Concrete Properties Improvement of Slab Tracks Using Chemical Additives
eaDNURT - the electronic archive of the Dnepropetrovsk National University of Railway Transport
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Concrete Properties Improvement of Slab Tracks Using Chemical Additives
Покращення властивостей бетону підрейкових основ за допомогою хімічних добавок Улучшение свойств бетона подрельсовых оснований с помощью химических добавок |
|
| Creator |
Pristinskaya, Victoria V.
Пристинська, Вікторія Вікторівна Пристинская, Виктория Викторовна |
|
| Subject |
slab tracks
deck of bridge concrete sleepers durability crack strength optimal concrete composition damages impact factors stress deformation response model of system підрейкові основи мостове полотно залізобетонні шпали довговічність тріщиностійкість оптимальний склад бетону дефекти фактори впливу напруга деформація модель відгуку системи КББМ подрельсовые основания мостовое полотно железобетонные шпалы долговечность трещиностойкость оптимальный состав бетона факторы влияния напряжение деформация модель отклика системы дефекты |
|
| Description |
Pristinskaya, V. V. Concrete properties improvement of slab tracks using chemical additives / V. V. Pristinskaya // Наука та прогрес транспорту. — 2015. — № 6 (60). — P. 164—173. EN: Purpose. On the Railways of Ukraine a very large number of slab tracks are operated with cracks. Many scientific works of previous years are dedicated to improving the design of slab tracks. The main causes of defects are: poor exploitation of the track; insufficient physic-mechanical characteristics of concrete; poor quality of initial materials. It is therefore necessary to develop an optimum concrete mix for the manufacture of these concrete products. Methodology. To assess the impact of individual factors and effects of their interactions on properties of concrete mix and concrete method of experimental and statistical modeling was used. At this, methodological fundamentals of mathematical experiment planning in concrete technology and modern methods of optimization of composite materials were taking into account. Based on the obtained data during the planned experiment conducting, including 15 studies and using the computer program MathCad, were obtained the regression equations, which describe the relevant physical and mechanical properties of concrete. On the basis of the equations with the help of computer program MATLAB R2012b the graphs were drawn, illustrating the dependences of system response from the changes of two factors at a fixed value of the third factor. Findings. Firstly was the analysis of cracks that occur in the process of operation in the constructions of slab tracks. Further reasons of possible occurrence of these cracks were presented. In the process of the conducted research the author has concluded that for rational concrete mix development it is necessary to conduct the planned experiment with the use of quality materials. It was established that to increase the strength, chemical additives should be added in to concrete mix, it will let reduce cement amount. Originality. Experiments proved the usage of modern chemical additives in order to improve the properties of concrete. Models were developed, reflecting characteristics of concrete strength. With their help one can optimize concrete composition. Practical value. Research proved that the usage of more sustainable concrete mix for production of slab tracks will increase their strength, and with it the reliability of these designs mechanical properties. UK: Мета. На залізницях України дуже велика кількість підрейкових основ експлуатується з тріщинами. Багато наукових робіт попередніх років присвячено вдосконаленню саме конструкції підрейкових основ. Основними причинами виникнення дефектів є: незадовільна експлуатація колії; недостатні фізико-механічні характеристики бетону; низька якість вихідних матеріалів. Тому в роботі необхідно розробити оптимальний склад бетону для виготовлення цих залізобетонних виробів. Методика. Для оцінки впливу окремих факторів та ефектів їх взаємодії на властивості бетонної суміші та бетону використовувався метод експериментально-статистичного моделювання. При цьому враховувались методологічні основи математичного планування експерименту в технології бетону та сучасні методи оптимізації композиційних матеріалів. На основі даних, отриманих в результаті проведення планованого експерименту, котрий включав у себе 15 експериментів за допомогою комп’ютерної програми MathCad, було отримано рівняння регресії, за якими описуються відповідні фізико-механічні характеристики бетону. На основі отриманих рівнянь за допомогою комп’ютерної програми MATLAB R2012b було побудовано графіки, які відображають залежності відгуків системи від зміни двох факторів впливу при фіксованому значенні третього фактору. Результати. Спочатку було проведено аналіз тріщин, які виникають у процесі експлуатації в конструкціях підрейкових основ. Далі надано причини можливого виникнення цих тріщин. В процесі проведених досліджень автором зроблено висновок, що для розробки раціонального складу бетону треба провести планований експеримент із використанням якісних матеріалів. У результаті цього встановлено, що для підвищення міцності необхідне введення хімічних добавок до складу бетону, що дозволяє знизити кількість цементу. Наукова новизна. Експериментально встановлено використання сучасних хімічних добавок для покращення властивостей бетону. Розроблено моделі, що відображають характеристики міцності бетону, за допомогою яких можна оптимізувати склад бетонної суміші. Практична значимість. Дослідженням встановлено, що використання більш раціонального складу бетону для виготовлення підрейкових основ дозволить підвищити їх міцність, а разом із цим і надійність цих конструкцій. RU: Цель. На железных дорогах Украины очень большое количество подрельсовых оснований эксплуатируется с трещинами. Много научных работ предыдущих лет посвящено совершенствованию именно конструкции подрельсовых оснований. Основными причинами возникновения дефектов являются: неудовлетворительная эксплуатация пути; недостаточные физико-механические характеристики бетона; низкое качество исходных материалов. Поэтому в работе необходимо разработать оптимальный состав бетона для изготовления этих железобетонных изделий. Методика. Для оценки влияния отдельных факторов и эффектов их взаимодействия на свойства бетонной смеси и бетона использовался метод экспериментально-статистического моделирования. При этом учитывались методологические основы математического планирования эксперимента в технологии бетона и современные методы оптимизации композиционных материалов. На основе данных, полученных в результате проведения планируемого эксперимента, включающего в себя 15 исследований с помощью компьютерной программы MathCad, были получены уравнения регрессии, по которым описываются соответствующие физико-механические характеристики бетона. На основе полученных уравнений с помощью компьютерной программы MATLAB R2012b были построены графики, отражающие зависимости откликов системы от изменения двух факторов при фиксированном значении третьего фактора. Результаты. Сначала был проведен анализ трещин,которые возникают в процессе эксплуатации в конструкциях подрельсовых оснований. Далее предоставлены причины возможного возникновения этих трещин. В процессе проведенных исследований автором сделан вывод, что для разработки рационального состава бетона нужно провести планируемый эксперимент с использованием качественных материалов. В результате этого установлено, что для повышения прочности необходимо введение химических добавок в состав бетона, что позволяет снизить количество цемента. Научная новизна. Экспериментально установлено использование современных химических добавок для улучшения свойств бетона. Разработаны модели, отражающие характеристики прочности бетона, с помощью которых можно оптимизировать состав бетонной смеси. Практическая значимость. Исследование доказало, что использование более рационального состава бетона для изготовления подрельсовых оснований позволит повысить их прочность, а вместе с этим, и надежность этих конструкций. |
|
| Date |
2016-02-10T07:47:00Z
2016-02-10T07:47:00Z 2015 |
|
| Type |
Article
|
|
| Identifier |
http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/4561
|
|
| Language |
en
|
|
| Publisher |
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
|
|