https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/640 2026-07-10T06:39:47Z 2026-07-10T06:39:47Z Kovalskyi, V. P. Varchuk, V. V. Bondar, A. V. Ocheretnyi, V. P. Zoria, P. O. Ковальський, В. П. Варчук, В. В. Бондар, А. В. Очеретний, В. П. Зоря, П. О https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/52201 2026-07-08T13:55:21Z 2026-01-01T00:00:00Z

The effect of special modifying additives on the performance properties of road cement concrete under current logistical challenges Kovalskyi, V. P.; Varchuk, V. V.; Bondar, A. V.; Ocheretnyi, V. P.; Zoria, P. O.; Ковальський, В. П.; Варчук, В. В.; Бондар, А. В.; Очеретний, В. П.; Зоря, П. О Prospects are outlined for the development of intelligent road pavements with the integration of sensor systems, self-healing materials, and energy-generating technologies. The proposed approach forms the basis for the creation of a modern, resilient, and high-technology transport infrastructure. Experimental studies verified the high synergy of a "triad" of modifiers: 0.8% PCE MasterGlenium ACE, 0.05% AEA MasterAir, and 0.9 kg/m³ polypropylene microfibers. At W/C=0.34, this complex increases compressive strength 45.2 to 61.4 MPa and flexural strength 4.4 to 5.4 MPa. The resulting low-capillary matrix with pore-dampers reduces abrasion to 0.40 g/cm² and raises salt-frost resistance above F300+, neutralizing "shear impacts" during heavy vehicle braking. Early hydration kinetics show the modified concrete reaches 68% strength (35.4 MPa) on the 3rd day, as the control mix gains only 28% (12.6 MPa). This dynamic shortens traffic closure periods fourfold (opening routes in 3–7 days), allows timely joint cutting, and ensures optimal compatibility with slipform pavers. Life Cycle Cost (LCC) analysis under ISO 15686-5 proves that a 1–1.2% initial mix cost increase (210,000 UAH/km) extends the maintenance-free interval to 18 years. Integral NPV of the life cycle drops by 24%, reducing maintenance costs by 40% and yielding 3% fuel savings due to prolonged IRI stability.; У науковій статті теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено ефективність застосування комплекса модифікуючих добавок для підвищення експлуатаційних властивостей дорожнього цементобетону в умовах інтенсифікації логістичних навантажень. Актуальність дослідження зумовлена правовим режимом воєнного стану в Україні, який спричинив перебудову транспортних маршрутів та збільшення руху надважких автопоїздів. Доведено, що традиційні асфальтобетонні покриття за таких умов швидко пошкоджуються через накопичення пластичних деформацій та утворення колійності. Надійною альтернативою, здатною гарантувати безперебійний транзит вантажів, визначено монолітні цементобетонні плити, що функціонують як пружні розподільчі елементи дорожнього одягу жорсткого типу та забезпечують стабільний 30-річний життєвий цикл магістралей. Основну увагу зосереджено на розробці та лабораторній верифікації рецептури цементного композиту з полікомпонентним модифікуванням. Авторами доведено синергетичний ефект «тріади» добавок, що включає 0,8 % полікарбоксилатного ефіру MasterGlenium ACE, 0,05 % повітровтягувального модифікатора MasterAir та 0,9 кг/м³ поліпропіленової мікрофібри для дисперсного армування. Завдяки механізму стеричного відштовхування частинок в’яжучого на нанорівні досягнуто зниження водопотреби суміші до значень В/Ц = 0,34. Фізико-механічними випробуваннями зафіксовано приріст міцності на стиск із 45,2 до 61,4 МПа, а міцності на розтяг при згині — з 4,4 до 5,4 МПа. Сформована надщільна матриця з амортизуючими пор-демпферами дозволила знизити коефіцієнт стираності до 0,40 г/см² та підвищети солеморозостійкість до F 300, нейтралізуючи руйнівну дію «зсувних ударів» при гальмуванні важкої техніки масою понад 40 тонн. Важливим технологічним результатом є встановлення закономірностей ранньої кінетики структуроутворення. Модифікований бетон досягає 68 % від проектної міцності (35,4 МПа) вже на 3-тю добу твердіння, що у 4 рази скорочує термін блокування логістичних маршрутів та оптимізує терміни нарізання деформаційних швів. Економічну доцільність складів підтверджено шляхом моделювання вартості життєвого циклу (LCC) за ISO 15686-5. Стартове підвищення інвестицій на 210 тис. грн на 1 км магістралі через введення добавок (1–1,2 % від вартості суміші) повністю нівелюється зниженням інтегрального значення чистої теперішньої вартості (NPV) на 24 %. Це зменшує витрати на ремонти на 40 % протягом перших 18 років експлуатації та забезпечує 3 % економії пального для перевізників.

2026-01-01T00:00:00Z Сіробаба, В. О. Новицький, О. П. Sirobaba, V. Novytskyi, O. https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/52200 2026-07-08T13:42:27Z 2026-01-01T00:00:00Z

Сучасна проблематика ремонту покриття будівель Сіробаба, В. О.; Новицький, О. П.; Sirobaba, V.; Novytskyi, O. The article examines a relevant scientific and practical problem related to the restoration of roofing structures in buildings damaged as a result of military aggression. The scale of destruction observed across civil and industrial infrastructure highlights the necessity of implementing systematic approaches to assessing the technical condition of building envelope components, particularly roof systems that have sustained direct or indirect damage. Special attention is devoted to the pre-design inspection stage, which is critical for formulating subsequent design solutions and ing an appropriate rehabilitation strategy. One of the key objectives of the pre-design stage is the detection of concealed overloading of roof structures, which may develop as secondary effects of blast impacts or as a result of improper operation and temporary storage of materials. Hidden overloads may arise the accumulation of structural debris, fragments of explosive devices, localized concentrations of construction waste, as well as improvised storage of building materials on the roof. Such additional masses can significantly alter the stress–strain state of roof elements, thereby increasing the risk of progressive structural failures during further operation or reconstruction. Secondary overloading factors also include the accumulation of atmospheric precipitation and moisture saturation of the roofing system ("roofing pie"), which occur due to compromised waterproofing or deformation of roof slopes. Prolonged wetting of thermal insulation and vapor-barrier layers leads to a substantial increase in the dead weight of the roofing assembly, freeze–thaw effects, and the localized formation of ice lenses, all of which negatively affect the load-bearing capacity and durability of roof components. The article emphasizes the necessity of applying comprehensive diagnostic methods, as traditional visual inspection alone is insufficient for identifying most internal or concealed defects.; У статті розглянуто актуальну науково-практичну проблему, пов’язану з відновленням покрівельних конструкцій будівель. Особлива увага приділена етапу передпроєктного обстеження, що є визначальним для формування подальших проєктних рішень і вибору відповідної стратегії ремонту покрівлі. Одним із ключових завдань передпроєктного етапу є виявлення прихованих перевантажень покриття, що характеризуються порушенням правил експлуатації та тимчасового складування матеріалів. Приховані перевантаження можуть виникати через локального скупчення будівельного сміття під час ремонтних робіт, а також через імпровізоване зберігання будівельних матеріалів на покрівлі. Такі додаткові навантаження здатні істотно змінювати напружено-деформований стан елементів покриття, що підвищує ризик руйнувань під час подальшої експлуатації. До вторинних факторів перевантаження належать також накопичення атмосферних опадів та зволоження покрівельного «пирога», які виникають унаслідок порушення герметичності або деформації ухилів покрівлі. Тривале зволоження утеплювача та пароізоляційних шарів спричиняє суттєве збільшення власної маси конструкції, промерзання та локальне утворення крижаних лінз, що негативно позначається на несучій здатності та довговічності елементів покриття. У статті підкреслено необхідність застосування комплексних методів детального обстеження, оскільки візуальний огляд не забезпечує виявлення більшості внутрішніх або прихованих дефектів.

2026-01-01T00:00:00Z Блащук, Н. В. Перебийніс, М. В. Blashchuk, N. Perebyinis, M. https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/52199 2026-07-08T13:37:58Z 2026-01-01T00:00:00Z

Ступінь реалізації паль в складі стрічкового фундаменту за результатами випробувань на маломасштабних моделях Блащук, Н. В.; Перебийніс, М. В.; Blashchuk, N.; Perebyinis, M. Physical modeling was conducted using small-scale models of a strip pile foundation with a low grillage on bored and driven piles to investigate the interaction between the piles, the grillage, and the soil, as well as the differences in pile behavior depending on the method of their installation in the soil. Static load tests were also performed on individual piles with the same geometric parameters as those in the strip pile foundation. A comparison was made of the degree of load transfer for bored and driven piles within a strip pile foundation, and the dependence of the degree of load transfer on pile length and spacing was analyzed. A review of studies on the interaction of piles and the pile cap within a strip pile foundation demonstrates the presence of performance-enhancing effects due to the mutual interaction of the piles and the engagement of the strip pile cap through the reaction of the soil foundation. Current regulatory documents recommend considering the joint performance of piles and the grillage, but existing analytical models do not fully account for the factors affecting the bearing capacity of the pile foundation. The conducted studies confirm the influence of the grillage on the bearing capacity of the pile foundation, as well as an increase in the degree of realization of the piles’ bearing capacity within the foundation, which is influenced by complex physical-mechanical processes occurring in the soil under load and other factors. Approaches to determining the allowable load on bored piles within a strip pile foundation underestimate the actual bearing capacity of the strip. Current approaches to determining the allowable load on bored piles in strip pile foundations underestimate the actual bearing capacity of such foundations compared to those using driven piles. The development and refinement of existing methods for determining the bearing capacity of strip pile foundations, which will account for improved operating conditions of piles in a group and their interaction with the grillage, will allow for the realization of the bearing capacity reserve of pile foundations, which will improve the technical economic performance of strip pile foundations and enable more cost-effective decisions to be made when designing pile foundations.; Проведено фізичне моделювання на маломасштабних моделях стрічкового пальового фундаменту з низьким ростверком на бурових та забавних палях з метою дослідити сумісну роботу паль та ростверку з ґрунтом і відмінність в роботі паль залежно від способу їх влаштування в ґрунті. Також виконане випробування статичним навантаженням одиночних паль тих же геометричних параметрів, що і в складі стрічкового пальового фундаменту. Проведено порівняння ступеню реалізації бурових та забивних паль в складі стрічкового пальового фундаменту та проаналізовано залежність ступеня реалізації від довжини та кроку паль. Огляд досліджень по темі сумісної роботи паль та ростверку в складі стрічкового пальового фундаменту показує наявність ефектів покращення роботи за рахунок взаємного впливу паль, включенням в роботу стрічкового ростверку за рахунок реакції ґрунтової основи. Чинними нормативними документами рекомендовано враховувати спільну роботу паль та ростверку, але існуючі аналітичні моделі не в повній мірі враховують фактори, які впливають на несучу здатність пальового фундаменту. Проведені дослідження підтверджують вплив ростверку на несучу здатність пальового фундаменту, підвищення ступеню реалізації несучої здатності паль в складі фундаменту, на яку впливають складні фізико-механічні процеси, які виникають в ґрунті під навантаженням та інші фактори. Підходи до визначення допустимого навантаження на бурові палі в складі стрічкового пальового фундаменту занижують  фактичну несучу здатність стрічкового пальового фундамент на бурових палях порівняно з забивними. Розробка та уточнення існуючих методів визначення несучої здатності стрічкових пальових фундаментів, які враховуватимуть покращення умов роботи паль в групі і взаємодії з ростверком дозволить реалізувати резерв несучої здатності пальових фундаментів, що покращить техніко-економічні показники стрічкового пальового фундаменту та дозволить приймати більш економічні рішення при проектування пальових фундаментів.

2026-01-01T00:00:00Z Моргун, А. С. Записов, Д. В. Morgun, A. Zapysov, D. https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/52198 2026-07-08T13:33:31Z 2026-01-01T00:00:00Z

Математичне моделювання взаємодії фундаментів з водонасиченими основами за МГЕ Моргун, А. С.; Записов, Д. В.; Morgun, A.; Zapysov, D. Construction plays a major role in the development of all sectors of the country, in increasing labor productivity, and in raising the material well-being of the population. Studying, improving, and analyzing construction experience to ensure the successful construction of significant facilities requires the implementation of a large complex of scientific research, which will be a reliable basis for the development of effective foundation structures. Strength is the problem of the century. Almost all materials, including soil, are destroyed as a result of the development of deformations of the form. The destruction of any solid body is the process of gradual disclosure, first of the weakest points, and then of fewer and fewer dangerous defects. A characteristic and most striking feature of the soil is its predominantly plastic deformation almost the moment of loading. The development of plastic (residual) deformations, which make up the majority of total deformations, causes a nonlinear dependence that requires consideration in geomechanics of this circumstance. The article investigates the change in pile resistance depending on the geological parameters of their base, analyzes the capabilities of the proposed numerical approach (boundary element method, BEM) to nonlinear decision-making problems on the bearing capacity of piles in a fairly typical phenomenon of loess soil soaking. The action of water is one of the significant factors that affects the deformation of soil foundations. According to experimental studies, in soaked loess soil, the angle of internal friction φ decreases by 1.5-2 times, the soil cohesion C decreases by 10 times, and Poisson’s ratio υ increases to 0.34-0.4. Even when loess soils have high strength and low deformation indicators in natural conditions, in the case of soaking their relative compressibility ( 3 to 5 cm) with a layer thickness of 10 m gives a settlement of 30-50 cm, which leads to tilting and the appearance of cracks in the structure. There is an incompleteness of the calculation models in the regulatory documents for loess soils, therefore the problem of foundation construction of the transition the bearing capacity of foundations in soils of natural humidity to the bearing capacity in waterlogged soils is relevant and for the present time and needs to be solved.; Будівництву належить найважливіша роль в розвитку всіх галузей країни, в підвищенні продуктивності праці, підйомі матеріального благополуччя населення. Вивчення, удосконалення та аналіз досвіду будівництва для забезпечення успішного спорудження значних об’єктів потребує виконання великого комплексу наукових досліджень, які будуть надійною базою для розробки ефективних конструкцій фундаментів. Міцність – проблема століття. Практично всі матеріали, в тому числі і ґрунт, руйнуються в результаті розвитку деформацій форми. Руйнування будь-якого твердого тіла – процес поступового розкриття спочатку найслабкіших місць, а потім все менш і менш небезпечних дефектів. Характерною і найбільш яскравою особливістю ґрунту є переважно пластичне його деформування практично з моменту завантаження. Розвиток пластичних (залишкових) деформацій, які складають більшу частину повних деформацій, обумовлює нелінійну залежність , що потребує врахування в геомеханіці цієї обставини. В статті досліджено зміну опору паль в залежності від геологічних параметрів їх основи, проаналізовано можливості використання методу граничних елементів (МГЕ) до нелінійних задач, прийняття рішень про несучу спроможність паль при доволі типовому явищі замочування лесових ґрунтів. Дія води - один із суттєвих факторів, який впливає на деформування ґрунтових основ. Згідно експериментального дослідження, у замоченого лесового ґрунту зменшуються кут внутрішнього тертя φ в 1,5-2 рази, зчеплення ґрунту С зменшується в 10 раз, коефіцієнт Пуассона υ збільшується до величини 0,34-0,4. Навіть коли в умовах натурального закладання лесові ґрунти мають високі міцністні і низькі деформативні показники, у випадку замочування їх відносна стисливість (від 3 до 5 см) при товщі  шар 10 м дає осідання 30-50 см, що призводить до крену і появи тріщин в споруді. В нормативних документах існує недопрацьованість розрахункових моделей для лесових ґрунтів, тому задача переходу від несучої спроможності фундаментів в ґрунтах натуральної вологості до несучої спроможності в замоклих ґрунтах є актуальною на теперішній час, і потребує вирішення.

2026-01-01T00:00:00Z