Badanie właściwości mechanicznych betonu ze zbrojeniem rozproszonym z włókien syntetycznych

• Autorzy: Blazy Julia , Drobiec Łukasz

Warianty tytułu

EN

Test of mechanical properties of fiber reinforced concrete with synthetic fibers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Fibrobeton, czyli beton zbrojony włóknami, otrzymywany jest przez dodanie do mieszanki betonowej włókien metalicznych lub niemetalicznych. Przeprowadzone badania miały na celu sprawdzenie, czy norma PN-EN 14651, przeznaczona do trzypunktowego testu zginania betonowych próbek zbrojonych włóknami metalicznymi, może być również zastosowana do badań betonu z włóknami syntetycznymi. Zbadano ponadto urabialność i wytrzymałość na ściskanie betonu z włóknami i bez nich. Sprawdzono również, czy dana objętość i rodzaj zastosowanej fibry mógłby zastąpić tradycyjne zbrojenie prętami stalowymi, a więc czy badany kompozyt może pełnić funkcję konstrukcyjną. W ramach badań została przygotowana betonowa mieszanka bez włókien oraz mieszanka z dodatkiem 0,22% (2 kg/m3) włókien syntetycznych. Dla obu mieszanek ilość cementu, kruszywa, wody i superplastifikatora była identyczna. W artykule omówiono podstawy prowadzenia badań, zastosowane materiały, sposób przygotowania próbek oraz technikę badań i wyniki badań wytrzymałości na ściskanie.

EN

Fiber-reinforced concrete is obtained by adding metallic or nonmetallic fibers to the concrete mixture. The tests were carried out to check whether the PN-EN 14651 standard, intended for three-point bending test the concrete samples reinforced with metallic fibers, can also be used for testing the concrete samples reinforced with synthetic fibers. In addition, the workability and compressive strength of concrete with and without fibers were tested. It was also checked whether used volume and type of fiber could replace traditional reinforcement with steel bars, and thus whether the tested composite can function as a structure. As part of the research, concrete mixture without fibers and with the addition of 0,22% (2 kg/m3) of synthetic fibers were prepared. For both mixtures, the amount of cement, aggregate, water and superplasticizer was identical. The article presents the basics of testing, materials used, method of sample preparation as well as the test technique, and the results of the compressive strength tests.

Słowa kluczowe

PL

beton; beton zbrojony; włókna syntetyczne

EN

concrete; reinforced concrete; synthetic fibers

• Wydawca: Grupa MEDIUM Sp. z o.o. Sp.k.a.
• Czasopismo: Izolacje
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 26, nr 4
• Strony: 74--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Blazy Julia

• Wspólna Szkoła Doktorska, Politechnika Śląska (doktorant)

autor

Drobiec Łukasz

• Wydział Budownictwa Politechniki Śląskiej

Bibliografia

• 1. G. Meda, A. Plizzari, V. Slowik, „Fracture of fiber reinforced concrete slabs on grade”, „Fracture Mechanics of Concrete Structures”, 2001, s. 1013–1020.
• 2. B. Belletti, R. Cerioni, A. Meda, G. Plizzari, „Design aspects on steel fiber-reinforced concrete pavements”, „Journal Of Materials In Civil Engineering” t. 20, nr 9/2008, s. 599–607, doi:10.1061/(asce)0899-1561(2008)20:9(599).
• 3. Ł. Drobiec, „Konstrukcje betonowych posadzek przemysłowych”, „IZOLACJE” 11/12/2016, s. 45–53.
• 4. Ł. Drobiec, „Diagnostyka i uszkodzenia betonowych posadzek przemysłowych”, „IZOLACJE” 1/2017, s. 52–58.
• 5. L. Ferrara A. Meda, „Relationships between fibre distribution, workability and the mechanical properties of SFRC applied to precast roof elements”, 2006, s. 411–420, doi: 10.1617/s11527-005-9017-4.
• 6. I. Markovic, „High-Performance Hybrid-Fibre Concrete”, Delft: DUP Science DUP, 2006.
• 7. J.C. Walraven, „High performance fiber reinforced concrete: Progress in knowledge and design codes”, „Materials and Structures”, t. 42, nr 9, 2009, s. 1247–1260, doi: 10.1617/s11527-009-9538-3.
• 8. L. Liao, A. Fuente, S. Cavalaro, A. Aguado, „Design procedure and experimental study on fibre reinforced concrete segmental rings for vertical shafts”, „Materials and Design”, t. 92, 2016, s. 590–601, doi: 10.1016/j.matdes.2015.12.061.
• 9. A.M. Luna, „Experimental mechanical characterization of steel and polypropylene fiber reinforced concrete”, „Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería Universidad del Zulia”, t. 37, nr 2, 2014, s. 106–115.
• 10. F. Aslani, S. Nejadi, „Self-compacting concrete incorporating steel and polypropylene fibers: compressive and tensile strengths, moduli of elasticity and rupture, compressive stress-strain curve, and energy dissipated under compression”, „Composites Part B: Engineering”, t. 53, 2013, s. 121–133, doi: 10.1016/j.compositesb.2013.04.044.
• 11. P. Smarzewski, „Effect of Curing Period on Properties of Steel and Polypropylene Fibre Reinforced Ultra-High Performance Concrete”, „IOP Conference Series: Materials Science and Engineering”, t. 245, nr 3, 2017, doi: 10.1088/1757-899X/245/3/032059.
• 12. Ł. Drobiec, J. Blazy, „Współczesne niemetaliczne zbrojenie rozproszone stosowane w konstrukcjach betonowych”, „IZOLACJE” 5/2020, s. 70–84.
• 13. M.A. Glinicki, „Testing of macro-fibres reinforced concrete for industrial floors”, „Cement Wapno Beton”, t. 13/75, nr 4/2008, s. 184–195.
• 14. J. Blazy, R. Blazy, „Polypropylene fiber reinforced concrete and its application in creating architectural forms of public spaces”, Case Studies in Construction Materials, 2021, s. e00549, https://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00549.
• 15. PN-EN 14889-2:2007, „Włókna do betonu. Część 2: Włókna polimerowe. Definicje, wymagania i zgodność”.
• 16. I. Löfgren, H. Stang, J.F. Olesen, „The WST method, a fracture mechanics test method for FRC”, „Materials and Structures”, t. 41, nr 1/2008, s. 197–211, doi: 10.1617/s11527-007-9231-3.
• 17. J. Skoček, H. Stang, „Inverse analysis of the wedge-splitting test”, „Engineering Fracture Mechanics”, t. 75, nr 10/2008, s. 3173– 3188, doi: 10.1016/j.engfracmech.2007.12.003.
• 18. PN-EN 14651+A1:2007, „Test method for metallic fibre concrete – Measuring the flexural tensile strength (limit of proportionality (LOP), residual)”.
• 19. PN-EN 197-1:2012, „Cement. Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku”.
• 20. ASTM C1116/C1116M-10a:2015, „Standard Specification for Fiber-Reinforced Concrete”.
• 21. PN-EN 12350-2:2019-07, „Badania mieszanki betonowej. Część 2: Badanie konsystencji metodą opadu stożka”.
• 22. PN-EN 206+A1:2016-12, „Beton. Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność”.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).