INFLUENCE OF SURFACE INCLINATION ON THE STABILITY OF CONCRETE MIXTURES IN MONOLITHIC STRUCTURES

У статті досліджується актуальна проблема сучасного будівництва – забезпечення рівномірного розподілу бетонної суміші на похилих і криволінійних поверхнях монолітних просторових конструкцій. З огляду на поширення інноваційних архітектурних рішень та використання оболонкових форм у сучасному будівництві, зростає потреба в науковому обґрунтуванні процесів укладання бетонних сумішей на складних основах. Запропоновано аналітичну модель, що дозволяє враховувати вплив нахилу поверхні, граничного напруження зсуву, динамічної в’язкості бетонної суміші та градієнтів швидкості на характер її руху та розподілу. Особливу увагу приділено виявленню критичних зон, у яких імовірні локальні деформації, що можуть негативно впливати на міцність та довговічність бетонного покриття. Зі збільшенням кута нахилу поверхні зростає доля сили тяжіння, яка спрямована вздовж опалубки, що підвищує ризик сповзання бетонної суміші до нижніх зон. Важливим є дотримання балансу між фізичними властивостями суміші (зокрема, в’язкопластичністю) та геометрією поверхні. У роботі описано рівняння руху бетонної суміші на похилій основі, де ключовими параметрами виступають товщина шару, кут нахилу, глибина точки відносно верхньої межі та граничне напруження зсуву. Розв’язання цього рівняння дозволило отримати аналітичний вираз, за яким можна обчислити критичний кут нахилу, за якого бетонна суміш переходить у стан течії. У статті наведено порівняльний аналіз традиційних та інноваційних технологій формування монолітних структур. Показано, що ефективність бетонування залежить не лише від характеристик суміші, а й від точного врахування гравітаційних впливів, параметрів геометрії поверхні та властивостей опалубки. Пневматична технологія демонструє перспективність швидкомонтованих форм для створення геометрично складних бетонних конструкцій. Результати проведеного дослідження створюють наукове підґрунтя для подальших робіт у напрямі моделювання поведінки бетонних сумішей на нестандартних поверхнях, оптимізації технічних рішень під час бетонування складних архітектурних форм, підвищення надійності та довговічності будівель. Ключові слова: критичні деформації, монолітні просторові покриття, запобігання дефектам.

Authors

Publication Details

Journal
Modern problems of modeling
Published
2025-06-30
DOI
https://doi.org/10.33842/2313-125x-2025-30-165-170
Primary Topic
Innovations in Concrete and Construction Materials
Type
article
Field-Weighted Citation Impact
0.00
Controls
|||
ALL TIME
JAN
FEB
MAR
APR
MAY
JUN
JUL
AUG
SEP
OCT
article

INFLUENCE OF SURFACE INCLINATION ON THE STABILITY OF CONCRETE MIXTURES IN MONOLITHIC STRUCTURES

Valery Usenko
Modern problems of modeling
Innovations in Concrete and Construction Materials
article

INFLUENCE OF SURFACE INCLINATION ON THE STABILITY OF CONCRETE MIXTURES IN MONOLITHIC STRUCTURES

Valery Usenko
article en

Abstract

У статті досліджується актуальна проблема сучасного будівництва – забезпечення рівномірного розподілу бетонної суміші на похилих і криволінійних поверхнях монолітних просторових конструкцій. З огляду на поширення інноваційних архітектурних рішень та використання оболонкових форм у сучасному будівництві, зростає потреба в науковому обґрунтуванні процесів укладання бетонних сумішей на складних основах. Запропоновано аналітичну модель, що дозволяє враховувати вплив нахилу поверхні, граничного напруження зсуву, динамічної в’язкості бетонної суміші та градієнтів швидкості на характер її руху та розподілу. Особливу увагу приділено виявленню критичних зон, у яких імовірні локальні деформації, що можуть негативно впливати на міцність та довговічність бетонного покриття. Зі збільшенням кута нахилу поверхні зростає доля сили тяжіння, яка спрямована вздовж опалубки, що підвищує ризик сповзання бетонної суміші до нижніх зон. Важливим є дотримання балансу між фізичними властивостями суміші (зокрема, в’язкопластичністю) та геометрією поверхні. У роботі описано рівняння руху бетонної суміші на похилій основі, де ключовими параметрами виступають товщина шару, кут нахилу, глибина точки відносно верхньої межі та граничне напруження зсуву. Розв’язання цього рівняння дозволило отримати аналітичний вираз, за яким можна обчислити критичний кут нахилу, за якого бетонна суміш переходить у стан течії. У статті наведено порівняльний аналіз традиційних та інноваційних технологій формування монолітних структур. Показано, що ефективність бетонування залежить не лише від характеристик суміші, а й від точного врахування гравітаційних впливів, параметрів геометрії поверхні та властивостей опалубки. Пневматична технологія демонструє перспективність швидкомонтованих форм для створення геометрично складних бетонних конструкцій. Результати проведеного дослідження створюють наукове підґрунтя для подальших робіт у напрямі моделювання поведінки бетонних сумішей на нестандартних поверхнях, оптимізації технічних рішень під час бетонування складних архітектурних форм, підвищення надійності та довговічності будівель. Ключові слова: критичні деформації, монолітні просторові покриття, запобігання дефектам.

Modern problems of modeling(28)
Sustainable cities and communities
Openalex Percentile: Top 81%
Innovations in Concrete and Construction Materials
AI Navigator

Ask Laika to Summarize, Analyze, and Connect papers live on the map.

Summarize Papers & Methodologies

Extract key findings, datasets, and comparative methods across publications.

Benchmark Rankings & Visual Analytics

Rank top research institutions, authors, funders, topics, and journals by Field-Weighted Citation Impact (FWCI) and paper volume with instant charts.

Connect Distant Disciplines

Bridge topological clusters on the map to find hidden collaborative intersections.