Construction and Geotechnics

Даются основные положения выполнения выпускных квалификационных работ (магистерских диссертаций) магистрантами, обучающимися по направлению подготовки «Строительство» на кафедре оснований и фундаментов Кубанского государственного аграрного университета им. И.Т. Трубилина. Срок обучения в магистратуре составляет два года при очной и два с половиной года при заочной форме обучения. К выполнению выпускной квалификационной работы магистранты должны приступать через два-три месяца после их зачисления в магистратуру. Подготовка выпускной квалификационной работы предусматривает самостоятельную работу магистранта над решением поставленных задач под руководством опытных преподавателей (профессоров, доцентов) или ведущих специалистов строительной отрасли. Общая организация работы над выпускной квалификационной работой возложена на деканат архитектурно-строительного факультета и выпускающую кафедру. Темы выпускной квалификационной работы (магистерских диссертаций) определяет выпускающая кафедра, которые могут корректироваться после выполнения магистрантом научно-исследовательской работы и прохождения преддипломной практики на последнем этапе обучения. При этом для магистрантов выделяются разновидности выпускной квалификационной работы (научно-исследовательские и проектно-конструкторские), вид которых определяет научный руководитель. В статье приводятся состав кафедры, осуществляющий подготовку магистрантов, примерные темы выпускной квалификационной работы по кафедре и их структура, порядок назначения научных руководителей (консультантов). Обучение магистрантов ведется по программе магистратуры «Архитектурное проектирование, реконструкция и геотехническое строительство». Приводятся основные этапы выполнения выпускной квалификационной работы, сроки, результаты проверки выпускной квалификационной работы на антиплагиат и процедура публичной защиты.

Данная статья посвящена подробному анализу напряженно-деформированного состояния грунтового массива днища шахты и изложению подхода к оценке значений физико-механических свойств закрепленного грунта основания, обеспечивающих его прочность и водонепроницаемость. Для анализа напряженно-деформированного состояния использована компьютерная программа, в которой для определения напряжений и перемещений формализован метод конечных элементов, а для определения областей пластических деформаций (областей предельного состояния) - условие пластичности Кулона. Предварительные расчеты показали, что области пластических деформаций расположены непосредственно под верхней границей днища, развиты преимущественно в горизонтальном направлении, при ширине шахты d = 5 м их толщина приблизительно на 25 % больше, чем при d = 4 м. Интенсивность вертикальных перемещений при d = 5 м также несколько больше, чем при d = 4 м. Вертикальные координаты точек арки «поднятия» днища шахты определены как разность вертикальных перемещений точек его поверхности и точки ее соприкосновения со шпунтом. Вертикальные перемещения у этой «общей» точки одинаковые, так как при конечно-элементном расчете в этой точке выполняется условие полного прилипания. Для определения свойств грунта днища шахты, которые после укрепления должны обеспечить его прочность и водонепроницаемость, воспользуемся приемом, позволяющий обеспечить выполнение условий, при которых в днище шахты отсутствуют зоны растягивающих вертикальных напряжений и области пластических деформаций. Используя метод обратного расчета, известную формулу В.А. Флорина и понятие о приведенном давлении связности удалось установить численные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления, которыми необходимо наделить грунт межшпунтового пространства в процессе его закрепления, чтобы были обеспечены условия, оговоренные выше.

Гальваническое цинкование сварных швов является эффективным методом для предотвращения коррозии строительных конструкций. Как правило, гальваническое, или электролитическое, нанесение цинкового покрытия на металлическую поверхность для антикоррозионной защиты производят в заводских условиях с применением ванн. Заводское антикоррозионное покрытие имеет высокое качество и долговечность. Но в условиях строительной площадки производится монтаж конструкций с применением сварки, при которой происходит разрушение заводской антикоррозионной защиты. Поэтому необходимо производить дополнительную качественную антикоррозионную защиту монтажных сварных швов на месте монтажа конструкции. На сегодняшний день один из самых актуальных материалов для защиты металлических поверхностей является цинк. Поэтому в статье рассматривается возможность применения метода цинкования для антикоррозионной защиты монтажных сварных швов. На основе одного из патентов было разработано мобильное устройство, которое позволяет производить антикоррозионную защиту монтажных сварных швов в условиях строительной площадки электролитическим методом. Качество наносимого покрытия предложенным устройством соответствует требованиям нормативной документации. Также статья содержит результаты испытания антикоррозионных покрытий по металлическим образцам со сварным швом с последующим сравнительным анализом методов защиты монтажных сварных швов от коррозии: лакокрасочных покрытий по металлу, гальванического цинкования при помощи разработанного устройства; холодного цинкования. При проведении сравнительного анализа типов антикоррозионных покрытий метод гальванического или электролитического нанесения цинкового покрытия с помощью предложенного мобильного устройства показал себя эффективнее лакокрасочных покрытий и холодного цинкования. Также метод гальванического нанесения цинкового покрытия является наиболее рациональным, так как данный метод имеет малый расход цинка по сравнению с остальными методами цинкования.

Основной задачей при разработке дорожных бетонов является увеличение прочности бетона при изгибе, что позволит повысить срок службы покрытия до 50 лет. Этому могут способствовать новые типы цементного бетона, например, укатываемый бетон с пониженным модулем упругости в основаниях автомобильных дорог. Укатываемый бетон с минимально возможным содержанием воды и связующего обладает максимальной степенью уплотнения материала, при этом обеспечивается формирование плотной структуры. Такие бетоны могут быть получены при использовании демпфирующих анионактивных битумных эмульсий с определенными свойствами. Важную роль в получении анионактивных битумных эмульсий с требуемыми свойствами играет тщательный подбор эмульгатора. При получении битумных эмульсий к эмульгаторам предъявляются особые требования, поскольку они во многом определяют структуру и свойства битумной эмульсии. Механизм действия эмульгатора состоит в снижении поверхностного натяжения на границе раздела между битумной и водной фазами и в образовании защитной оболочки вокруг битумных частиц. В качестве исходного продукта для производства анионактивного эмульгатора предлагается использование флотогудрона. В данной работе определены оптимальная рецептура и технология комбинированного эмульгирования для приготовления тонкодисперсной битумной эмульсии; исследованы основные эксплуатационные свойства дорожных бетонов, модифицированных тонкодисперсной анионактивной битумной эмульсией. Выявлено, что битумная эмульсия с 2 % флотогудрона, полученная комбинированным способом, более структурирована и имеет меньший размер битумных частиц. Доказано, что по показателю однородности битумная эмульсия, полученная комбинированным эмульгированием, в 5 раз лучше, чем битумная эмульсия, приготовленная традиционным способом. Модификация жестких бетонов разработанной анионактивной битумной эмульсией позволила увеличить прочность бетона на сжатие на 30 %, на изгиб на 40 %, увеличить морозостойкость в два раза. Также определена оптимальная концентрация модифицирующей добавки, которая составляет 5 % анионактивной битумной эмульсии от массы цемента для жестких бетонных смесей.