Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ stopnia zbrojenia i średnicy prętów na odkształcenia trwałe w belkach wykonanych z betonu o wysokiej wytrzymałości

Bayat Hydayatullah, Ubysz Andrzej

Przegląd Budowlany

|

2024

|

R. 95, nr 7

35--38

PL

Na podstawie badań doświadczalnych wykonanych na belkach w skali półnaturalnej z betonu o wysokiej wytrzymałości pokazano, jak stopień zbrojenia i średnica stalowych prętów zbrojeniowych wpływają na wartości rezydualnych ugięć belek przy jej cyklicznych obciążeniach. Badania przeprowadzono na 4 seriach belek, w których na poszczególnych poziomach obciążenia pomierzono ugięcia całkowite i pozostające w zależności od poziomu wytężenia belki. Wyniki pokazano w postaci stosunku ugięć resztkowych do całkowitych w zależności od wartości obciążenia. Zmiana stosunku deformacji dla każdego zestawu belek jest analizowana pod kątem wymuszających cykli obciążeń na podstawie założeń sprężysto-plastycznego modelu betonu. Artykuł przedstawia również analizę dotychczasowych wyników badań opisanych w literaturze oraz wniosków autorów, które mają na celu ulepszenie współpracy betonu i stali dla betonów o wysokiej wytrzymałości.

EN

Based on experimental studies conducted on semi-natural scale beams made of high-strength concrete, it has been shown how the degree of reinforcement and the diameter of the steel reinforcing bars influence the values of residual deflections of beams under cyclic loads. The research was carried out on 4 series of beams, in which total and residual deflections were measured at different load levels, depending on the degree of beam stress. The results are presented in the form of the ratio of residual deflections to total deflections in relation to the load value. The change in the deformation ratio for each set of beams is analysed in terms of the imposed load cycles based on the assumptions of a elastic-plastic model of concrete. The article also presents an analysis of existing research results described in the literature, as well as the authors’ conclusions aimed at improving the interaction between concrete and steel for high-strength concretes.

2

The influence of slag content on the mechanical properties of high-strength concrete

Zhao Xiaochun, Zhao Meijiu

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 3

419--430

EN

In light of the current situation where excessive amounts of excavated earth from subway tunnel construction are being stacked with low utilization and value, this study used residue as a mineral admixture to investigate the effects of different proportions of residue content (0%, 2.5%, 5.0%, 7.5%, and 10.0%) on the workability and mechanical properties of C50 concrete. The results indicate that: (1) The initial slump and slump loss of C50 concrete decrease gradually as the residue content increases. (2) The compressive strength of C50 concrete with varying residue contents is lower than the control group at early stages (3d, 7d), while it is higher than the control group at 28d. There exists an optimal content of residue for improving C50 concrete compressive strength, and it is found that the highest compressive strength at 28d is achieved when the residue content is 7.5% of the cement content. (3) The microscopic structure of C50 concrete with different residue contents at 28d shows that as the residue content increases, the microscopic structure of C50 concrete gradually becomes more compact and the porosity decreases.

3

The cyclic load effect on the elasticity and plasticity deformation of high-strength reinforced concrete elements

Bayat Hydayatullah, Chalecki Marek, Lesniewska Aleksandra, Maj Marek, Rybak Jarosław, Ubysz Andrzej

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2024

|

Vol. 24, no. 2

art. no. e135, 2024

EN

This article investigates the degradation of stiffness in high and standard-strength concrete due to the influence of repeated loading and considers the non-linear behavior arising from localized or natural defects of concrete. The article also refers to the models from existing literature that evaluate the characteristics of concrete by enhancing its physicochemical properties through the application of natural and synthetic fibers. The impact of the service load, which influences the change in concrete stiffness, is illustrated using the elastic-plastic concrete model. The elastic-plastic model of concrete, combined with experimentally determined data such as elastic and residual deformations, simplifies the analysis of concrete beams or surface elements. This model enables static solutions of inelastic materials based on the classical theory of elasticity. The degradation of element stiffness in this model is described by the local increment of the rotation angle. Based on the model we can assume a constant stiffness along the length of the beam before as well as after exceeding the value of the cracking moment. In the case of cyclic loads, it can be assumed that residual deformations have the greatest influence on the displacement values, which in the calculation model are described by the component of the angle of rotation in the crack, describing permanent displacements.

4

Experimental studies of a reinforced concrete arch made of high-strength concrete on the action of low-cycle loads

Sobczak-Piąstka Justyna, Babich Yevhenij, Karavan Bohdan

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 6

19--22

EN

The methods and results of experimental studies of a reinforced concrete arch with tension, made of high-strength concrete, are given. The stress-strain state of the arch under the action of static short-cycle repeated loads of different levels before destruction is described, and its bearing capacity is determined. Graphs of the dependence of the load and deformation of concrete and reinforcement, the dependence of the deflections and displacement of the arch supports on the loads are given and described. The process of crack formation and development of cracks in a reinforced concrete arch under the action of repeated loads of different levels is described.

PL

W artykule podano metodologię i wyniki badań eksperymentalnych łuku żelbetowego ze ściągiem, wykonanego z betonu o wysokiej wytrzymałości. Opisano stan naprężenie-odkształcenie łuku pod działaniem statycznych, krótkotrwałych, powtarzalnych obciążeń o różnych poziomach przed zniszczeniem oraz określono jego nośność. Podano i opisano wykresy zależności obciążenia i odkształcenia betonu i zbrojenia, zależności ugięcia i przemieszczenia podpór łukowych od obciążeń. Opisano proces powstawania i rozwoju pęknięć w łuku żelbetowym pod działaniem powtarzających się obciążeń o różnych poziomach.

5

Influence of Carbon Fibre Reinforced Polymer and Recycled Carbon Fibres on the compressive behaviour of self-compacting high-performance fibre-reinforced concrete

Ostrowski Krzysztof, Furtak Kazimierz

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 2

53--64

EN

In recent years, carbon fibres have been extensively used to strengthen concrete structures. In most cases, the lamination process is carried out using epoxy resin as matrix. In some cases, especially when strengthen structural elements made of weak concrete, it is possible to replace the epoxy resin with an inorganic, cement matrix, while at the same time maintaining a sufficient efficiency of strengthen understood as the percentage increase in the compressive strength of concrete samples due to the applied reinforcement in relation to the reference concrete. In these studies, elements of carbon fibres mats that are reinforced with a cement matrix were used as the starting product for fibre recovery. The laminate, which was used to reinforce concrete elements, was detached from the concrete surface and subjected to processing in order to obtain clean carbon fibre scraps without cement matrix. Then, the obtained carbon material, in shaped form, was used to strengthen self-compacting, high performance, fibre reinforced concrete (SCHPFRC). For comparative purposes, this concrete was also strengthened by carbon fibre mats (with one and three layers of CFRP). Each samples were tested in uniaxial compression test. The compressive strength of concrete reinforced with 1 and 3 layers of CFRP was higher by 37.9 and 96.3%, respectively, compared to the reference concrete. On the other hand, the compressive strength of concrete reinforced with 1 and 3 layers of carbon fibre scrapswas higher by 11.8 and 40.1%, respectively. Regardless of the reinforcement technique used, the composite elements showed a higher deformability limit in comparison plain concrete. The obtained results showed that it is possible to reuse carbon fibre to strengthen structural elements made of SCHPFRC effectively, using simple processing methods.

PL

W ostatnich latach włókna węglowe są szeroko stosowane do wzmacniania konstrukcji betonowych. W większości przypadków proces laminowania odbywa się z użyciem żywicy epoksydowej jako matrycy. Czasami, zwłaszcza przy wzmacnianiu elementów konstrukcyjnych wykonanych z betonu o stosunkowo niskiej wytrzymałości na ściskanie, możliwe jest zastąpienie żywicy epoksydowej matrycą nieorganiczną; cementową, przy jednoczesnym zachowaniu dostatecznej efektywności wzmocnienia - rozumianej jako procentowy wzrost wytrzymałości betonu na ściskanie wskutek zastosowania materiału kompozytowego, w odniesieniu do betonu referencyjnego. W procesie kruszenia jako nadawę zastosowano elementy betonowe wzmocnione matami z włókien węglowych przy zastosowaniu matrycy cementowej. Laminat został oderwany od powierzchni betonu i poddany dalszej obróbce w celu uzyskania czystych, niezawierających matrycy cementowej skrawków mat z włókna węglowego. Następnie otrzymany materiał został wykorzystany do wzmocnienia samozagęszczalnego, wysokowytrzymałościowego fibrobetonu (SCHPFRC). Dla celów porównawczych beton ten został także wzmocniony z użyciem mat z włókien węglowych (1 i 3 warstwy wzmocnienia). Próbki cylindryczne przebadano w teście jednoosiowego ściskania. Wytrzymałość na ściskanie betonu wzmocnionego 1 i 3 warstwami CFRP była wyższa odpowiednio o 37,9 i 96,3% w porównaniu z betonem referencyjnym. Natomiast wytrzymałość betonu wzmocnionego 1 i 3 warstwami strzępów z włókna węglowego była wyższa odpowiednio o 11,8 i 40,1%. Niezależnie od zastosowanej techniki wzmocnienia, próbki kompozytowe cechowały się wyższą odkształcalnością graniczną w odniesieniu do betonu referencyjnego. Uzyskane wyniki wykazały, że możliwe jest wykorzystanie włókien węglowych z recyklingu do efektywnego wzmocnienia elementów konstrukcyjnych wykonanych z SCHPFRC, przy użyciu nieskomplikowanej metody przeróbki odpadu.

6

Comparative analysis of natural nanosilica versus commercial nanosilica on compressive strength and durability of high-performance concrete

Tjahjani A.R. Indra, Fulazzaky Mohamad Ali, Jonbi Jonbi, Tinumbia Nuryani, Meutia Wita, Suraedi Daral, Ranna Prima

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 3

49--63

EN

This study provides a comparative analysis of natural nanosilica (NSn), which is an extract of natural silica sand processed into nanosilica with commercial nanosilica (NSc) derived from semiconductor industrial waste, in 80 MPa high performance concrete (HPC). The percentage of using nanosilica is (3%, 5%, 10%, 15%) by weight of cement used directly and combined with 5% silica fume. Analysis was carried out through compressive strength test, durability through permeability test, rapid chloride penetration test (RCPT), and microstructure test through scanning electron microscopy (SEM). The results of the analysis show that natural nanosilica is equivalent to commercial nanosilica, in applications it is better to use silica fume incorporation. The optimum percentage of using NSn10% and (SF) 5%, while 5% NSc and 5% SF, in these proportions shows the best compressive strength and durability. It’s just that the use of natural nanosilika is 5% more than commercial nanosilika. The benefit of this research is that natural materials such as silica sand with high SiO2 content, can be processed into nanosilica as an advanced material, which can be used as an eco-friendly construction material.

7

Anchorage zone behavior and strength prediction of high‑performance concrete containing coarse aggregate confined with spirals

Li Sheng, Zheng Wenzhong, Zhou Wei, Li Ruisen, Qiu Xianyelin

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 4

art. e257, 1--19

EN

High-performance concrete containing coarse aggregate (HPC-CA) has superior cost efficiency and reduced early cracking risk compared with traditional UHPC. HPC-CA is distinguished by high strength, lightweight, superior durability and rapid growth of early strength, presenting promising in prefabricated industry and prestressed structures. However, extreme brittleness will generate non-ductile failures, thus spiral secondary reinforcement is usually used to improve ductility. Certain differences existed between HPC-CA and ordinary-strength concrete in microstructure and macroscopic mechanical properties, and the existing code provisions cannot be directly applied to HPC-CA. Some fundamental knowledge gaps need to be filled to improve understanding of the post-tensioned HPC-CA structures, including the anchorage zone behaviors of HPC-CA confined with spirals as well as the establishment of bearing capacity calculation methods. For this purpose, 10 specimens were designed and tested under local pressure based on the unbonded prestressed concrete slabs. The cracking patterns, failure characteristics, load-deformation relationships, load-spiral strain curves and wedge features were obtained. Besides, a calculation equation was developed to predict the local bearing capacity of HPC-CA with spirals. Meanwhile, a general bearing capacity prediction model serving the anchorage zone design was established and verified with the tested results and specification formulas.

8

Badania doświadczalne przyczepności prętów zbrojeniowych SAS 670/800 do betonu wysokiej wytrzymałości za pomocą próby pull-out

Kijania-Kontak Magda, Winnicki Andrzej

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 5-6

136--141

PL

Współpracę betonu ze stalą zbrojeniową zapewnia zjawisko przyczepności. Jest to wzajemne przekazywanie sił pomiędzy prętami zbrojeniowymi a betonem. Znajomość tego zjawiska pozwala na precyzyjne określenie rozkładu odkształceń stali i betonu, a tym samym na określenie przebiegu odkształceń i zarysowania konstrukcji żelbetowej. W artykule zaprezentowane zostały wyniki badań doświadczalnych przyczepności pomiędzy betonami wysokiej wytrzymałości C60/75 i C70/85 a prętami o średnicy 18 mm ze stali wysokiej wytrzymałości SAS 670/800. Dla porównania wykonano również badania przyczepności tych betonów do prętów ze zwykłej stali EPSTAL B500SP.

EN

The interaction of concrete with reinforcing steel is ensured by the phenomenon of adhesion. It is mutual transfer of forces between rebar and concrete. Knowledge of this phenomenon allows you to precisely determine the deformation distribution of steel and concrete and thus on determination of the course of deformation and cracking of a reinforced concrete structure. In this article the results of experimental tests of adhesion between concretes are presented high strength C60/75 and C70/85 and steel bars with a diameter of 18 mm and high the strength of SAS 670/800. For comparison, adhesion tests were also carried out concrete to bars made of ordinary steel EPSTAL B500SP.

9

Effect of the mix composition with superplasticizer admixture on mechanical properties of high-strength concrete based on reactive powders

Siwiński Jarosław, Szcześniak Anna, Nasiłowska Barbara, Mierczyk Zygmunt, Kubiak Katarzyna, Stolarski Adam

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 4

77--95

EN

This paper outlines effect of the mix composition on mechanical properties of high-strength concrete based on aggregate size like in of Reactive Powder Concrete (RPC) but without fiber reinforcement. The main purpose which guided the authors choosing proportion of water and superplasticizer (SP) was to achieve a similar consistency in the test slump for various concrete mix. Test results for 3 groups of superplasticizers, designated as D - with chemical base - acrylic polymer, V - with chemical base - polycarboxylate ether, P - with chemical base - modified polycarboxylates, two cement groups, designated as Cem A - with fineness Blaine 3980 cm2/g, Cem B - with fineness Blaine 4430 cm2/g and 2 types of aggregate: basalt and granite were presented. After curing for 1, 7 and 28 days samples were tested for compressive strength and flexural tensile strength. The article also presents the study of the elemental composition and structure of the SP with the use of the SEM electron microscope. The amount of solid particles in the SP was also determined by the water vaporization. The assumption of the paper was to maintain the consistency of the mixture at the S2 level according to the Eurocode standard. The paper proposes a method based on SEM analysis in order to select a superplasticizer with the best ductility parameters, and the best results of the compressive and flexural tensile strength of concrete samples were obtained. The best results for compressive strength after 28 days are obtained for concrete series with the polycarboxylate ether superplasticizer and modified polycarboxylate ether superplasticizer in combination with the use of type A cement and it is greater than for the concrete series with type B cement by 11.7%.

PL

W artykule zamieszczono wpływ składu recepturowego betonu na jego właściwości mechaniczne. Badaniom poddano betony wysokowytrzymałościowe bazujące na proszkach reaktywnych, ale bez wykorzystania dodatkowego zbrojenia rozproszonego. Głównym założeniem autorów było uzyskanie klasy konsystencji S2 dla wszystkich receptur uwzględnionych w artykule. Betony zaprojektowano posługując się zmodyfikowaną procedurą de Larrarda opartą na modelu CPM (concrete packing model). W metodzie tej wprowadzono dodatkowe współczynniki uwzględniające ilość włókien zbrojenia rozproszonego, rodzaj i kształt formy próbek badawczych, czas, w którym wyznaczana jest wytrzymałość oraz współczynnik kruszywowy uwzględniający ilość frakcji poniżej 0,2 mm w mieszance betonowej. W badaniach uwzględniono dwa rodzaje kruszywa: granitowe i bazaltowe, dwa rodzaje betonu oznaczonych jako Cem A o powierzchni właściwej Blaina 3980 cm2/g i Cem B o powierzchni właściwej Blaina 4430 cm2/g oraz 3 rodzaje superplastyfikatorów oznaczonych jako D - z chemiczną bazą polimeru akrylowego, V - z chemiczną bazą eteru polikarboksylanowego i P - z chemiczną bazą zmodyfikowanego eteru polikarboksylanowego. Dla wszystkich wykonanych serii próbek badawczych wykonano test opadu stożka. Wyniki wytrzymałości betonów na ściskanie i rozciąganie przedstawiono dla serii próbek badawczych spełniających kryterium klasy konsystencji S2. Określono współczynnik ciągliwości wytrzymałościowej jako proporcję wytrzymałość betonu na rozciąganie przy zginaniu w stosunku do wytrzymałości betonu na ściskanie. Przedstawiono wyniki współczynnika ciągliwości dla średnich wytrzymałości wszystkich serii próbek badawczych po 1, 7 i 28 dniach. W artykule przedstawiono również badanie składu pierwiastkowego odparowanego superplastyfikatora z wykorzystaniem analizy SEM. Przedstawiono zdjęcia odparowanych i przygotowanych próbek superplastyfikatorów w celu określenia, który z SP ma największą ciągliwość, tzn. największe wymiary jednorodnych obszarów pomiędzy powstałymi pęknięciami. Wskazano na jakościową zgodność wyników opartych na współczynniku ciągliwości wytrzymałościowej i ciągliwości struktury superplastyfikatorów obserwowanej na podstawie analizy SEM. W wyniku przeprowadzonych badań i analiz stwierdzono, że zastosowanie superplastyfikatora typu P pozwala uzyskać największe wytrzymałości betonu na rozciąganie przy zginaniu oraz wytrzymałości betonu na ściskanie przy zachowaniu założonej klasy konsystencji S2. Podkreślić należy również, że metodyka projektowania betonów UHPC oraz RPC z założenia uwzględnia domieszkę superplastyfikatora.

10

Effect of Rice Straw Ash (RSA) as partially replacement of cement toward fire resistance of self-compacting concrete

Razak Rafiza Abd, Chin Yi Qin, Abdullah Mohd Mustafa Al Bakri, Yahya Zarina, Ishak Mokhzani Khair, Garus Sebastian, Nabiałek Marcin, Zailani Warid Wazien Ahmad, Masri Khairil Azman, Sandu Andrei Victor, Śliwa Agata

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 1

353--363

EN

Malaysia’s construction industry is experiencing rapid growth, translating into increased demand for cement. However, cement production pollutes the air to the detriment of the climate via CO2 emission, making research into a cementitious replacement in concrete a necessity. This paper details an experimental study of self-compacting concrete (SCC) with partial replacement of cement by rice straw ash (RSA), which is expected to result in environmental preservation due to the green materials being used in cement production. The physicomechanical properties of the SCC with RSA replacement were determined via its compressive strength, water absorption, self-workability, and fire resistance (residual strength after exposure to high temperatures). The proportion of RSA replacement used were 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, and 25%, and all passed the slump flow test, except the 20% and 25% samples. The SCC samples with 15% of RSA replacement reported the highest compressive strength at 7 and 28 curing days and the highest residual strength post-exposure to high temperatures. The lowest percentage of water absorption was reported by the 15% of RSA replacement, with a density of 2370 kg/m3

11

Influence of metallic grid and fiber reinforced concrete strengthening on the shielding and impact resistance of concrete walls

Yuan Tian‑Feng, Choi Jin‑Seok, Kim Young‑Hwi, Yoon Young‑Soo

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 3

art. no. e109

EN

In modern society, an ever-increasing emphasis is placed on structural safety design that not only considers external loading but extends to reduced electromagnetic interference. Generally, studies only consider shielding effectiveness of strengthening method or materials, and few studies have considered the relationship between damaged areas and shielding effectiveness. Therefore, the influence of metallic grid parameters and fiber reinforced concrete (HSDC) on shielding effectiveness with and without impact loading are studied in this research. Concrete wall strengthening with four types of metallic grid and three thickness types of HSDC were considered. Moreover, the relationship between damaged area ratio and shielding effectiveness was evaluated utilizing the low-velocity drop-weight impact test. In specimens with metallic grid or HSDC, shielding effectiveness with strengthening layer (13.4-64.1%) or thickness (35.6-46.2%) increase and grid size (> 7.8%) decreased. Specimen strengthened by smaller than 55.1% and 101% of the free space area ratio of single and double layer, respectively, exhibit more than 40 dB shielding effectiveness. For the specimen strengthened with HSDC, shielding effectiveness increased with strengthening area, except smaller than 6%. The smallest metallic grid and the thickest HSDC strengthening specimen exhibited improved impact resistance and great shielding effectiveness after impact loading.

12

Nowe cementy wieloskładnikowe CEM II/C-M i CEM VI w betonach wysokowytrzymałościowych i mrozoodpornych

Wandoch Karol, Tałaj Michał

Materiały Budowlane

|

2021

|

nr 10

31--34

PL

W artykule przedstawiono właściwości nowych rodzajów cementów trójskładnikowych CEM II/C-M (S-V), CEM II/C-M (S-LL) oraz CEM VI (S-V), a także wyniki badań mieszanek betonowych i stwardniałych betonów, świadczące o możliwości zastosowania badanych cementów przy produkcji betonów wysokowytrzymałościowych oraz mrozoodpornych. Norma EN 197-5 klasyfikuje badane cementy jako cementy powszechnego użytku. Charakteryzują się one zmniejszoną zawartością klinkieru portlandzkiego oraz zwiększonym udziałem granulowanego żużla wielkopiecowego (S), popiołu lotnego krzemionkowego (V) oraz wapienia (LL).

EN

The article presents the properties of new Portland-composite cement CEM II/C-M (S-V), CEM II/C-M (S-LL) and composite cement CEM VI (S-V). The test results on concrete mixtures and hardened concretes are present as well, proving the possibility of using tested cements in the production of high-strength and frost-resistant concretes. The EN 197-5 standard classifies the tested binders as common cements. They are characterized by a reduced content of Portland clinker and an increased proportion of the granulated blast furnace slag (S), siliceous fly ash (V) and limestone (LL).

13

Limitations of FEM modelling of chloride diffusion when considering different parameters of binary and ternary concrete mixtures

Lehner Petr, Hornakova Marie, Konecny Petr

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2020

|

Vol. 9 Nr 2

61--69

EN

The numerical modelling of chloride diffusion in concrete structures requires an appropriate description of input parameters. The main inputs for the model are the diffusion coefficient of concrete and derived aging factor. The model itself can be susceptible to the values of these parameters because of the size of the finite elements and size of the time step. Due to the potential use in probabilistic calculations, which requires millions of simulations, it is desirable to create a highly optimized model. It is important to pay attention to the accuracy of the calculation, but also to its calculation time. The presented results show the possible limits of the finite element model of the diffusion in a concrete structure. This is demonstrated on the reference ordinary Portland cement mixture and 32 various binary and ternary concrete mixtures, which show a significant effect of different diffusion coefficients and aging factors on the overall convergence. This study provides guidance on which extreme material parameters, out of the potential range, may adversely affect model results.

14

Asymetryczna kratownica mostowa wykonana w technologii druku 3D

Kempski Karol

Builder

|

2019

|

R.23, nr 10

2--5

PL

Druk 3D dokonał w ostatnim czasie rewolucji oraz rozwinął się, znajdując zastosowanie również w budownictwie, w szczególności przy budowie domów. Niniejsza praca badawcza przedstawia natomiast proces drukowania betonowego elementu nośnego, dotychczas nieanalizowanego w tej technologii. Kratownica mostowa o wymiarach 200 cm x 40 cm x 9 cm wykonana została z betonu bardzo wysokiej wytrzymałości, zbrojonego prętami polimerowymi z włókna szklanego. Została zniszczona w trzypunktowym teście zginania, a wyniki porównano z przyjętymi modelami w programach RFEM Dlubal oraz Autodesk Robot Structural Analysis. Ten wieloetapowy proces został zintegrowany z oprogramowaniem BIM, które było jądrem całego procesu. Rezultaty uzyskane przy użyciu oprogramowania analitycznego okazały się zbliżone do otrzymanych w wydrukowanym obiekcie, pomimo przyjęcia znacznych uproszczeń. Wysoki stopień skomplikowania procesu sprawia, że na tę chwilę jedyną i najrozsądniejszą techniką wydaje się prefabrykacja betonowych elementów nośnych.

EN

The 3D printing technology has made significant development in recent years, being used for the first time in the construction industry. However, apart from building households, load-bearing elements are still not tested. This study shows the process of printing the asymmetrical bridge truss out of High Performance Concrete, reinforced with glass fibre polymer bars. Truss was broken in a flexural test and models were created in analytical software. A comparison of the results from RFEM and Robot Autodesk Software and printed object showed, that despite huge simplification in calculation results are close to the real truss. The truss shape reflects on a micro-scale (200 cm x 40 cm x 9 cm) the truss bridge in Austria. The paper presents the complexity of the process and the problem of applying this technology to real conditions of the construction site nowadays. It leads to the conclusion that the prefabrication of loadbearing elements seems to be the only sensible technique.

15

Beton we współczesnym budownictwie mostowym - wybrane przykłady zastosowania

Furtak K.

Mosty

|

2018

|

nr 1

36--39

PL

Beton jest materiałem już od ponad stu lat powszechnie stosowanym na terenie Polski, także do budowy mostów. Teraźniejszość i przyszłość, którą można przewidzieć, wskazują, że nie będzie inaczej. Zastosowanie betonu w mostownictwie jest coraz większe. Jest to trwała tendencja nie tylko w Polsce, ale także w Europie i na świecie.

EN

Concrete is a material which has been commonly used in Poland for over 100 years, also for bridge construction. The present day and future that can be predicted allow to point out that this will not change. The application of concrete in bridge construction is increasing. It is a permanent trend, not only in Poland, but also in Europe and in the world. The last quarter of the 20th century and the beginning of the 21st century saw a lot of changes in the concrete technology and the composition of the concrete mixture. More and more attention is being paid to special concretes, including concretes of the composition, fabrication technology and characteristics that significantly differ from the features of ordinary cement concrete.

16

Badania wytrzymałości oraz zależności naprężenie-odkształcenie betonu o dużej wytrzymałości zbrojonego mieszaniną włókien polipropylenowych i poliestrowych

Koniki S., Prasad D. R.

Cement Wapno Beton

|

2018

|

R. 21/83, nr 1

67--77

PL

Zbadano właściwości betonu zbrojonego dodatkiem włókien poliestrowych o długości 12 mm oraz polipropylenowych o długości 6 mm oraz ich mieszaniną. W przypadku betonów zbrojonych jednym rodzajem włókien ich korzystny dodatek wynosił 0,3 % włókien poliestrowych oraz 0,2 % polipropylenowych. Ten dodatek zwiększał energię pękania oraz wytrzymałość betonu odpowiednio o 10,6 % oraz 16,3 %. Lepsze wyniki uzyskano dla betonu zbrojonego włóknami poliestrowymi. Beton ze zbrojeniem mieszanym złożonym z 0,2% włókien poliestrowych oraz 0,1 % polipropylenowych miał większą wytrzymałość oraz energię pękania od zbrojonych jednym rodzajem włókien. Zastosowanie mieszanego zbrojenia pozwoliło również zwiększyć odkształcenia przy zniszczeniu. Związane jest to z synergią działania obu rodzajów włókien; polipropylenowe mostkują mikrospękania skurczowe a poliestrowe ograniczają propagację makrospękań.

EN

The hybrid fiber reinforced concrete composed of 12 mm polyester and 6 mm polypropylene fibres of triangular shape was examined. The optimum addition of polypropylene and polyester fibres separately to concrete was 0.2% of PP and 0.3% of PO. Strength improvement was 10.6% for PP and 16.3% for PO. Hybrid fiber reinforced concrete shows further better performance with the same volume fraction of 0.3%. Superior strength improvement is achieved at 0.1 % of polypropylene and 0.2 % of polyester hybrid combination. This may be due to the synergic action of fibres: polypropylene prevent formation of shrinkage microcracks, while polyester fibres are more efficient in mitigating propagation of macrocracks.

17

Freeze-thaw resistance of air-entrained high strength concrete

Molendowska A., Wawrzeńczyk J.

Structure and Environment

|

2017

|

Vol. 9, no. 1

25--33

EN

The paper presents the programme of research aimed at finding a recipe for high strength self-compacting and freeze-thaw resistant concrete. The programme included batching five concrete mixtures with varied W/B ratios (0.28-0.36) and various contents of GGBS relative to the mass of cement (0-30% m.c.). The influence of W/B ratio and GGBS content on the strength, water absorption and freeze-thaw resistance of concrete was analysed. Since the combined action of various factors, i.e., a simultaneous use of superplasticizer, air entraining agent and slag, can impede the achievement of the air pore structure with desired parameters, an innovative method of concrete mixture air entrainment was applied. The method involves introducing into the mixture solid particles (microspheres) with specified sizes that remain unchanged and stable over time. It follows from the results that it is possible to design and produce high strength, self-compacting and freeze-thaw resistant concrete with the use of locally available materials.

PL

W artykule przedstawiono program badań, którego celem było opracowanie receptury dla betonu wysokiej wytrzymałości charakteryzującego się samozagęszczalnością i mrozoodpornością. Program badań obejmował wykonanie pięciu betonów o zmiennym stosunku W/S (0.28-0.36) i z różną zawartością żużla w spoiwie w stosunku do masy cementu (0-30% m.c.). Analizowano wpływ stosunku W/S oraz zawartości żużla (GGBS) na wytrzymałość, nasiąkliwość i mrozoodporność betonów. Kombinacja różnych czynników, tj. jednoczesne stosowanie domieszki superplastyfikatora, napowietrzającej i żużla, często powoduje problemy z uzyskaniem pożądanych parametrów struktury porów powietrznych. Dlatego też zastosowano innowacyjną metodę napowietrzania mieszanki betonowej polegającą na wprowadzeniu stałych cząstek (mikrosfer) o określonych wymiarach, które nie zmieniają swoich wymiarów i są stabilne w czasie. Z przeprowadzonych badań wynika, że stosując lokalnie dostępne materiały, możliwe jest zaprojektowanie i wykonanie betonu o wysokiej wytrzymałości, charakteryzującego się samozagęszczalnością i odpornego na działanie mrozu.

18

O projektowaniu betonów wysokich wytrzymałości na konstrukcje nośne budynków wysokościowych

Jackiewicz-Rek W., Konieczna K., Zychowicz J.

Inżynieria i Budownictwo

|

2017

|

R. 73, nr 8

416--420

PL

Celem badań było zaprojektowanie betonu wysokich wytrzymałości, C70/85 według PN-EN 206+A1:2016-12, przy jednoczesnym zachowaniu odpowiednich parametrów reologicznych mieszanki betonowej, w tym jej zadowalającej pompowalności i urabialności, przeznaczonego do konstrukcji budynków wysokich. Określono wpływ zawartości i rodzaju wybranych składników na właściwości zarówno mieszanki betonowej, jak i betonu stwardniałego.

EN

The purpose of the research program was to design High Strength Concrete for load – bearing elements in high – rise buildings that meets the requirements of the C70/85 concrete strength class according to PN-EN 206+A1:2016-12 while maintaining appropriate rheological parameters of the concrete mixture, including its satisfactory pumpability and workability. Analysis of the obtained results allowed to determine the influence of content and type of selected components on the properties of both HSC mixture and hardened concrete.

19

Betony o dużej wytrzymałości z cementu portlandzkiego z dodatkiem metakaolinu uzyskanego z piasków kaolinowych ze złoża w pobliżu Lućenec na Słowacji

Bačuvčík M., Janotka I., Smrčková E

Cement Wapno Beton

|

2017

|

R. 22/84, nr 3

187--200

PL

W pracy zbadano przydatność piasku kaolinowego z miejscowości Vyšný Petrovec koło Lućenec na Słowacji jako surowca do produkcji metakaolinu. Ten surowiec, nazywany piaskiem kaolinowym, zawiera tylko około 50% masowych kaolinitu, jednak po dehydroksylacji w temperaturze 650°C osiąga po 28 dniach właściwości pucolanowe na poziomie 87%. Dodatek tego metakaolinu do spoiwa, zastępującego część cementu, ma korzystny wpływ na właściwości betonu. Taki skład betonu zwiększa wytrzymałość oraz moduł Younga, a także odporność na zamrażanie i rozmrażanie w obecności NaCl, bez napowietrzenia. Uzyskano także zmniejszenie ekspansji betonu o jedną trzecią w porównaniu do kompozytu referencyjnego.

EN

In the paper the results of the kaolin sand from Vyšný Petrovec near Lućenec in Slovakia application as a raw material for metakaolin production is presented. This kaolin sand is containing only about 50% by mass of kaolinite, however, after dehydroxylation at 650°C has the pozzolanic reactivity of 87%. The positive effects of metakaolin addition replacing part of cement in concrete are the following: the increase of strength and Young's modulus of elasticity and the increase of resistance to de-icing salts and to freezing and thawing without air entrainment. Additionally also the reduction of expansion by more than one third in comparison to the reference concrete was obtained.

20

Badania wytrzymałości i trwałości betonu zwykłego, średniej klasy i betonu o wysokiej wytrzymałości z dodatkami mineralnymi w odpowiednio dobranych proporcjach

Ravi Prasad D., Praveen Kumar V. V.

Cement Wapno Beton

|

2017

|

R. 22/84, nr 4

299--310

PL

Badania miały na celu wyjaśnienie wpływu trzech dodatków mineralnych – szlamu wapiennego, krzemionkowego popiołu lotnego i pyłu krzemionkowego, zastępujących cement, na wytrzymałość oraz trwałość trzech klas betonu. Zawartość domieszek wynosiła: popiół lotny 5% do 25%, pył krzemionkowy 4% do 10% i szlam wapienny od 2,5% do 20% masy cementu. Stosowano trzy klasy betonu 30 MPa, 50 MPa and 70 MPa. Badano absorpcję wody oraz odporność na migrację jonów chlorkowych w przypadku betonów przy korzystnej zawartości dodatków mineralnych. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że szlam wapienny z produkcji papieru może być stosowany jako dodatek mineralny do produkcji betonu.

EN

Present investigation is focused on the effect of ternary mixes on strength and durability properties of concrete containing lime sludge, fly ash and silica fume replacing the cement in different grades of concrete. Fly ash Class C is used in this study in various proportions from 5% to 25%, silica fume by 4% and 10% and lime sludge by 2.5 to 20% by mass of cement. This investigation aims at a detailed experimental investigation of ternary mix for 30 MPa, 50 MPa and 70 MPa concrete. The results are compared with those of the ordinary cement concrete. Sorpitivity and RCPT were performed on the optimal dosages of triple blended mix to evaluate the effect on durability. From the results of this work the conclusion can be drawn that paper sludge can be the innovative supplementary cementitious material and can be used for production of concrete.