Годишник

Предговор

Основни промени в новата версия на Еврокод 2 – prEN 1992-1-1:2021E

Новото поколение Еврокодове за конструктивно и геотехническо проектиране на строителни конструкции ще въведе нови принципи и правила. Статията разглежда основните промени в предварителния европейски стандарт prEN 1992-1-1:2021E за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции. Направен е кратък обзор и анализ на някои променени постановки за изчисляване на стоманобетонни елементи. 

Новата версия prEN 1992-1-2:2021E за проектиране на стоманобетонни конструкции за пожарно въздействие

Статията разглежда основните промени в предварителния европейски стандарт prEN 1992-1-2:2021E за проектиране на стоманобетонни конструкции, подложени на пожарно въздействие. Направен е кратък обзор и анализ на някои основни постановки за изчисляване на стоманобетонни елементи при пожарна ситуация. 

Изчисляване на широчината на нормални пукнатини в стоманобетонни елементи съгласно проекта за европейски стандарт prEN 1992-1-1:2021E

В статията е разгледана новата формула за определяне на изчислителната широчина на нормалните пукнатини на повърхността на стоманобетонните елементи. Изследвани са причините за включване на нови параметри и тяхното влияние върху изчислителните стойности на широчината на повърхностните пукнатини. Направени са анализи, сравнения, коментари и изводи.

Опростен контрол на широчината на пукнатините в стоманобетонни елементи съгласно проекта за европейски стандарт prEN 1992-1-1:2021E

В статията са анализирани новите правила за индиректен опростен контрол на широчината на нормални пукнатини в опънната зона на стоманобетонни елементи чрез ограничаване на диаметъра на надлъжните армировъчни пръти. Изследвани са основните параметри, които оказват влияние върху граничните стойности на диаметъра на опънните пръти. Направени са коментари, изводи и препоръки за практическо приложение.

Контрол на широчината на пукнатините в стоманобетонни елементи чрез ограничаване на разстоянието между надлъжните пръти съгласно проекта за европейски стандарт prEN 1992-1-1:2021E

В статията са анализирани новите правила за контрол на широчината на нормални пукнатини в опънната зона на стоманобетонни елементи без пряко изчисление чрез ограничаване на разстоянието между надлъжните армировъчни пръти. Изследвани са основните параметри, които оказват влияние върху граничните стойности на разстоянието между опънните пръти. Направени са коментари, изводи и препоръки за практическо приложение.

Прътови модели за проектиране на герберова конзола

В настоящата статия са изяснени особеностите при проектирането на герберови конзоли с използването на прътови модели. Показани са алтернативни прътови модели, както и комбинирането им в хиперстатичен модел. Направена е съпоставка и оценка на моделите според различни критерии за конкретна задача. Систематизирани са практични правила за конструиране на тези прътови модели и за определяне на размерите на техните елементи.

Използване на фината фракция от рециклиран бетон в специални дисперсноармирани композити (SIFCON)

Силнодисперсноармираните бетони SIFCON (Slurry Infiltrated Fiber Concrete) се характеризират с високи експлоатационни показатели, постигани чрез финозърнеста матрица и значително съдържание на стоманени влакна (5 % – 30 % по обем). Съдържанието на свързващо вещество може да достигне 900 kg/m3. Настоящата публикация има за цел да установи възможността за замяна до 25 % на цимента в матрицата на SIFCON с фина фракция (под 0,25 mm) от рециклиране на бетонови строителни отпадъци. Проведени са сравнителни изпитвания на два типа състави – контролен (с 800 kg цимент) и втори, при който замяната на портландцимента с фина фракция от рециклиран бетон е 25 %. Изследвано е поведението на състави с различни водоциментни отношения и два вида суперпластифициращи добавки, тъй като влагането на фината рециклирана фракция влошава обработваемостта на смесите. Определена е якостта на опън при огъване и якостта на натиск. Получените резултати показват, че е възможно да се замени голяма част от портландцимента с фина фракция от бетон. За преодоляване на проблемите с обработваемостта на смесите с частична замяна на цимента, е необходимо да се модифицират и други параметри на състава (водо-циментно отношение и/или вид и количество на суперпластификатора). Якостите удовлетворяват изискванията за матрица за SIFCON и при еднакви водоциментни отношения са сходни с тези на контролния състав. Следователно, фината фракция от рециклиран бетон представлява алтернатива на обичайно използваните фини пълнители (каменно брашно), като същевременно допринася за намаляване на екологичния отпечатък на SIFCON.

Сравнителен анализ между бетони проектирани за клас по експлоатационно въздействие ХС2 и ХС3, при използване на активна минерална добавка трас

Статията изследва как активната минерална добавка трас влияе върху физико-механичните свойства на бетоните. Изследвани са смеси с 18 %, и 25 % замяна на цимента с трас за бетони, предназначени за класове по експлоатационно въздействие ХС2 и ХС3. Установено е оптимално количество силно водонамаляваща химическа добавка за получаване на еднакъв клас по консистенция на бетонните смеси. Изследвани са нарастването на якостта на натиск и Е-модулът до 90-ия ден. Извършена е оценка за различията в устойчивостта на циклично замразяване и размразяване, както и на свиването (съсъхването) на тези бетони в зависимост от съдържанието на трас в свързващото вещество.

Конструктивна оценка на Мемориален комплекс „Братска могила“ след 50-годишна експлоатация

Настоящата разработка представя резултатите от конструктивното обследване на монумента Мемориален комплекс „Братска могила“ след 50-годишна експлоатация. Анализирани са общото състояние на конструкцията, дълготрайността и експлоатационният ресурс на стоманобетонните и стоманените елементи, както и видимият бетон, който е частично защитен с декоративна облицовка от дребнозърнест бетон. Предложени са мерки за възстановяване и/или усилване на отделни елементи с цел удължаване на експлоатационния живот на съоръжението.

Съвременни тенденции за прилагане на структурно интегрирани хидроизолационни системи

Статията обобщава основни изисквания и възможности за изпълнение на структурно интегрирани хидроизолационни системи (СИХС). Въз основа на критичен анализ на опитни резултати са обобщени съществените изисквания за класифициране, определяне на състава на бетона, избор на уплътняващи добавки, обработка на фуги и пукнатини и др. Представена е методика за проектиране на този тип хидроизолационни системи при изпълнение на сгради и съоръжения у нас. Представени са изисквания за провеждане на мониторинг на изпълнени СИХС и определяне на необходимостта от последващи действия.

Самодиагностициращи се бетони – състав, изпълнение, сфери на приложение

В статията се анализират основните принципи за проектиране и изпълнение на самодиагностициращи се бетони (Intrinsic Self-Sensing Concrete) (ISSC). Оценени са съществените изисквания към състава и технологията за производство на този бетон. Прогнозирани са стойностите на прага на чувствителност при различни функционални пълнители и са направени препоръки за подходящите методи за хомогенизиране на компонентите в бетонната смес. Анализирани са сензорни свойства на ISSC, както и влиянието на различни фактори, водещи към подобряване на сензитивността на бетона. Представени са възможностите за приложение на този тип бетони у нас. 

Особености на структурообразуването при смесени гипсо-цименто-пуцоланови свързващи вещества

Смесените гипсо-цименто-пуцоланови свързващи вещества (ГЦПСВ) дават възможност за намаляване на екологичния отпечатък на строителството, особено при употребата на рециклиран гипс от строителни отпадъци. ГЦПСВ се характеризират с бързо свързване и втвърдяване, както и с повишена водоустойчивост, в сравнение с гипсовите състави. При ГЦПСВ има редица особености при структурообразуването, а използването на рециклиран гипс може да внесе допълнителна специфика. Настоящата разработка има за цел да изследва поведението на ГЦПСВ с подобрени свойства, при които гипсът е рециклиран от отпадъци от гипсокартон, циментовото съдържание не надхвърля 35 % и като пуцоланова добавка е използван природен зеолит без допълнителна обработка. Изследван е процесът на структурoобразуване, кинетиката на якостта и водоустойчивостта на два състава с различно съотношение между цимент и зеолит (1:1 и 1:0,6), втвърдяващи във въздушно-суха среда и под вода. Използвани са стандартизирани методи за изпитване на свързващи вещества, рентгено-структурен (XRD) и диференциално-термичен анализ (DTA). Установено е, че процесът на структурообразуване зависи от състава и условията на отлежаване: съотношението 1:1 на цимента и зеолита е по-благоприятно за постигането на стабилност на системата във времето дори под вода и води до по-висока якост (до 30 МРа). Въз основа на строително-техническите показатели на изследваните състави гипсо-цименто-пуцоланови свързващи вещества на основата на рециклиран гипс могат да бъдат използвани без ограничения в среда с повишена влажност за строителни разтвори за мазилки и зидария, зидарийни тела и тънкостенни композитни елементи.

Топло-влажностно поведение на ограждащи стени, изпълнени от конопобетон

Строителните материали, базирани на природни възобновяеми ресурси, са ключов фактор за намаляване на екологичния отпечатък на строителната индустрия. Сред тях се откроява конопобетонът – биокомпозит, получен при смесването на конопени влакна, свързващо вещество на основата на строителна вар и вода. Естественият му произход, добрите топло- и звукоизолационни свойства и отличната паропропускливост осигуряват оптимална вътрешна среда. Въпреки това, по-широко приложение на конопобетона в строителството изисква да бъдат решени предизвикателствата, свързани с неговото топло-влажностно поведение. Целта на настоящото изследване е да се оцени при какви условия се създава опасност от възникването на кондензационен пад в стени, изпълнени от конопобетон, и да се формулират насоки за тяхното оптимално проектиране и изпълнение. Ограждащите стенни конструкции са оразмерени така, че максималният коефициент на топлопреминаване U да бъде 0,26 W/m².K. Топло-влажностният режим е анализиран в съответствие с българската нормативна уредба, при стационарен режим, за Климатична зона 7. Разгледани са няколко конструктивни решения на ограждащи стени от конопобетон с различни комбинации от покрития (вътрешна и външна мазилка). Анализирано е и влиянието на различни параметри на сградния микроклимат. Установено е, че при висока относителна влажност на въздуха в помещението и определена комбинация на видовете покрития, в ограждащата конструкция могат да се създадат условия за натрупване на влага. В повечето случаи тази влага, акумулирана през периода на кондензация (зимен), се изпарява изцяло през периода на изпарение (летен). Нивото на влажността се оценява като сравнително ниско, което не създава опасност от развитие на плесени и мухъли и сериозно влошаване на структурните и топлоизолационните свойства на конопобетона. Предвид липсата на достатъчно данни за равновесната и максимално-допустимата влажност на конопобетона са предложени насоки за избягване на кондензационен пад в стените от коноп.

Mechanical and Acoustic Properties of Gypsum Composites with Cellulose Waste

Gypsum building materials are widely used in the construction sector and their use is growing steadily. At the end of the life cycle of a building, these gypsum materials become demolition waste. Thus, the increased consumption of gypsum building materials leads to an increased amount of demolition waste. The recycling of such demolition waste is becoming more and more relevant and important, as the recycling of gypsum waste would save natural raw materials and reduce waste. The main objective of this study was to investigate the effect of waste cellulose fibers on the physical and mechanical properties of gypsum samples. First of all, gypsum waste board was shredded and the cellulose separated from the gypsum. The gypsum particles were then ground in a ball mill to a fine powder. Calcination was carried out at 160 °C for 1,50 hours of 1 kg of gypsum. Citric acid was used as a set retarder and the amount was 0,05 wt. % by weight of the gypsum powder. The amount of waste cellulose fibers was 1, 3, 5 and 10 wt. % and as reference sample used gypsum sample without cellulose. The density, flexural and compressive strength were determined for all the samples. The microstructure was assessed by optical microscopy and the acoustic insulation properties were determined. The results showed that it is possible to obtain 5,75 MPa of compressive strength and 1,2 MPa of flexural strength by including 3 and 5 wt. % of waste cellulose fibers. The results  of the sound insulation performance of gypsum composites with different amounts of waste cellulose fibers show that the highest levels of sound insulation were achieved when the composite contained 3 % and 5 % by weight of waste cellulose fibers. The findings of the study indicate that the utilization of recycled gypsum can yield environmental benefits when compared with the use of natural gypsum.

Пренасяне на шума през пространството между двойни строителни елементи

В съвременните сгради всe по-широко намират приложение леките двойни преградни стени и остъклени фасади. Това се дължи на тенденциите на съвременната архитектурна мисъл, на голямото разнообразие от строителни изделия и материали и на стремежа от прилагането на нови проектантски решения. Основна тенденция е и установяването на все по-точни норми за звукоизолация, както и методи за осигуряване на акустичен комфорт в помещенията на жилищни и обществени сгради. Във връзка с това се усъвършенстват решенията на подходящи конструкции, удовлетворяващи строително-физичните изисквания. Някои съвременни конструкции показват все пак недостатъци, които влошават звукоизолацията и водят до нежелани ефекти. За да се установи влиянието на звукоразпространението във въздушната междина и звукопреминаването през отворите за вентилация на двойни стъклени фасади, беше разработен модел от шперплат. Това позволи изследването на някои фактори, играещи роля върху надлъжната звукоизолация при двойни конструкции като големината на въздушната междина от 20 до 120 cm  и размерите и местоположението на отворите за вентилация. Направени бяха изводи и препоръки за подобряване на акустичните показатели на двойни конструкции. Подобни ефекти възникват както в стъклените фасади, така и в леките преградни стени, окачените тавани, повдигнатите подове, предстенните обвивки и др., при които за отчитане на комплексното влияние на обходните пътища има нужда от различни акустични изследвания. Това изследване може да даде насока за перспективите за бъдещото развитие на строително-физичните изследвания на двойни конструкции.

Акустика на зали за говор

Акустичните изисквания при проектирането на зали за говор у нас  не са достатъчно познати на проектантите, а такива зали се изпълняват в много обществени сгради.  По тази причина настоящата  разработка се занимава с основните принципи и фактори, влияещи върху акустиката на зали, предназначени за говор. Анализирани са параметри като време на реверберация, яснота на речта и равномерност на звуковото поле. Описани са методи за постигане на добра акустика чрез избор на подходящи геометрични форми, материали и звукопоглъщащи елементи. Представени са примери от практиката за проектиране на акустиката на помещения за говор, както и измервания на времето на реверберация. Предложени са насоки за проектиране и оптимизация на акустични решения с цел осигуряване на висока разбираемост на речта и комфорт за слушателите.

Активна минерална добавка за бетон, получена от фино смилане на отпадъчно стъкло

Добре известно е, че редица важни характеристики на бетона, например водоустойчивост, водонепропускливост, химична и корозионна устойчивост се подобряват чрез използване на активни минерални добавки. Това са неорганични прахообразни материали, които съдържат силициев диоксид и/или алуминиев оксид в активна (аморфна) форма. Най-често добавките се получават чрез смилане на естествени скални породи (естествени пуцолани) или на продукти, които са преминали термична обработка, която е довела до промяна на химичния им състав (изкуствени пуцолани). В доклада се разглежда възможността за получаване на активна минерална добавка от фино смляно отпадъчно стъкло. Представена е информация за фазовия състав на добавката, изследвано е влиянието върху характеристиките на циментови пасти, цименто-пясъчен разтвор и бетон. Използването на подобни минерални добавки допринася едновременно за намаляване на количествата на отпадъците и дозировката на цимента в бетона, т.е. постига се едновременно икономически и екологичен ефект.

Shrinkage Investigation of Sustainable Concrete with Different Binders

Concrete is the most used building material in the world, with production increasing year on year. It plays a significant role in modern construction due to its versatility in shaping, durability, and cost-effectiveness. However, the production of cement used for concrete is highly polluting due to the large amount of carbon dioxide emitted into the atmosphere. The aim is therefore to use sustainable concrete, for which the cement used is supplemented with a certain amount of additives or substitutes to reduce the clinker content. One such additive is the natural local puzzolana – opoka. Such concrete with opoka cement has the property of having higher shrinkage deformations at an early age, leading to cracks and fissures. To overcome this problem, chemical admixtures or other additives are used in concrete production to reduce the shrinkage of the concrete. The aim of the research is to investigate the effect of concretes with different binders (control CEM I 42,5 R, CEM II/A-P 52,5N, CEM II/B-M (P-LL) 42,5N, CEM II/A-LL 42,5 R) on the properties of fresh and hardened concrete. The focus is on the study of early and drying concrete shrinkage. After performing a shrinkage test, it was found that early shrinkage (till 1 day) concretes with CEM II/B-M(P-LL) 42,5N and CEM II/A-P 52,5N type binders reached more shrinkage than the control concrete, respectively. Also, within the first 24 hours after casting the samples, it was observed that both samples with pozzolans in their binder composition after approximately 6 hours have a shrinkage curve jump,  i.e. a sudden increase in shrinkage. This happens probably due to natural puzzolana porosity which after some period released free water. After 14 days of hardening, it was found that concretes with CEM II/B-M (P-LL) 42,5N and CEM II/A-P 52,5N type binders reached 34 % and 5 % more shrinkage than the control concrete, respectively.

Принципи за планиране на обслужващата зона в съвременните студентски общежития – от диференциация към интеграция

Жилищната и обслужващата зона са основните компоненти, които формират структурата на студентските общежития. Докато жилищната е относително статична, то обслужващата се отличава съществено като динамика, обем и съдържание в различните сгради в зависимост от специфични фактори (локация, капацитет, академична специфика и др.). На базата на проведен анализ на характерни примери от световната практика в статията са формулирани основни принципи за планиране на зоната за обслужване, а именно диференциация и интеграция или разграничаване и обединяване на функции и дейности. Посочват се предимства и недостатъци. Извеждат се насоки за проектиране на студентски общежития в контекста на динамично променящите се условия и изискванията на младите обитатели.

Енергийна ефективност на сградите на културното наследство – възможности и предизвикателства

Когато говорим за подобряване на енергийната ефективност на съществуващия сграден фонд, който включва и сгради, които са в защитен режим, е необходимо да се има предвид, че е задължително да се действа в съответствие с условията, предписани за тази зона от компетентната институция, и те като цяло са ограничителни по отношение на всякакъв вид архитектурна и строителна намеса. Най-общо казано, те не могат да извършват никакви дейности, освен консервационни работи. Такива ограничителни условия често включват елементи от фасадна дограма (прозорци и врати), от много строги (че трябва да се запази оригиналният външен вид и оригиналният материал), до по-либерални, които позволяват замяната на стари елементи с нови, които изглеждат верни на оригинала, но използването на нови материали е разрешено. Как да устоим на подобни архитектурни предизвикателства, е лайтмотивът на тази творба. Работата няма за цел да реши този проблем, а по-скоро да посочи потенциални предизвикателства и възможности за преодоляването им.

Хибридна реставрация: симбиоза на архитектурна консервация и събитийни активности в ревитализацията на открити публични пространства и обществени сгради

В статията се изследва концепцията за хибридна реставрация като интегриран подход, съчетаващ архитектурната консервация с провеждането на културни и социални събития за пълноценно активно използване на публични пространства и обществени сгради. Представени са теоретичните основи на синтеза между опазването на архитектурното наследство и събитийното „обживяване“ на пространствата. Очертана е методология за прилагане на този подход, включваща анализ на културната стойност, планиране на временни намеси и ангажиране на общността. Разгледани са международни примери и примери от България, които илюстрират как чрез културни събития и временни функции могат да се ревитализират открити публични пространства и обществени сгради, без да се компрометира тяхната автентичност. Анализирани са ползите (социални, културни и икономически) и предизвикателствата при хибридната реставрация. В заключение се формулират изводи за приложимостта на подхода в българската градска среда с оглед на постигане на „живи“ пространства и устойчиво градско развитие.

Тухла в контекст: архитектурна адаптация на историческа сграда в стария център на София

Настоящото изследване третира архитектурна адаптация на сграда от началото на двадесети век в стария градски център на София. Приоритетно е търсенето на връзката между автентична конструкция, функция и пропорции на пространството, архитектурни детайли и тяхната устойчивост. Белезите, оставени от преустройствата и функционалните промени върху тялото на сградата, изграждат специфични ограждащи повърхности. Анализът на пространството води до адекватна адаптация, при която създаването на новото интериорно пространство е в контекста на оцелялата конструкция след премахване на натрупаните имитативни слоеве.

Съвременни подходи за мониторинг на мостове

В настоящата публикация се разглеждат някои от възможностите за мониторинг в реално време на мостовите съоръжения и съответно подходите за оценка на състоянието на мостовите конструкции съгласно приетите нормативни изисквания. Разглеждат се и нормативната база за изпълнението на мониторинг на дадени съоръжения и методите, по които трябва да се извършва.

Приложение на летателни апарати при обследване на мостови конструкции

С развитието на технологиите се увеличават възможностите за обследване на мостовите конструкции и с безпилотни летателни апарати. Това открива нови възможности за бърз анализ и мониторинг на мостовите съоръжения. В публикацията се анализират различни възможности за приложението им, както и особеностите на съществуващата нормативна база в България и във водещи европейски държави.

„Ползата“ от авариите на строителни изкопи

Авторите разглеждат авария на укрепителна конструкция, намираща се в град София, изразяваща се в свличане на земна маса и срутване на съществуваща укрепителна конструкция с дължина около 30 m. Засегнати са съседни имоти, в които е установено напукване на настилки и повреда на гаражни клетки, за щастие без пострадали хора. Изкопът е със средна дълбочина 10 – 12 m, укрепен със забивни стоманени пилоти,  изпълнени от IPE270. Между тях е изпълнена обшивка от дървени талпи (укрепване тип „Берлинска стена“). Статическата схема е едноредово, на места двуредово подпряна конструкция. Аварията се случва внезапно, при сравнително благоприятни метеорологични условия, без значителни валежи или резки промени в температурата на въздуха. Преди аварията не се наблюдават деформации, пукнатини или други признаци, от които може да се очаква свличане. В доклада се разглеждат причините за срутването, дадени са резултатите от направените след това проучвания и анализи, както и препоръките за ликвидиране на последствията. Направени са сравнения с други изкопи, като авторите представят изводите и поуките от подобни събития, които биха могли да се приемат като „ползи“ за строителната наука и за предотвратяване на подобни аварии.

Изследване на едноредово подпряна укрепителна конструкция, изпълнена на етапи в София

Статията разглежда шлицова стена, използвана за укрепване на масов изкоп в гр. София. Дълбочината на изкопа е средно около 8 m, размерите в план са 29/32 m. Поради стеснените условия и невъзможността за разполагане на строителна площадка извън имота, изпълнението на изкопа е осъществено на два етапа, което също представлява предизвикателство при проектирането. Предложени са различни методи за изчисление, както и резултати от мониторинга.