Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kształtowanie fibrobetonowych płyt na gruncie

Blazy Julia, Drobiec Łukasz

Przegląd Budowlany

|

2025

|

R. 96, nr 4

65--70

PL

W artykule opisano procedurę obliczania dopuszczalnych obciążeń dla fibrobetonowej płyty na gruncie, poddanej sile skupionej na środku, krawędzi i w narożu, według Raportu Technicznego 34. W tym celu konieczne było przeprowadzenie badań trzypunktowego zginania zastosowanego fibrobetonu z włóknami syntetycznymi (SyF). Obliczenia wykazały, że płyta o grubości 150 mm, z betonu klasy C30/37 i dodatkiem 2,5 kg/m³ makroSyF oraz 0,5 kg/m³ mikroSyF ulegnie przebiciu przy obciążeniu zlokalizowanym na środku, a zginaniu przy obciążeniu krawędziowym lub w narożu. Obliczenia wykonano również dla płyty bez włókien i stwierdzono, że dodanie SyF pozwala na wzrost dopuszczalnych obciążeń punktowych działających na środku oraz na krawędzi płyty o odpowiednio 42 i 19% podczas wyznaczania nośności przy zginaniu oraz o 16% podczas wyznaczania nośności z uwagi na przebicie, niezależnie od lokalizacji obciążenia.

EN

The article describes the procedure for calculating the allowable loads for a fiber reinforced concrete (FRC) ground slab, subjected to a concentrated force at the center, edge, and corner, according to Technical Report 34. For this purpose, three-point bending tests were conducted on the FRC with synthetic fibers (SyF). The calculations showed that a 150 mm thick slab made of C30/37 concrete class with an addition of 2,5 kg/m³ of macroSyF and 0,5 kg/m³ of microSyF would fail due to punching under a central load, and due to bending under edge or corner loading. Calculations were also performed for a slab without fibers, and it was found that the addition of SyF allows for an increase in allowable loads acting at the center and edge of the slab by 42 and 19%, respectively, when determining moment capacity, and by 16% when determining punching capacity, regardless of the load location.

2

Badania doświadczalne betonu stosowanego w prefabrykacji, zbrojonego włóknami polimerowymi

Głuszko Agnieszka

Inżynieria i Budownictwo

|

2025

|

R. 81, nr 6

660--665

PL

Celem pracy była ocena wpływu zbrojenia rozproszonego z włókien syntetycznych na właściwości mechaniczne betonu stosowanego w prefabrykacji. Badania wykonano na betonach klasy C45/55 z dodatkiem mikro- i makrowłókien polipropylenowych w ilości od 3,0 do 4,0 kg/m3. Sprawdzono wytrzymałość na ściskanie, moduł sprężystości, wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu oraz wytrzymałość resztkową według procedur europejskich norm. Stwierdzono, że dodatek włókien nie wpływa istotnie na wytrzymałość na ściskanie, lecz powoduje zwiększenie wytrzymałości resztkowej, szczególnie w przypadku mieszanek zawierających makrowłókna MP40. Wyniki wskazują, że wzrost smukłości włókien przekłada się bezpośrednio na zwiększenie modułu sprężystości kompozytu. Przeprowadzone badania potwierdzają możliwość zastosowania fibrobetonu jako alternatywy dla tradycyjnego betonu w prefabrykowanych elementach konstrukcyjnych.

EN

The aim of the study was to assess the effect of dispersed reinforcement with synthetic fibres on the mechanical properties of concrete used in prefabrication. The tests were carried out on C45/55-grade concretes with the addition of micro- and macro-polypropylene fibres in amounts ranging from 3.0 to 4.0 kg/m3. The compressive strength, modulus of elasticity, flexural tensile strength, and residual strength were determined in accordance with European standard procedures. It was found that the addition of fibres does not significantly affect compressive strength but enables obtaining favourable residual strength values, particularly in mixtures containing MP40 macro-fibres. The results indicate that an increase in fibre slenderness directly translates into a higher modulus of elasticity of the composite. The obtained findings confirm the possibility of using fibre-reinforced concrete as an alternative to conventional concrete in prefabricated structural elements.

3

Assessment of the crushing strength of concrete rings reinforced with synthetic fibers

Głuszko Agnieszka, Buda-Ożóg Lidia

Archives of Civil Engineering

|

2025

|

Vol. 71, nr 3

247--264

EN

Since the 1990s, the technology of fiber-reinforced concrete has undergone significant development, initiated by the publication of the comprehensive ACI 544 committee report. Standardized methods for measuring the key mechanical properties of fiber-reinforced concrete are outlined in EN 14651 and ASTM C1609, while material properties are specified in CEN/TS 19101. It is widely known that the addition of fibers improves the properties of concrete; however, their effectiveness depends on various factors such as material type (metallic and non-metallic fibers), shape (crimped and fibrillated fibers), dimensions (length, diameter and slenderness), fiber volume in the concrete mix, and even the consistency of the mix. The aim of the experimental studies was to assess the load-bearing capacity of concrete produced under industrial conditions, modified with various synthetic fibers at different dosages. The primary selection criterion for the fibers was to meet the residual strength requirements of the tested element with the lowest possible weight fraction of dispersed reinforcement. In addition to determining the residual strength of PFRC, the study also measured compressive strength, flexural tensile strength, and the modulus of elasticity. The obtained results and force-crack width relationships were used to validate the numerical model of a standard notched beam. This calibrated material model was then used to develop a finite element model (FEM) and to conduct a preliminary assessment of the load-bearing capacity of prefabricated FRC rings using the ATENA software.

PL

Od lat 90. XX wieku technologia betonu zbrojonego włóknami przeszła znaczący rozwój, który został zapoczątkowany przez publikację kompleksowego raportu komitetu ACI 544. Znormalizowano sposoby pomiarów kluczowych właściwości mechanicznych fibrobetonu w EN 14651 i ASTM C1609 oraz materiałowych w CEN/TS 19101. Powszechnie wiadomo, że dodatek włókien poprawia właściwości betonu, jednak skuteczność ich zależy od wielu czynników takich jak: rodzaj materiału (włókna metaliczne i niemetaliczne), kształt (włókna faliste i fibrylowane), wymiary (długość, średnica i smukłość), objętość w mieszance betonowej, a nawet konsystencji mieszanki. Celem przeprowadzonych badań doświadczalnych była ocena nośności betonu produkowanego w warunkach przemysłowych, modyfikowanego różnymi włóknami syntetycznymi o zróżnicowanym dawkowaniu. Docelowym kryterium wyboru włókien było spełnienie wymagań wytrzymałości resztkowej badanego elementu przy możliwie najmniejszym udziale wagowym zbrojenia rozproszonego. W trakcie prowadzonych badań oprócz wytrzymałości resztkowej PFRC, wyznaczono wytrzymałość na ściskanie, rozciąganie przy zginaniu oraz moduł sprężystości. Otrzymane wyniki oraz zależności siła-rozwarcie szczeliny, wykorzystano do walidacji modelu numerycznego normowej belki z nacięciem. Tak skalibrowany model materiałowy wykorzystano do budowy docelowego modelu MES i wstępnej oceny nośności fibrobetonowych kręgów prefabrykowanych w programie ATENA. Projekt „Regionalne Centrum Doskonałości w Inżynierii dla Jakości Życia i Rozwoju Technologii”, finansowany z subwencji Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach programu „Regionalna Inicjatywa Doskonałości” (projekt nr RID/SP/0032/2024/01).

4

Zastosowanie włókien z recyklingu opon w technologii betonu

Michalik Agnieszka, Kupisz Piotr, Zacharski Łukasz, Pichór Waldemar

Przegląd Budowlany

|

2024

|

R. 95, nr 4

87--90

PL

Zastosowanie włókien z recyklingu opon samochodowych jest przedmiotem wielu prac naukowo-badawczych z powodu korzystnych właściwości betonów z ich dodatkiem. Wyróżnić można trzy aspekty stosowania włókien z recyklingu opon: środowiskowy (zagospodarowanie odpadów, redukcja śladu węglowego, który ma bardzo wysokie wartości dla produkcji komercyjnej stali), ekonomiczny (włókna z recyklingu opon są tańsze niż włókna stalowe komercyjne) oraz aspekt wytrzymałościowy (wykazano dobrą skuteczność zbrojenia betonu włóknami z opon). Aby jednak zastosować włókna z opon do betonu, muszą być poddane odpowiedniej obróbce technologicznej. W pracy przedstawiono wyniki badań betonów z zastosowaniem oczyszczonych włókien z recyklingu opon, w porównaniu z włóknami przemysłowymi.

EN

Application of recycled tyre fibres is the subject of many scientific and research works due to the beneficial properties of concretes with their addition. Three aspects of the use of recycled tyre steel fibres can be distinguished: environmental (waste management, reduction of the carbon footprint, which has very high values for the production of commercial steel), economic (recycled tire fibers are cheaper than commercial steel fibres) and durability (shown good concrete reinforcement with tire fibers). However, in order to use tyre fibres for concrete, they must be subjected to appropriate technological treatment. The paper presents the results of testing concretes with the use of purified recycled tyre steel fibers in comparison with manufactured fibers.

5

Właściwości materiałowe betonu z dodatkiem włókien lub mikroprętów bazaltowych

Kostro Rafał, Krassowska Julita, Kosior-Kazberuk Marta

Przegląd Budowlany

|

2024

|

R. 95, nr 5

183--186

PL

Badania związane ze zjawiskiem ścinania belek zmierzają w kierunku wykorzystania zbrojenia rozproszonego w postaci mikroprętów i włókien wzmacniających te elementy konstrukcyjne. Jednym z materiałów wykorzystywanym do produkcji zbrojenia rozproszonego jest bazalt. Wprowadzenie mikroprętów i włókien do mieszanki betonowej przyczynia się do zwiększenia wytrzymałości na rozciąganie stwardniałego betonu oraz wpływa pozytywnie na parametry związane z mechaniką pękania. W celu określenia tego wpływu wykonano siedem serii próbek, stosując różną zawartość zbrojenia rozproszonego w mieszankach betonowych. Określono wartości wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu, wytrzymałości na ściskanie, wartości modułu Younge’a oraz przeprowadzono badania parametrów mechaniki pękania betonu. Otrzymane wyniki porównano z wytrzymałościami określonymi dla betonu bez zbrojenia rozproszonego.

EN

Fibers and microbars reinforced concrete beams were commonly investigated to determinate their shear resistance. There are a lot of materials used in production of this type of reinforcement, one of them is basalt. There is commonly known that the incorporation of fibers and microbars improve the tensile strength of concrete and it has a positive effect on fracture mechanic parameters. In order to determinate these effects seven series of samples were made using different contents of dispersed reinforcement. The tensile strength, compression strength, Young modulus and fracture mechanics parameters were investigated and compared with properties of concrete without addition of reinforcement.

6

Przegląd wad i zalet wybranego zbrojenia rozproszonego pochodzącego z recyklingu

Głuszko Agnieszka

Przegląd Budowlany

|

2024

|

R. 95, nr 7

92--95

PL

Wzmocnienie betonu za pomocą zbrojenia rozproszonego znacząco poprawia jego odporność na pękanie, skurcz oraz trwałość. Asortyment włókien komercyjnych jest szeroki, jednak ze względu na wysoki koszt produkcji wpływający na ostateczną cenę konstrukcji, sporadycznie wykorzystywany w praktyce. Stosowanie włókien z recyklingu pochodzących z komunalnych lub przemysłowych odpadów, oprócz niskiego kosztu, generuje dodatkowe zalety, takie jak redukcja ich ilości i oszczędność zasobów naturalnych. W artykule przeprowadzono przegląd badań nad wzmacnianiem betonu przy użyciu włókien z recyklingu (WFRC – Waste Fiber Reinforcement Concrete), obejmując materiały takie, jak wióry z tokarni, włókna z wykładzin dywanowych oraz odpady poprodukcyjne z bazaltu. Przedstawiono wpływ włókien na poprawę właściwości fizycznych i mechanicznych betonu. Na podstawie literatury wskazano zalecenia przygotowania matrycy betonowej i stosowania fibrobetonu (FRC) wzmacnianego różnorodnymi typami włókien odpadowych.

EN

The amplification of concrete with distributed reinforcement significantly enhances its resistance to cracking, shrinkage, and durability. The range of commercial fibers is extensive; however, due to high production costs impacting the final price of the construction, they are rarely used in practice. The use of recycled fibers derived from municipal or industrial waste, besides their low cost, generates additional benefits such as waste reduction and natural resource savings. This article reviews research on the reinforcement of concrete using recycled fibers (WFRC – Waste Fiber Reinforcement Concrete), encompassing materials such as machine scrap, carpet fibers, and basalt production waste. The impact of fibers on the improvement of the physical and mechanical properties of concrete is presented. Based on the literature, recommendations for the preparation of the concrete matrix and the use of fiber-reinforced concrete (FRC) strengthened with various types of waste fibers are provided.

7

Zastosowanie dwóch technik pomiarowych do oceny struktury wewnętrznej fibrobetonu

Kobaka Janusz, Katzer Jacek, Zawidzki Machi

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2024

|

R. 28, nr 4

111--115

PL

W artykule opisano badania struktury wewnętrznej betonu zbrojonego włóknami stalowymi przy zastosowaniu dwóch nieniszczących technik pomiarowych: metody wykorzystującej fale ultradźwiękowe oraz metody wykorzystującej indukcję elektromagnetyczną. Metoda ultradźwiękowa pozwoliła na określenie wad materiałowych powstałych w wyniku niejednorodnego rozkładu włókien w przestrzeni badanych ciał próbnych. Metoda wykorzystująca indukcję elektromagnetyczną pozwoliła dokonać identyfikacji zawartości włókien. Badania wykazały, że fibrobeton charakteryzujący się stosunkowo dużą zawartością włókien stalowych (powyżej 1,5% objętościowo), jest podatny na powstawanie nieciągłości materiałowych w jego wewnętrznej strukturze. Zjawisko to występuje w bardzo niewielkim stopniu w betonach o zawartości włókien stalowych poniżej 1,5%.

EN

The article describes the examination of the internal structure of concrete reinforced with steel fibers using two non-destructive measurement techniques: a method using ultrasonic waves and a method using electromagnetic induction. The ultrasonic method allowed for the determination of material defects resulting from the non-uniform distribution of fibers in the space of the tested sample bodies. The method using electromagnetic induction allowed for the identification of fiber content. Research has shown that fiber concrete, characterized by a relatively high content of steel fibers (above 1.5% by volume), is susceptible to the formation of material discontinuities in its internal structure. This phenomenon occurs to a very small extent in concrete with steel fiber content below 1.5%.

8

Zastosowanie wyników badań na zginanie w projektowaniu fibrobetonowych posadzek na gruncie

Blazy Julia, Drobiec Łukasz

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 1

7--10

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań trzech fibrobetonów z dodatkiem włókien polimerowych. Wpływ rodzaju i ilości włókien był widoczny po zarysowaniu się belek. Na podstawie obliczonych wytrzymałości równoważnych, resztkowych, energii pękania oraz ilorazów odporności na pękanie stwierdzono, że fibrobeton z największą ilością makrowłókien osiągał najlepsze wyniki. Porównano trzecią i czwartą edycję Raportu Technicznego 34 oraz uznano, iż dodatek włókien umożliwia zwiększenie nośności płyty na gruncie obciążonej w środku oraz na krawędzi.

EN

The article presents the results of testing three polymer fiber reinforced concretes (FRC). The influence of fiber type and dosage became evident after cracking of beams. Based on the calculated equivalent and residual flexural tensile strengths, fracture energy, and toughness index, it was stated that FRC with the highest amount of macrofibers achieved the best results. The third and fourth editions of Technical Report 34 were compared and it was claimed that the fiber addition enables an increase in the load - carrying capacity of the ground slabs loaded at the centre and on the edge.

9

Wpływ wysokiej temperatury na wybrane cechy wytrzymałościowe drobnokruszywowego fibrokompozytu

Głodkowska Wiesława, Lehmann Marek, Laskowska-Bury Joanna

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 1

1--6

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu wysokiej temperatury na wybrane właściwości mechaniczne drobnokruszywowego mineralnego kompozytu ze stalowym zbrojeniem rozproszonym. Zaprojektowany fibrokompozyt charakteryzuje się właściwościami zbliżonymi bądź lepszymi niż beton zwykły i może być z powodzeniem wykorzystany do wykonywania nośnych elementów żelbetowych. Zmianę wytrzymałości na ściskanie i wytrzymałości resztkowych na rozciąganie przy zginaniu fibrokompozytu określono w temperaturze pokojowej i wyznaczonej wg krzywej pożarowej imitującej narastanie temperatury w trakcie rzeczywistego pożaru. Program badawczy obejmował także ocenę ubytku masy próbek fibrokompozytu wygrzewanych w piecu. Badania wykazały, że dodatek włókien stalowych do mieszanki kompozytu w ilości 1,2% przyczynia się do zachowania jego właściwości mechanicznych po wystawieniu na działanie temperatury do 550°C z powodu pożaru, a tym samym jest w stanie poprawić jego stabilność strukturalną w wysokiej temperaturze. Włókna stalowe znacznie poprawiają ognioodporność drobnokruszywowego kompozytu.

EN

The paper presents an analysis of the influence of high temperature on selected mechanical properties of finely aggregated mineral composite with dispersed steel reinforcement. The designed fibrecomposite has properties similar to or better than ordinary concrete and can be successfully used to make load-bearing reinforced concrete elements. The change in compressive strength and residual tensile strength during bending of the fibrecomposite was determined at room temperatures and determined according to the fire curve imitating the temperature build-up during a real fire. The research program also included the assessment of the weight loss of fibrecomposite samples annealed in the furnace. Studies have shown that the addition of steel fibers to the composite mix in the amount of 1.2% contributes to the preservation of its mechanical properties when exposed to temperatures up to 550°C due to fire, and thus is able to improve its structural stability at high temperature. Steel fibers significantly improve the fire-retardant properties of the fine-aggregate composite.

10

Shaping a decorative concrete face for the renovation and modernization of buildings

Szmatuła Filip, Blazy Julia

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 11

149--156

EN

In the article the possibilities of shaping the aesthetic concrete face of decorative and/or structural elements are presented. Based on the literature review, it is concluded that this is a promising field of application of architectural, self-compacting and fiber reinforced concretes. Elements with decorative faces can be used both in newly constructed buildings as well as during the renovation and modernization of existing, often historic buildings. The presented research program confirms that the concrete workability, strength, durability and aesthetic requirements intended for making a decorative lintel are fulfilled.

PL

W artykule przedstawiono możliwość kształtowania estetycznego lica betonu elementów dekoracyjnych i/lub konstrukcyjnych. Na podstawie przeglądu literaturowego można stwierdzić, że jest to obiecująca przestrzeń do zastosowania betonów architektonicznych, samozagęszczalnych i z włóknami. Elementy z ozdobnie wykonanym licem mogą być wykorzystywane zarówno w nowo powstałych obiektach, jak i podczas renowacji oraz modernizacji już istniejących, często zabytkowych budynków. Przedstawiony program badawczy potwierdza spełnienie wymagań dotyczących urabialności, wytrzymałości, trwałości i pożądanej estetyki betonu przeznaczonego do wykonania ozdobnego nadproża.

11

Selected mechanical properties of basalt microbars reinforced concrete

Kostro Rafał, Kosior-Kazberuk Marta, Krassowska Julita, Protchenko Kostiantyn, Belay Abel

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 7

5--11

EN

Basalt microbars are relatively new kind of dispersed reinforcement for concrete members. The results of compressive strength tests, tensile strength tests, modulus of elasticity tests and parameters of fracture mechanics tests for concrete with, 1.5, 2.5, 3.5 kg/m3 minibars in volume of concrete and reference concrete are presented in the paper. Results shows that addition of microbars improves strength properties of concrete and increases mechanical properties of concrete.

PL

Nowym materiałem stosowanym jako zbrojenie rozproszone w elementach z betonu są mikropręty bazaltowe. W artykule opisano wyniki badań wytrzymałości na ściskanie, wytrzymałości na rozciąganie oraz modułu sprężystości podłużnej, a także określono wartości parametrów mechaniki pękania betonów zawierających 1,5, 2,5, 3,5 kg/m3 mikroprętów oraz betonu referencyjnego. Stwierdzono, że obecność mikroprętów poprawia właściwości mechaniczne betonu i wpływa na parametry mechaniki pękania.

12

Load-bearing capacity and strain of the shear area of beams made of fine-aggregate fiber composite

Głodkowska Wiesława, Lehmann Marek

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 9

1--10

EN

The article presents selected results of shear tests of reinforced concrete beams made of fine aggregate composite with the addition of steel fibers in the amount of 1.2% in relation to the volume of the composite. 20 beams with different shear reinforcement ratio in the form of stirrups, with and without the addition of steel fibers, were tested. The results of tests of the shear capacity and strain of the side surface of beams and stirrups are discussed. The conducted research, which is a part of a wide research program, has show that the elaborated composite with steel fibers, whose properties are similar or better than that of ordinary concrete, can be successfully used to make structural elements in terms of shear resistance. Composite, due to its properties and nature of work in shear conditions, could be analternative to ordinary concrete in some applications.

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań belek żelbetowych na ścinanie wykonanych z drobnokruszywowego fibrokompozytu z dodatkiem włókien stalowych w ilości 1,2% w stosunku do objętości kompozytu. Zbadano nośność na ścinanie dwudziestu belek o różnym stopniu zbrojenia w postaci strzemion, z dodatkiem włókien stalowych i bez włókien. Omówiono wyniki badań nośności oraz odkształcenia powierzchni bocznej belek i strzemion. Przeprowadzone badania, które są fragmentem szerokiego programu, wykazały, że opracowanego fibrokompozytu, którego właściwości są zbliżone lub lepsze od betonu zwykłego, można z powodzeniem użyć do wykonania elementów konstrukcyjnych w aspekcie nośności na ścinanie. Ze względu na właściwości i charakter pracy w warunkach ścinania fibrokompozyt byłby w niektórych przypadkach zastosowania alternatywą dla betonu zwykłego.

13

Enhancing durability and sustainability in concrete with fibre-reinforced composites

Salmi Abdelatif

Journal of Water and Land Development

|

2024

|

no. 61

48--54

EN

This paper presents a study focused on two pivotal innovations in the field of fibre-reinforced concrete (FRC) to significantly enhance its durability and sustainability in construction. First, our research investigates the application of advanced self-healing mechanisms in FRC. By embedding microcapsules containing healing agents within the concrete matrix, we achieved a remarkable reduction in crack propagation and improved structural integrity. Our results demonstrate that the self-healing FRC exhibited a 30% increase in compressive strength and a 40% reduction in crack width, leading to a longer service life for concrete structures. Second, we explore the integration of sustainable materials in FRC production. By incorporating locally sourced and recycled materials, we successfully reduced the environmental impact associated with FRC manufacturing. Our findings reveal a substantial reduction in carbon emissions, with a 25% decrease in the overall carbon footprint of FRC production. This innovation not only contributes to a greener construction industry but also aligns with sustainability goals and regulations. This research underscores the transformative potential of self-healing mechanisms and sustainable material integration in FRC, offering tangible results in terms of increased durability and reduced environmental impact. These innovations promise to reshape the construction landscape, aligning it with the principles of sustainability and long-term structural resilience.

14

Badanie eksperymentalne belki sprężonej wykonanej z fibrobetonu o wysokiej wytrzymałości

Urban Tadeusz, Gołdyn Michał, Krawczyk Łukasz

Inżynieria i Budownictwo

|

2024

|

R. 80, nr 4

256--261

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań belki sprężonej wykonanej z fibrobetonu o wysokiej wytrzymałości. Belkę o przekroju dwuteowym wysokości 0,2 m i długości 2,8 m badano w schemacie czteropunktowym do osiągnięcia nośności na zginanie. Element sprężono jednym splotem Y1860S7 średnicy ø 012,5. W fibrobetonie zastosowano włókna proste KrampeHarex® DM12,5/0,175. Określono wytrzymałość betonu zarówno na ściskanie (fc ≈ 110 MPa), jak i na rozciąganie w próbie rozłupywania (fct,sp ≈ 17,5 MPa) oraz trójpunktowego zginania (ft,fl ≈ 11,9 MPa). Po wykonaniu i sprężeniu belki rejestrowano zmiany odkształceń na powierzchni elementu przez 19 dni, po czym przystąpiono do badania niszczącego, w trakcie którego rejestrowano ugięcia i odkształcenia elementu. Zniszczenie było następstwem zginania i wynikało z uplastycznienia zbrojenia sprężającego, a następnie uformowania się jednej rysy zlokalizowanej. Obliczenia nośności w świetle reguł normy SIA 2052 z wykorzystaniem sprężysto-plastycznego modelu zachowania fibrobetonu wykazały dobrą zgodność z wynikami eksperymentu.

EN

The paper presents experimental results prestressed beam made of high-strength fiber reinforced concrete. The I-shaped beam with a height of 0.2 m and a length of 2.8 m was tested in a four-point scheme until the bending load capacity was achieved. The element was prestressed with one tendon Y1860S7 with a diameter of ø 012.5. The fiber reinforced concrete was made with KrampelHarex® DM12.5/0.175 fibers. Concrete was tested in compression (fc ≈ 110 MPa) and in tension, checking the resistance in both the splitting test (fct,sp ≈ 17.5 MPa) and the three-point bending test (fc,fl ≈ 11.9 MPa). After fabrication and prestressing of the beam, changes in strains on the element's surface were observed for 19 days, after which destructive test was conducted. During the test deflections and deformations of the element were recorded. The failure was as a result of bending and followed yielding of the prestressing strand and the subsequent formation of one localised crack. The calculation of the load carrying capacity in the light of the SIA 2052 standard, assuming the elasto-plastic material model of the fibre reinforced concrete, showed good agreement with the experimental results.

15

Experimental Investigation of the Structural Performance of Concrete Containing Cellulose Fibers and the Anti-corrosive Effect of Green Corrosion Inhibitors

Ramshankar Pushpanathan, Ganeshan Pushpanathan, Raja Kandhasamy, NagarajaGanesh Balasubramanian

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2024

|

Vol. 34, no. 2

22--44

EN

This research was aimed to find the structural behaviour of Calotropis procera fibres added concrete and the effect of Azadirachta indica leaf slurry blended to concrete and exposed to seawater. Conventional and fibre reinforced concrete samples fabricated keeping the curing time as 7, 14 and 28 dayswere subjected to compression, split tensile, rebound hammer and ultrasonic pulse velocity test. Increase in curing time increased the structural properties and Calotropis procerafibres added samples produced respectively 19.5%, 15%, 10.3 and 14.5% improvement in the compression, tensile, rebound hammer and ultrasonic pulse velocity values. These fibres reduced the brittleness of the specimen and avoided unprecedented failures. Accelerated corrosion and gravimetric mass loss test conducted to estimate the anti-corrosive property of Azadirachta indica leaf slurry showed decrease in corrosion rate. The corrosion rate of concrete samples without and with inhibitors was 0.0654 ± 0.008 and 0.056 ± 0.011 mm/year respectively evincing the anti-corrosive effects of Azadirachta indica leaves. Thus green materials are compatible with concrete and can be used in making sustainable concrete structures.

16

Mechanical properties of polymer fibre reinforced concrete in the light of various standards

Blazy Julia, Drobiec Łukasz, Wolka Paweł

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 2

323--342

EN

The article presents the results of a detailed experimental campaign including a compressive strength test, three- and four-point bending test (3PBT and 4PBT, respectively) of polymer fiber reinforced concrete with the addition of metakaolin. The comprehensive analysis included three Types of concrete mixture differing in amount and used polymer fibers. It was concluded that polymer fibers did not influence the maximum compressive and flexural tensile strength of concrete. On the other hand, they had a beneficial effect on the ductility, residual and equivalent flexural tensile strengths, and fracture energy of samples. The mixtures of Type 1 and 2 were characterized by softening behaviour but the mixture of Type 3 by soft-hardening behaviour. In the 3PBT, the residual flexural tensile strengths obtained according to EN 14651 did not correspond clearly with equivalent flexural tensile strengths calculated in compliance with RILEM TC 162-TDF. It is noteworthy that the effectiveness and correctness of equations presented in other work of the authors referring to dependencies between deflection, crack and tip mouth opening displacements for the 3PBT were confirmed on samples with different composition and fibers. Based on the 4PBT, the equivalent flexural tensile strengths according to JCI-SF4 standard were calculated and the correlations with the results from 3PBT were defined.

PL

Obecnie coraz większy nacisk kładzie się na zrównoważony rozwój produkcji i konsumpcji betonu. Wynika to z faktu, że produkcja cementu odpowiada za około 5% światowej emisji CO2. W celu znalezienia korzystniejszego rozwiązania dla prefabrykowanych korytek ściekowych uwzględniającego zalecenia redukcji CO2 oraz polepszenia właściwości mechanicznych i trwałościowych, zmodyfikowano skład mieszanki betonowej. Zastosowano metakaolin (MK) jako częściowy zamiennik cementu w celu zmniejszenia ilości klinkieru oraz dodano do mieszanki betonowej włókna polimerowe (PF). W artykule przedstawiono wyniki szczegółowej kampanii eksperymentalnej obejmującej testy wytrzymałości na ściskanie, trzy- i czteropunktowe zginanie (odpowiednio testy 3PBT i 4PBT) betonu zbrojonego włóknami polimerowymi (PFRC) z dodatkiem MK. Badania obejmowały trzy typy mieszanek betonowych różniące się ilością oraz typem zastosowanych PF. Każda mieszanka betonowa zawierała zarówno mikro- jak i makrowłókna polimerowe (odpowiednio mikroPF i makroPF), zatem można je było nazwać hybrydowymi PFRC. Typ 1 i 2 zawierał 2,0 kg/m3 makroPF i 1,0 kg/m3 mikroPF, różnica polegała na rodzaju włókna makro. Natomiast do Typu 3 dodano 2,5 i 0,5 kg/m3 makro- i mikroPF, odpowiednio, rodzaj włókien był taki sam jak w Typie 2. Wykonano sześć kostek o wymiarach 150 × 150 × 150 mm do testów wytrzymałości na ściskanie zgodnych z normą EN 206; sześć belek o wymiarach 150 × 150 × 700 mm do testów 3PBT zgodnych z normą EN 14651, które później nacięto w środku rozpiętości oraz trzy belki o wymiarach 150 × 150 × 700 mm do testów 4PBT zgodnych z normą EN 12390-5. W wyniku badań stwierdzono, że dodatek PF do mieszanki betonowej nie wpłynął na wytrzymałość na ściskanie betonu. Średnia wytrzymałość na ściskanie fc wyniosła 44,44 MPa, a klasę betonu dla wszystkich badanych typów betonu określono jako C30/37.

17

Determination of the linear correlation coefficient between Young’s modulus and the compressive strength in fibre-reinforced concrete based on experimental studies

Czajkowska Agnieszka, Raczkiewicz Wioletta, Ingaldi Manuela

Production Engineering Archives

|

2023

|

Vol. 29, Iss. 3

298-297

EN

The test procedures for determining Young's modulus in concrete are complicated and time-consuming. Therefore, attempts to search for alternative methods of its determination are not surprising. The relationship between the value of compressive strength and Young's modulus in concrete is known. However, the strength of this relationship in fibre-reinforced concrete has not been exactly described. The article attempts to investigate the strength of the correlation between Young’s modulus and the compressive strength of fibre-reinforced concrete. The influence of the amount of fibres on this relationship was also checked. Two types of specimen were used for the tests. The specimens differed in the content of steel fibres, 0.25% and 0.50%, respectively. In order to determine the correlation relationship, the method of linear regression and the coefficient of linear correlation were used. The use of the determination coefficient allowed us to examine the degree of explanation of one variable by another.

18

Właściwości fibrobetonu określane w badaniach normowych - test wytrzymałości na ściskanie oraz test trzypunktowego zginania

Drobiec Łukasz, Blazy Julia

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 9

5--8

PL

Celem artykułu jest przedstawienie wyników badań próbek wykonanych z trzech mieszanek betonowych z dodatkiem włókien polimerowych. Stwierdzono, że na maksymalną wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie przy zginaniu nie miał wpływu rodzaj i ilość włókien. Ich wpływ był widoczny po zarysowaniu się belek w teście trzypunktowego zginania. Określono i porównano resztkowe oraz równoważne wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu. Ponadto opisano zależności pomiędzy ugięciem oraz rozwarciem początku i końca nacięcia w zginanych belkach.

EN

The aim of the article was to present the results of testing three speciments made of polymer fiber reinforced concretes (FRC). It was found that the maximum compressive and flexural tensile strength was not affected by the type and amount of fibres. Their influence was visible after the cracking of the beams in the three - point bending test. Residual and equivalent flexural tensile strengths were calculated and compared. Finally, the dependencies between beam’s deflection and crack mouth and tip opening displacement in the flexural tests were described.

19

Beton FRC - rola włókien w betonie ze zbrojeniem strukturalnym

Lemann Przemysław

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 7

51--52

20

Badanie wytrzymałości na rozciąganie fibrobetonu z mikrozbrojeniem

Urban Tadeusz, Gołdyn Michał, Krawczyk Łukasz

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 9

1--4

PL

Celem pracy było określenie zależności pomiędzy wytrzymałością na rozciąganie betonu wysokowartościowego z mikrozbrojeniem, zbadaną w różny sposób: przez rozciąganie bezpośrednie, rozłupywanie i zginanie. W przypadku bezpośredniego rozciągania wykorzystano próbki o niepryzmatycznym kształcie oraz zaprojektowane akcesorium do maszyny wytrzymałościowej. Stwierdzono, że wytrzymałość w przypadku rozciągania bezpośredniego stanowi 0,23 ÷ 0,31 wytrzymałości na rozłupywanie i 0,21 ÷ 0,30 wytrzymałości na zginanie.

EN

The aim of the investigations was to determine relation between the tensile strength of the high performance concrete with microfibres, tested in various ways: by direct tension, splitting and bending. Direct tension was realized using the non-prismatic specimens and the designed accessory for the testing machine. It was found that strength by direct tension is 0.23 ÷ 0.31 of the splitting strength and 0.21 ÷ 0.30 of the flexural strength.