Influence of SFRC layer on deflections and cracks of composite RC slab

• Autorzy: Sadowska-Buraczewska B.

Identyfikatory

DOI

10.1515/ace-2015-0091

Warianty tytułu

PL

Wpływ warstwy fibrobetonu na ugięcia i rysy w płytach zespolonych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents an experimental analysis of flexural capacity and deformability of structural concrete slabs prepared as composite members consisting of two concrete layers made of reinforced ordinary concrete (N) and fiber reinforced concrete (SFRC). The reinforced concrete composite slabs used in the tests were prepared in the dimensions of 600 x 1200 x 80 mm. The basis was composed of two layers consisting of SFRC, one as the top layer, and one as ordinary concrete. The results of the analysis confirm a significant improvement of structural properties of the composite slab in comparison to the slabs prepared wholly of ordinary concrete.

PL

Fibrobeton jest materiałem znanym, o czym świadczyć mogą liczne prace naukowe. W licznych artykułach [1,2] i publikacjach zawarto informacje o fizykomechanicznych właściwościach fibrobetonu [3,4]. Autorka proponuje użycie fibrobetonu z włóknami stalowymi, jako warstwy wzmacniającej lub naprawczej w płytowych elementach zespolonych. W publikacji zamieszczono badania krótkotrwałe płyt zespolonych w zakresie ugięć, rys i nośności w porównaniu z płytami kontrolnymi wykonanymi w całości z betonu zwykłego. Do wykonania elementów wykorzystano odpowiedni fibrobeton, który spełnia narzucone przez autorkę parametry (wytrzymałość betonu na ściskanie ok. 150MPa.). Celem przedstawionych w niniejszej pracy badań eksperymentalnych i analizy wyników jest oszacowanie wpływu warstwy fibrobetonu, zastosowanego w ściskanej górnej strefie elementu na całej długości, na ugięcia, nośność i rysy zespolonych płyt typu beton-beton w porównaniu z płytami kontrolnymi wykonanymi w całości z betonu zwykłego. W badaniach wykorzystano żelbetowe zespolone płyty o wymiarach 600 x 1200 x 80 mm. Płyta zespolona wykonana z dwóch warstw: fibrobetonu na górze i betonu zwykłego na dole. Analiza wyników badań potwierdza znaczącą poprawę właściwości konstrukcji zespolonej w porównaniu z płytami wykonanymi z betonu zwykłego. Na Rys. 1 przedstawiono schemat obciążenia i przekrój płyt zespolonych i kontrolnych.

Słowa kluczowe

EN

deflection; crack; fibre reinforced concrete; steel fiber; composite slab; carrying capacity; experimental study

PL

ugięcie; rysa; fibrobeton; włókno stalowe; płyta zespolona; nośność; badanie doświadczalne

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 62, nr 3
• Strony: 177--188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Sadowska-Buraczewska B.

• Bialystok University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Białystok, Poland

Bibliografia

• 1. Park K., Paulino G.H., Roesler J., “Cohesive fracture model for functionally graded fiber reinforced concrete”, Cement and Concrete Research, 2010, pp. 956-965.
• 2. Soranakom CH., Mobasher B., Bansal S., “Effect of material non-linearity on the flexural response of fiber reinforced concrete”, Proc. Int. Symp. Brittle Matrix Composites 8, 2006, pp.85-98.
• 3. Hanzlova H., Vyborny J., Vodicka J., “Comparison of basic mechanical-physical properties and frost resistance of common fine-grained concrete and brickconcrete with fibers and without fibers”, Proc. Int. Symp. Brittle Matrix Composites 8, 2006, pp.213-219.
• 4. Zhang L., Mindess S., “Compressive toughness of fibre reinforced concrete under impact loading”, Proc. Int. Symp. Brittle Matrix Composites 8, 2006, pp.239-249.
• 5. Brandt A.M., “Tughness of fibre reinforced cement based materials”, Archives of Civil Engineering XLII (4), 1996.
• 6. Vodicka J., Spura D., “Volume Changes of fibre concrete with steel and synthetic fibres”, Proc. Int. Symp. Brittle Matrix Composites 8, 2006, pp.285-292.
• 7. Brandt A.M., Glinicki M.A., Potrzebowski J., “Application of FRC in construction of the underground railway system”, Cement and Concrete Composites, Vol.18, No.5, 1996, 305-312.
• 8. Brandt A.M., Glinicki M.A., “Investigation of the flexural toughness of fibre reinforced composites (FRC)”, Archives of Civil Engineering,Vol. XLV, 3, 1999, pp.399-426.
• 9. Brandt A.M., “Fibre reinforced cement-based (frc) composites after over 40 years of development in building and civil engineering”, Composite Structures 86 (2008) p. 3-9
• 10. Glinicki M.A., “Testing of macro-fibre reinforced concrete for industrial floors”, Cement, Wapno, Beton, Vol.4, 2008, pp.184-195.
• 11. Głodkowska W., Kobaka J., “The model of brittle matrix composites for distribution of steel fibers”, Journal of Civil Engineering and Management, Vol. 18, Issue 1, 2012, 145-150.
• 12. S. Furlan Jr, J.Bento de Hanai “Shear behaviour of fibre reinforced concrete beams”, Cement and Concrete Composites, Volume 19, Issue 4, 1997, p.359-366.
• 13. Q. Chunxiang, I. Patnaikumi “Properites of high-strength steel fiber-reinforced concrete beams in bending” Cement and Concrete Composites, Volume 21, Issue 1, 1999, p.73-81.
• 14. S. Yazici, G. Inan, V. Tabak, “Effect of aspect ratio and volume fraction of steel fiber on the mechanical properties of SFRC” Construction Building Materials 21 (2007), p. 1250-1253.
• 15. W. Glodkowska, J. Laskowska-Bury “Fiber composite based waste sand as a material for the production of industrial floors”, Materialy Budowlane 2015.
• 16. Fairbairn E.M.R., Toledo Filho R.D., Formagini S., Rosa J.I., Battista R.C., “Experimental analysis and modelling of ultra high performance fiber reinforced concrete plates”, International RILEM Workshop on High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites in Structural Applications, 2006,p. 295-302.
• 17. W. Glodkowska, J.Kobaka, “Modelling of properties and distribution of steel fibres within a fine aggregate concrete” Construction and Building Materials 44 (2013) p.645-653.
• 18. P. Smarzewski, M. Szwaj, A. Szewczak “Analyses of states of the deformation of slabs of high- and high-fibre reinforced concrete” Building and Architectural 10 (2012) p.37-52.
• 19. Lapko A., Sadowska-Buraczewska B., Tomaszewicz A., “Experimental and numerical analysis of flexural composite beams with partial use of High Strength/High Performance Concrete”, Journal of Civil Engineering and Management, 2005, Vol. XI, No. 2, p. 115-120.
• 20. EN 1992-1-1: Eurocode 2: “Design of concrete structures Part 1-1 General rules and rules for building”.
• 21. Model Code 2010.
• 22. PN-EN 12390:2009 “Testing hardened concrete”.

Uwagi

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