Możliwości nieniszczących badań istniejących konstrukcji murowych wykonanych z elementów autoklawizowanego betonu komórkowego

Jasiński, Radosław; Drobiec, Łukasz; Mazur, Wojciech

doi:10.32047/CWB.2022.27.3.3

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Możliwości nieniszczących badań istniejących konstrukcji murowych wykonanych z elementów autoklawizowanego betonu komórkowego

Autorzy

Jasiński Radosław , Drobiec Łukasz , Mazur Wojciech

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.cementwapnobeton.pl/

Identyfikatory

DOI

10.32047/CWB.2022.27.3.3

Warianty tytułu

Features of non-destructive testing of existing masonry structures made of autoclaved aerated concrete units

Konferencja

VII Konferencja SPB 2022. Prefabrykacja betonowa i beton komórkowy w budownictwie, 11-12.X.2022 r., Hotel Narvil, Serock

Języki publikacji

PL EN

Abstrakty

W artykule opisano możliwości nieniszczących badań istniejących konstrukcji z elementów murowych, z autoklawizowanego betonu komórkowego. Opracowano zależności umożliwiające wyznaczenie znormalizowanej wytrzymałości na ściskanie autoklawizowanego betonu komórkowego, metodą semi-nieniszczącą MDT. Wykorzystano ogólną postać znanej z diagnostyki betonu zwykłego krzywej Neville’a, którą skalibrowano do ABK nominalnych klas gęstości 400, 500, 600 i 700. Wykonano badania i opracowano dodatkowe zależności empiryczne, pozwalające uwzględnić wpływ gęstości i wilgotności. Przedstawiono ponadto ultradźwiękową metodę nieniszczącą NDT wykalibrowaną na standardowych próbkach sześciennych 100×100×100 mm, o różnej gęstości i wilgotności. Oprócz nieniszczącej metody ultradźwiękowej zastosowano także metodę sklerometryczną skalibrowaną na całych elementach murowych, ograniczoną do jednej nominalnej gęstości, o zróżnicowanej wilgotności. Przedstawiono praktyczną ocenę wytrzymałości ABK, w istniejącej konstrukcji murowej.

The article describes the possibilities of non-destructive testing of existing structures, made of autoclaved aerated concrete [AAC] masonry units. Relationships that allow the determination of the normalized compressive strength of autoclaved aerated concrete, were developed with the MDT semi-non-destructive method. The general form of the Neville curve, known from the diagnosis of plain concrete was used, which was calibrated to AAC of nominal density classes 400, 500, 600 and 700. The tests were performed and additional empirical relationships were built, to allow for the influence of density and moisture. Moreover, an ultrasonic non-destructive NDT method calibrated on standard cubic 100 × 100 × 100 mm samples of various densities and moisture, is presented. In addition to the non-destructive ultrasound method, the sclerometric method, calibrated on the entire masonry elements, limited to one nominal density of 600 kg/m3 with varying moisture, was also used. A practical application of AAC strength assessment in the existing masonry structure, has been presented.

Słowa kluczowe

konstrukcja murowa beton autoklawizowany beton komórkowy wytrzymałość na ściskanie badanie nieniszczące gęstość wilgotność

masonry structure autoclaved aerated concrete compressive strength nondestructive testing density moisture

Wydawca

Fundacja Cement, Wapno, Beton

Czasopismo

Cement Wapno Beton

Rocznik

2022

Tom

R. 27, nr 3

Strony

178--197

Opis fizyczny

Bibliogr. 40 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Jasiński Radosław

Radoslaw.Jasinski@polsl.pl

Silesian University of Technology, Gliwice, Poland

autor

Drobiec Łukasz

Silesian University of Technology, Gliwice, Poland

autor

Mazur Wojciech

Silesian University of Technology, Gliwice, Poland

Bibliografia

1. W. Kurdowski, Chemia cementu i betonu, Stowarzyszenie Producentów cementu. Wydawnictwo Naukowe PWN, Kraków-Warszawa 2013.
2. EN 13791:2008 Assessment of in-situ compressive strength in structures and pre-cast concrete components.
3. CEN/TR 17086 Further guidance on the application of EN 13791:2019 and background to the provisions. June 2020.
4. D. Łątka, P. Matysek, The estimation of compressive stress level in brick masonry using the flat-jack method. Procedia Eng. 193, 266-272 (2017). https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.06.213.
5. M. Corradi, A. Borri, A. Vignoli, Experimental study on the determination of strength of masonry walls. Constr. Build. Mater. 11, 325-337 (2003). https://doi:10.1016/S0950-0618(03)00007-2)
6. ASTM Standard C1196-91 In-situ compressive stress within solid unit masonry estimated using flat-jack measurements, ASTM International, West Conshohocken, PA, 1991.
7. ASTM Standard C1196-14a Standard Test Method for In Situ Compressive Stress Within Solid Unit Masonry Estimated Using Flatjack Measurements, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2014.
8. RILEM Recommendation MDT.D.4, In-situ stress tests based on the flat-jack. 2004.
9. RILEM Recommendation MDT.D.5 In situ stress-strain behaviour tests based on the flat-jack. 2004.
10. UIC Code Recommendations for the inspection, assessment and maintenance arch bridges. Final draft. 2008.
11. G. Vasconcelos, P. B. Lourenço, C. A. Alves, J. Pamplona, Prediction of the mechanical properties of granites by ultrasonic pulse velocity and Schmidt hammer hardness. Ultrasonics, 48(5), 453-466 (2008).
12. M. Roknuzzaman, M. B. Hossain, M. I. Mostazid, M. R. Haque, Application of rebound hammer method for estimating compressive strength of bricks. J. of Civil Eng. Research, 7(3), 99-104 (2017). https://doi.org/10.5923/j.jce.20170703.02.
13. L. Runkiewicz, J. Sieczkowski, Ocena wytrzymałości betonu w konstrukcjach na podstawie badań sklerometrycznych. Poradnik. Instytut Techniki Budowlanej. Warszawa 2022.
14. M. R. Valluzzi, E. Cescatti, G. Cardani, L. Cantini, L. Zanzi, C. Colla, F. Casarin: Calibration of sonic pulse velocity tests for detection of variable conditions in masonry walls. Constr. Build. Mater. 192, 272-286 (2018). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.10.073
15. B.A. Suprenant, M.P. Schuller, Nondestr. Eval. & Test. of Masonry Struct. Hanley Wood Inc., USA, 1994, ISBN 978-0924659577.
16. J. Noland, R. Atkinson, J. Baur, An investigation into methods of nondestructive evaluation of masonry structures. National Science Fundation. National Technical Information Service report No. PB 82218074. 1982.
17. M.P. Schuller, Nondestructive testing and damage assessment of masonry structures. 2006, NSF/FILEM Workshop. In-Situ Evaluation of Historic Wood and Masonry Structures, Jully 10-16, 2006, Prague, Czech Republic, 67 - 86.
18. D.M. McCann; M.C. Forde, Review of NDT methods in the assessment of concrete and masonry structures. NDT E Int. 34, 71 - 84 (2001). https://doi.org/10.1016/S0963-8695(00)00032-3
19. L. Binda, M. Lualdi, A. Saisi, Non-destructive testing techniques applied for diagnostic investigation: Syracuse Cathedral in Sicily, Italy. Int. J. of Archit.l Heritage, 1(4), 380-402 (2007). https://doi.org/10.1080/15583050701386029
20. M.C. Forde: International practice using NDE for the inspection of concrete and masonry arch bridges. Bridge Struct. 6(1), 25-34 (2010). https://doi.org/10.3233/BRS-2010-004
21. B. Conde, L.F. Ramos, D.V. Oliveira, B. Riveiro, M. Solla, Structural assessment of masonry arch bridges by combination of non-destructive testing techniques and three-dimensional numerical modelling: Application to Vilanova bridge. Eng. Struc., 148, 621-638 (2017). https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2017.07.011
22. P. Matysek, Compressive strength of brick masonry in existing buildings - research on samples cut from the structures. In Brick and Block Masonry - Trends, Innovations and Challenges, 3rd ed; Modena, da Porto & Valluzzi, Eds; © 2016 Taylor & Francis Group, Great Britain, London, ISBN 978-1-138-02999-6, 1741 - 1747.
23. PN-EN 1996-1-1:2010+A1:2013-05P, Eurokod 6. Projektowanie konstrukcji murowych. Część 1-1: Zasady ogólne dla niezbrojonych i zbrojonych konstrukcji murowych.
24. PN-EN 772-1:2011 Metody badań elementów murowych. Określenie wytrzymałości na ściskanie.
25. A.M. Neville, Właściwości betonu. V edycja. Stowarzyszenie Producentów Cementu. Kraków 2012.
26. K. Kadir, A.O. Celik, M. Tuncan, A. Tuncan, The Effect of Diameter and Length-to-Diameter Ratio on the Compressive Strength of Concrete Cores, Proc. of Intern. Scientific Conference People, Buildings and Environment 2012, 219 - 229. ISSN: 1805-6784.
27. F.M. Bartlett, J.G. Macgregor, Effect of Core Diameter on Concrete Core Strengths, 1994, ACI Mat. J., 91(5, Sept.-Oct.), 460 - 470.
28. K. Kirtsching, The Present Idea on the Compressive Strength of Masonry in the Latest Drafts of International Specifications. Proc. of the 26th Meeting of CIB-W23, Darmstadt, September, 1989.
29. W. Mazur, Ł. Drobiec, R. Jasiński, Effects of specimen dimensions and shape on compressive strength of specific autoclaved aerated concrete. Ce/Pepers, 4(2), 541-556 (2018).
30. R. Jasiński, Ł. Drobiec, W. Mazur, Validation of selected non-destructive methods for determining the compressive strength of masonry units made of autoclaved aerated concrete. Materials, 12(3), 389, 1-21 (2019). https://doi.org/10.3390/ma12030389.
31. L. Binda: Learning from failure - Long-term behaviour of heavy masonry structures. In Structural Analysis of Historic Construction, ed; D’Ayala & Fodde, 2008 Taylor & Francis Group, London, ISBN 978-0-415-46872-5, 1345-1355.
32. G. Zapotoczna-Sytek, S. Balkovic: Autoklawizowany beton komórkowy. Technologia, właściwości, zastosowanie. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2013.
33. T. Rybarczyk.: Wilgotność elementów i konstrukcji z betonu komórkowego. Mat. Bud., 2019, 2, 26-27.
34. P. Gębarowski; K. Łaskawiec: Correlations between physicochemical properties and AAC porosity structure, Mat. Bud., 2015(11), 214-216 (2015).
35. F.M. Bartlett, J.G. Macgregor, Effect of Moisture Condition on Concrete Core Strengths. ACI Mat. J. 91(3), 227-236 (1993).
36. R. Jasiński, Determination of AAC masonry compressive strength by semi destructive method. Nondestructive Testing and Diagnostics, 2018(3), 81-85 (2018). https://doi:10.26357/BNiD.2018.029.
37. V.G. Haach, F.C. Ramirez, Qualitative assessment of concrete by ultrasound tomography. Constr. Build. Mater. 119, 61-70 (2016). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.05.056.
38. K. Schabowicz, Ultrasonic tomography - The latest nondestructive technique for testing concrete members - Description, test methodology, application example. Arch. Civ. Mech. Eng. 14, 295-303 (2014). https://doi.org/10.1016/j.acme.2013.10.006
39. L. Runkiewicz, Wpływ wybranych czynników na wyniki badań sklerometrycznych betonu. Wydawnictwo ITB, Warszawa 1991.
40. L. Runkiewicz, Wpływ naprężenia w betonie na ocenę jego wytrzymałości i jednorodności młotkiem Schmidta. Mat. I. Krajowej Konferencji Badań Nieniszczących w budownictwie, Wydawnictwo ITB, Warszawa 1974.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-94715ddd-65a3-4756-8572-d26d17944085