Construction MaterialsConstruction MaterialsСтроительные материалы0585-430X2658-6991Stroymaterialy70531710.31659/0585-430X-2026-844-3-49-57СтатьиResearch ArticleProcedure for calculation of pressure of newly laid self-compacting concrete mixture on formworkМетодика расчета давления свежеуложенной самоуплотняющейся бетонной смеси на опалубкуKorotkikhD. N.КороткихД. Н.
Russian Federation

Doctor of Sciences (Engineering), Professor

д-р техн. наук, профессор

korotkih.dmitry@gmail.comDorfV. A.ДорфВ. А.
Russian Federation

Candidate of Sciences (Engineering)

канд. техн. наук

korotkih.dmitry@gmail.comKapustinD. E.КапустинД. Е.
Russian Federation

Candidate of Sciences (Engineering)

канд. техн. наук

korotkih.dmitry@gmail.comJoint Stock Company “Institute Orgenergostroy”Акционерное общество «Институт «Оргэнергострой» (АО ОЭС)National Research Moscow State University of Civil EngineeringНациональный исследовательский Московский государственный строительный университет02042026349570204202602042026Copyright ©; 2026,Copyright ©; 2026, ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ"2026ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ"https://journals.eco-vector.com/0585-430X/article/view/705317

The article discusses the problem of reliability of calculation of pressure value of newly placed self-compacting concrete mixture on formwork. This problem is especially relevant when concreting structures of high height. Results of scientific researches of dependence of value of lateral pressure of concrete mixture on formwork on rheological, technological factors and parameters of concrete structure are analyzed. A comparison of the methods for calculating the lateral pressure of freshly placed concrete mixture used in standardization documents in the Russian Federation and in other countries is given. Based on the generalization of scientific data and comparison of the above methods, an original method for calculating the pressure of a self-compacting concrete mixture on the formwork is proposed. The reliability of the developed procedure is checked using two different examples (based on the data of real concreting of structures). In the first case, to assess the reliability of the proposed method for calculating the pressure of the freshly placed concrete mixture, the data on the measurement of the actual pressure performed during the construction of the inner containment of the Belarusian NPP were used. In the second case, data on concreting the structure in fixed steel fibre concrete formwork were used. The proposed method has shown its applicability based on the results of comparison with the actual values. The presented calculation method can be recommended for use in the development of technological regulations for concrete works when using self-compacting mixtures, as well as justification of the stiffness and strength of formwork systems.

Рассмотрена проблема достоверности расчета величины давления свежеуложенной самоуплотняющейся бетонной смеси на опалубку. Указанная проблема особенно актуальна при бетонировании конструкций большой высоты. Проанализированы результаты научных исследований зависимости величины бокового давления бетонной смеси на опалубку от реологических, технологических факторов и параметров структуры бетона. Приводится сравнение методик расчета бокового давления свежеуложенной бетонной смеси, применяемых в документах по стандартизации в РФ и других странах. На основе обобщения научных данных и сравнения вышеуказанных методик предлагается оригинальная методика расчета давления самоуплотняющейся бетонной смеси на опалубку. Осуществляется проверка достоверности разработанной методики на двух различных примерах (на основе данных реального бетонирования конструкций). В первом случае для оценки достоверности предложенной методики расчета давления свежеуложенной бетонной смеси использовали данные по замеру фактического давления, выполненные при возведении внутренней защитной оболочки Белорусской АЭС. Во втором случае использовались данные по бетонированию конструкции в несъемной сталефибробетонной опалубке. Предложенная методика показала свою применимость по результатам сравнения с фактическими значениями. Представленная методика расчета может быть рекомендована к использованию при разработке технологических регламентов выполнения бетонных работ при применении самоуплотняющихся смесей, а также к обоснованию жесткости и прочности опалубочных систем.

self-compacting concrete mixturespermanent formworkpressure of newly placed concrete mixtureformwork calculation methodсамоуплотняющиеся бетонные смесинесъемная опалубкадавление свежеуложенной бетонной смесиметодика расчета опалубкиKorotkikh D.N., Kornev O.A., Belov V.V., et al. Review of the experience of constructing nuclear power plants using modular structures with external sheet reinforcement. Vestnik MGSU. 2024. Vol. 19. No. 10, pp. 1696–1712. (In Russian). EDN: AUFQZV. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2024.10.1696-1712Коротких Д.Н., Корнев О.А., Белов В.В. и др. Обзор опыта возведения АЭС с применением модульных конструкций с внешним листовым армированием // Вестник МГСУ. 2024. Т. 19, № 10. С. 1696–1712. EDN: AUFQZV. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2024.10.1696-1712Korotkikh D.N., Kokosadze A.E., Kulinich Yu.I. Panikin D.A. Technology of concreting the internal protective shell of the reactor building of the Belorusian NPP. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2016. No. 10, pp. 10–15. (In Russian). EDN: TXXHKVКоротких Д.Н., Кокосадзе А.Э., Кулинич Ю.И. Паникин Д.А. Технология бетонирования внутренней защитной оболочки реакторного здания Белорусской АЭС // Строительные материалы. 2016. № 10. С. 10–15. EDN: TXXHKVKorotkikh D.N., Dorf V.A., Kapustin D.E., Zeid Kilani L.Z. Quality control of monolithic concrete placement in a structure with a non-removable steel-fiber concrete formwork. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2024. No. 11, pp. 31–39. (In Russian). EDN: GBEVME. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-830-11-31-39Коротких Д.Н., Дорф В.А., Капустин Д.Е., Зейд Килани Л.З. Контроль качества укладки монолитного бетона в конструкции с несъемной сталефибробетонной опалубкой // Строительные материалы. 2024. № 11. С. 31–39. EDN: GBEVME. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-830-11-31-39Garold (Gary) D. Oberlender, Robert L. Peurifoy. Formwork for Concrete Structures. McGraw Hill Professional. 2010. 544 p.Assaad J., Khayat K.H. Variations of lateral and pore water pressure of self-consolidating concrete at early age. Materials Journal. 2004. Vol. 101. Iss. 4, pp. 310–317. https://doi.org/10.14359/13365Assaad J., Khayat K., Mesbah H.A. Variation of formwork pressure with thixotropy of self-consolidating concrete. Materials Journal. 2003. Vol. 100. Iss. 1, pp. 29–37.Khayat K.H., Omran A. State-of-the art review of form pressure exerted by self-consolidating concrete. Université de Sherbrooke Sherbrooke (Quebec) Canada. https://www.researchgate.net/publication/238723384_State-of-The_Art_Review_of_Form_Pressure_Exerted_by_Self-Consolidating_ConcreteBaluch M.H., Rahman M.K., Mukhtar F.M. Simulation of Flow and Formwork Pressure in Self Consolidating Concrete (SCC). Conference: The Fifth North American Conference on the Design and Use of Self-Consolidating Concrete. Chicago, USA, May 2013.Assaad J.J., Matar P. Regression models to predict SCC pressure exerted on formworks containing vertical and transverse reinforcing bars. Materials and Structures. 2018. Vol. 51. No. 62. https://doi.org/10.1617/s11527-018-1188-xGowripalan N., Shakor P., Rocker P. Pressure exerted on formwork by self-compacting concrete at early ages: A review. Case Studies in Construction Materials. 2021. Vol. 15. e00642 https://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00642Vanhove Y., Djelal C., Magnin A. Prediction of the lateral pressure exerted by self-compacting concrete on formwork. Magazine of Concrete Research. 2004. Vol. 56 (1), pp. 55–62. https://doi.org/10.1680/macr.2004.56.1.55Glinicki M.A., Gołaszewski J., Cygan G. Formwork pressure of a heavyweight self-compacting concrete mix. Materials. 2021. Vol. 14 (6). 1549. https://doi.org/10.3390/ma14061549Gamil Y., Nilimaa J., Emborg M., Cwirzen A. Lateral formwork pressure for self-compacting concrete-a review of prediction models and monitoring technologies. Materials. 2021. Vol. 14 (16). 4767. https://doi.org/10.3390/ma14164767Assaad J., Khayat K.H. Kinetics of formwork pressure drop of self-consolidating concrete containing various types and contents of binder. Cement and Concrete Research. 2005. Vol. 35. Iss. 8, pp. 1522–1530. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.12.005Seung Hee Kwon, Surendra P. Shah, Quoc Tri Phung, Jae Hong Kim, Yun Lee. Intrinsic model to predict formwork pressure. ACI Materials Journal. 2010. Vol. 107 (1), pp. 20–26.Tichko S., De Schutter G., Troch P., Vierendeels J., Verhoeven R., Lesage K., Cauberg N. Influence of the viscosity of self-compacting concrete and the presence of rebars on the formwork pressure while filling bottom-up. Engineering Structures. 2015. Vol. 101, pp. 698–714. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2015.08.008Proske T., Khayat K.H., Omran A., Leitzbach O. Form pressure generated by fresh concrete: a review about practice in formwork design. Materials and Structures. 2014. Vol. 47, pp. 1099–1113. EDN: WGBUGM. https://doi.org/10.1617/s11527-014-0274-ySilfwerbrand J. Form pressure in composite columns of 3DPC and SCC. Nordic Concrete Research. 2024. Publ. No. NCR 71. Iss. E 2, pp. 137–151. https://doi.org/10.2478/ncr-2024-0016