The influence of cyclic loading on the static strength of cement-bound sand – qualitative analysis

• Autorzy: Brzeziński K. , Adamczewski G. , Tutka P.

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.017.003

Warianty tytułu

PL

Wpływ obciążeń cyklicznych na wytrzymałość statyczną piasku związanego cementem – ujęcie jakościowe

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Głównym celem pracy jest ocena wpływu obciążeń cyklicznych na statyczną wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu Rb piasku związanego cementem. Badana mieszanka składała się z piasku kwarcowego o normowym uziarnieniu związanego cementem w ilości 10% w stosunku do masy piasku. Zasadnicze badania przeprowadzono na prostopadłościennych próbkach zginanych metodą 3-punktową. Próbki poddawano wstępnym obciążeniom cyklicznym przy różnych zakresach liczby cykli i siły zginającej. Następnie wytrzymałość próbek wstępnie obciążonych porównano z wytrzymałością próbek niepoddanych wstępnemu obciążeniu. Porównanie średnich wytrzymałości przeprowadzono z zastosowaniem testu statystycznego ANOVA. Zaobserwowano w ten sposób efekt zwiększenia wytrzymałości statycznej, przy określonych warunkach cyklicznego obciążenia wstępnego. W dalszej kolejności przeprowadzono wstępną analizę wpływu dwóch czynników obciążenia wstępnego (liczba cykli i poziom siły zginającej) na zmianę wytrzymałości próbek.

EN

The main purpose of the paper is to evaluate the effect of cyclic loading on the static bending strength Rb of cement-bound sand (CBS). The mixture contained graded standard quartz sand bound with cement added at a proportion of 10% of the weight of sand. The main part of the experimental research were three-point bending tests performed on rectangular specimens. The specimens were subjected to cyclic pre-loading with different numbers of cycles and different bending force values. Strength tests were then conducted on pre-loaded specimens and the results were compared with non-preloaded specimens. ANOVA statistical analysis method was applied to the comparison of average strengths. This revealed an increase of static strength for specific cyclic pre-loading conditions. The influence of the number of pre-loading cycles and of the bending force value on the strength of specimens was checked as the next step.

Słowa kluczowe

PL

efekt wzmocnienia; piasek związany cementem; wytrzymałość na zginanie; 3-punktowe zginanie

EN

bending strength; cement-bound sand; strengthening effect; 3-point bending

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 16, no. 1
• Strony: 37--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Brzeziński K.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Dróg i Mostów, Aleja Armii Ludowej 16, 00-637 Warszawa

autor

Adamczewski G.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Dróg i Mostów, Aleja Armii Ludowej 16, 00-637 Warszawa

autor

Tutka P.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Dróg i Mostów, Aleja Armii Ludowej 16, 00-637 Warszawa

Bibliografia

• 1. Graczyk M.: Nośność konstrukcji nawierzchni wielowarstwowych w krajowych warunkach klimatycznych. Studia i Materiały, Zeszyt 63, IBDiM, Warszawa, 2010
• 2. Papagiannakis A.T., Masad E.A.: Pavement Design and Materials. Wiley, New Jersey, 2008
• 3. Judycki J.: Podstawy określania współczynników równoważności obciążenia osi do projektowania nawierzchni drogowych. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 5, 2, 2006, 55-92
• 4. Miner M.A.: Cumulative damage in fatigue. Journal of Applied Mechanics, 67A, 1945, 159-164
• 5. Oh B.H.: Cumulative Damage Theory of Concrete under Variable-Amplitude Fatigue Loadings. American Concrete Institute Materials Journal, 88, 1, 1991, 41-48
• 6. Xi L., Songlin Z.: Strengthening and damaging under low-amplitude loads below the fatigue limit. International Journal of Fatigue, 31, 1, 2009, 341-345
• 7. Zhao L., Zheng S., Feng J.: Fatigue life prediction under service load considering strengthening effect of loads below fatigue limit. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 27, 6, 2014, 1178-1185
• 8. Koba H.: Trwałość Nawierzchni drogowych o podbudowach związanych cementem. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2000
• 9. Brzeziński K., Zbiciak A.:Wpływ historii obciążenia na trwałość zmęczeniową gruntów związanych cementem. Drogownictwo, LXIX, 9, 2014, 288-293
• 10. PN-EN 196-1:2006 Metody badania cementu - Część 1: Oznaczanie wytrzymałości
• 11. Raad L.: Design Criteria for Soil-Cement Bases. Ph. D. Dissertation, Department of Civil Engineering, University of California, Berkeley, 1976
• 12. Rafalski L.: Podbudowy Drogowe. Studia i Materiały, Zeszyt 59, IBDiM, Warszawa, 2007
• 13. Mandal T., Tinjum J.M., Gokce A., Edil T.B.: Protocol for testing flexural strength, flexural modulus, and fatigue failure of cementitiously stabilized materials using third-point flexural beam tests. Geotechnical Testing Journal, 39, 1, 2016, 91-105
• 14. Yeo R., Vuong B., Alderson A.: Towards National Test Methods for Stiffness and Fatigue Characterisation of Stabilised Materials, Report RC2028-002. ARRB Transport Research, Sydney, Australia, 2002
• 15. Gajewska B., Gajewski M., Kraszewski C., Rafalski L.: Badania modułów sprężystości wybranych mieszanek związanych hydraulicznie (HBM) pod obciążeniem cyklicznym. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 11, 4, 2012, 269-280
• 16. Ruta P., Krawczyk B., Szydło A.: Identification of pavement elastic moduli by means of impact test. Engineering Structures, 100, 2015, 201-211
• 17. Sybilski D., Bańkowski W., Sudyka J., Krysiński L.: Reasons of premature cracking pavement deterioration – a case study. 7th RILEM International Conference on Cracking in Pavements, Springer Netherlands, 2012, 1029-1038
• 18. Mechowski T., Harasim P., Kowalski A., Borucki R.: Sprawozdanie z realizacji pracy TD-80: Analiza wpływu stanu podbudowy na ocenę nośności nawierzchni o konstrukcji półsztywnej. IBDiM, Warszawa, 2007
• 19. Dempsey B.J., Janssen D., Thomas J., Frey P., Ioannides A., Elliot R.: Development of a Preliminary ALRS Stabilized Material Pavement Analysis System (SPAS). Department of Civil Engineering, University of Illinois, Illinois, 1984

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).