INVESTIGATION OF CREEP DEFORMATIONS OF KERALITE CONCRETE ON CARBONATE SAND

Authors

DOI:

https://doi.org/10.32782/2415-8151.2025.35.8

Keywords:

creep deformation, water, cement, concrete, regression equation, aggregate-structural factor

Abstract

The aim of the work is to study the creep behavior of keralite concrete on carbonate sand including under the influence of composition factors and the initial relative stress level.Methodology. The study of creep of keralite concrete on carbonate sand was carried out according to the experiment planning technique. Experiments to determine the creep strain were carried out according to the Box-Benken plan of dimen- sion K=3. The factors taken as factors are: cement consumption (С), kg/m3 -X1; the aggregate structural factor r is X2; age of concrete by the time of loading (t0), days. – X3. Creep strains were determined in accordance with the requirements of [10]. The limiting relative and specific creep strains were determined according to the method described in [10]. In accordance with this methodology, to calculate the conditional-limit value of relative creep strains, a regression line should be drawn in coordinates [Δt/ εсс(t,t0,σ); Δt]. The values of the cotangent of the angle of slope of a line are given by their marginal value at the midpoints of the measurement.Results. To solve applied problems of the theory of reinforced concrete taking into account its creep, it is important to determine the main factors affecting creep and to establish appropriate dependencies that allow predicting these deformations. The determining influence on creep deformations is exerted by formulation and technological factors. The peculiarities of concrete on porous aggregates intensify their influence, which was confirmed by our research. Scientific novelty. Of all the variety of factors influencing creep deformations, on which the formation and establishment of keralite concrete as a material depends, the cement consumption, water consumption and concentration of keralite gravel should be referred to the most significant ones. The age of the keralite concrete at the time of stress application and the initial relative stress level also have a significant influence on these deformations.One of the objectives of the research was to clarify the influence of formulation factors, age of keralite concrete and initial stress level on the development in time and limiting values of creep deformations.Practical relevance. Mathematical and static analysis of the given experimental data of development in time of specific relative creep deformations С(t,t0,σ) keralite concrete of investigated compositions, loaded at ages t=7,28,115 days with initial relative stress levels η(t0)=σ(t0)/fcd(t0)=0,2;0,6;0,8, and specific linear creep strains C(t,t0) of keralite concrete of the same compositions and at the same loading ages, allowed to determine their limiting values. Studies [8,18] have confirmed a high degree of accuracy in predicting the ultimate creep characteristics using this methodology. In addition, in comparison with other methods, it is more universal and less labor-intensive.

References

Chandra S., Berrtsson L. Lighttight Aggregate Concrete Science, Technology and Applications. Norwich, UK, USA. Noyes Publications/William Andrew Publishing. 2002. 100 p.

Kravchenko S.A., Stolevich I.A., Kostyuk A.I., Urazmanova N.F. Study of the effect of crack formation on the performance of wall panels. IX International Scientific-Practical Conference “Actual Problems Of Engineering Mechanics” (APEM-2022), P. 118–119.

Kravchenko S.A., Posternak O.O., Kostyuk A.I., Stolevich I.A., Urazmanova N.F. The effect of crack formation on the performance of wall panels. IХ міжнародна науково-практична конференція «Актуальні проблеми інженерної механіки» 17–20 травня 2022 року.

Kim M. O., Qian X., Lee M. K., Park W-S., Jeong S. T., Oh N. S. Determination of Structural Lightweight Concrete Mix Proportion for Floating Concrete Structures. Journal of Korean Society cf Coastal and Ocean Engineers. 2017. Vol. 29. Iss. 6. P. 315–325.

Małgorzata Rodacka, Lucyna Domagała, Rafał Szydłowski. Assessment of Properties of Structural Lightweight Concrete with Sintered Fly Ash Aggregate in Terms of Its Suitability for Use in Prestressed Members. Materials (Basel). 2023 Aug 2. 16(15). 5429. doi: 10.3390/ma16155429.

Petr Havlásek, Vít Šmilauer, Lenka Dohnalová, Radoslav Sovják. Shrinkage-induced deformations and creep of structural concrete: 1-year measurements and numerical prediction. Cement and Concrete Research. Volume 144, June 2021, 106402. https://doi. org/10.1016/j.cemconres.2021.106402.

Zareef M. A. E. An Experimental and Numerical Analysis of the Flexural Performance of Lightweight Concrete Beams reinforced with GFRP Bars. Engineering, Technology & Applied Science Research. 2023. vol. 13. no. 3. pp. 10776–10780.

Агафонова І. П., Постернак О. О., Кравченко С. А., Агаєва О. А., Столевич І. А. Дослідження міцнісних і деформативних властивостей керамзитобетону на цементно-зольному в’яжучому. Нові технології в будівництві : науково-технічний журнал. Київ. НДІБВ. 2021. № 40. С. 38–43. DOI https://doi.org/10.32782/2664-0406.2021.40.5.

Дворкін Л. Й., Житковський В. В., Марчук В. В., Степасюк Ю. О., Скрипник М. М. Ефективні технології бетонів із застосуванням техногенної сировини: монографія. Рівне : НУВГП. 2017. 424 с. ISBN 978-966-327-362-4.

ДСТУ Б В.2.7-216:2009. Будівельні матеріали. Бетони. Методи визначення деформацій усадки та повзучості. [Чинний від 01.09.2010]. Київ : Мінрегіонбуд України, 2010. 21 с.

Кравченко С. А., Постернак О. О., Зінченко С. В., Агаєва О. А., Столевич І. А. Дослідження міцнісних і деформативних властивостей керамзитобетону на цементно-зольному в’яжучому. Нові технології в будівництві : науково-технічний журнал. Київ : НДІБВ. 2021. № 39. С. 54-60. DOI https://doi.org/10.32782/2664-0406.2021.39.8.

Кравченко С. А., Постернак О. О. Несуча здатність та деформативність згинальних елементів з керамзитобетону на багатокомпонентному в’яжучому при довготривалій дії навантаження. Ресурсоекономні матеріали, конструкції,будівлі та споруди : зб. наук. праць. Рівне. УДУВГП. 2018. № 35. С. 85–94.

Кравченко С.А., Постернак О.О. Основні деформативні властивості керамзитобетонів. Ресурсоекономні матеріали, конструкції,будівлі та споруди : зб. наук. праць. Рівне : УДУВГП. 2018. № 36. С. 47–54.

Кравченко С. А., Постернак О. О., Столевич І. А. Конструкційні та конструкційно-теплоізоляційні легкі бетони на пористих заповнювачах. Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди : зб. наук. праць. Рівне. УДУВГП. 2015. № 31. С. 213–221.

Кравченко С. А., Постернак О. О., Столевич І. А. Несуча здатність та деформативність елементів і конструкцій з керамзитобетону на багатокомпонентному в’яжучому. Сучасні технології та методи розрахунків у будівництві : зб. наук. праць. Луцьк. Луцький національний технічний університет. 2021. № 16. С. 85–92. DOI: https://doi.org/10.36910/6775-2410-6208-2021-6(16)-11.

Очеретний В. П., Ковальський В. П., Машницький М. П., Діденко А. Ф. Використання відходів промисловості для виробництва ефективних будівельних матеріалів. Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві : науково-технічний збірник. Вінниця : ВНТУ. 2010. № 2. С. 53–55.

Проектування керамзитобетонів з урахуванням рецептурно-технологічних факторів і конструкцій на їх основі для монолітного будівництва : монографія / В. С. Дорофєєв, А. І. Костюк та ін. Одеса : ОДАБА. 2014. 176 с.

Столевич І. А., Постернак О. О., Костюк А. І., Уразманова Н. Ф., Кравченко С. А. Деформативні властивості керамзитобетону на карбонатному піску та цементно-зольному в’яжучому в залежності від впливу чинників складу. Збірник наукових праць «Теорія та практика дизайну». 2023. № 28. С. 96–103. URL: https://doi.org/10.32782/2415-8151.2023.28.10.

Столевич І. А., Постернак О. О., Петраш С. В., Костюк А. І., Уразманова Н. Ф. Бетони на пористих заповнювачах в будівництві. Збірник наукових праць «Теорія та практика дизайну». 2024. № 32. С. 63–69. DOI https://doi.org/10.32782/2415-8151.2024.32.8.

Столевич І. А., Постернак О. О., Петраш С. В., Ковтуненко О. В., Уразманова Н. Ф. Research and analysis of the influence of recipe and technological factors on the strength of expanded clay concrete on quartz sand. Сучасні технології та методи розрахунків у будівництві. 2024. № 21. С. 235–243. https://doi.org/10.36910/6775-2410-6208-2024-11(21)-25

Downloads

Published

2025-06-04

How to Cite

Stolevych, I., Posternak, O., Kovtunenko, O., Petrash, S., & Urazmanova, N. (2025). INVESTIGATION OF CREEP DEFORMATIONS OF KERALITE CONCRETE ON CARBONATE SAND. Theory and Practice of Design, (35), 75–82. https://doi.org/10.32782/2415-8151.2025.35.8

Issue

Section

АRCHITECTURE AND CONSTRUCTION