Liczba linii profilowych niezbędna do oceny chropowatości przełomów betonowych

• Autorzy: Konkol J. , Prokopski G.

Warianty tytułu

EN

The number of profile lines necessary for the estimation of concrete fracture surface roughness

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przeprowadzono analizę statystyczną wpływu liczby linii profilowych na parametry fraktograficzne i fraktalne, tj.: współczynnik rozwinięcia linii profilowej RL współczynnik rozwinięcia powierzchni przełomu Rs oraz wymiar fraktalny Dc, określony metodą cięciwy i wymiar fraktalny DBc określony metodą pudełkową. Wymienione parametry wyznaczano dla powierzchni przełomów betonu bazaltowego i żwirowego, poddanych badaniom odporności na pękanie. Betony wykonano z mieszanek o stosunku wodno-cemento-wym w zakresie od 0,41-0,61 oraz przy zmiennym udziale kruszywa grubego do piasku KG/KD w zakresie od 1,5-3,5. Określenia niezbędnej liczby linii profilowych dokonano na podstawie analizy wykresów zmian wartości średniej parametrów RL, Rs, Dc i DBO w zależności od liczby linii profilowych (rys. 3). W przypadku, gdy ustalona po przeanalizowaniu n linii profilowych wartość średnia danego parametru nie różniła się więcej niż o przyjęte odchylenie standardowe, ustalone na podstawie przeprowadzonych badań (tab. 1) w odniesieniu do wartości średniej ustalonej na dużej liczbie linii profilowych, wówczas liczba n stanowiła niezbędną liczbę linii profilowych. Niezbędną liczbę linii profilowych wyznaczono również posługując się wzorem (1) oraz wartościami odchylenia standardowego oszacowanego na podstawie przeprowadzonych badań, przy ustalonym maksymalnym błędzie oszacowania wartości średniej (przy przyjęciu przedziału ufności). Na podstawie przeprowadzonej analizy ustalono, że niezbędna liczba linii profilowych przełomów betonowych poddanych badaniom powinna wynosić 12.

EN

The article presents a statistical analysis of the effect of the number of profile lines on the fractographic and fractal properties, namely: the profile line development factor, RL, the fracture surface development factor, Rs, and the fractal dimension, Dc, as determined by the chord method, and the fractal dimension, DBC as determined by the box method. I The above-mentioned parameters were determined for the fracture surfaces of basalt and gravel concretes subjected previously to fracture toughness testing. The concretes were made from mixtures with the water-cement ratio in the range from 0.41 to 0.61 and with the coarse aggregate to sand ratio, KG/KD, varying from 1.5 to 3.5. The determination of the necessary number of profile lines was done based on the analysis of the graphs of variation in the mean value of the parameters RL, RS, Dc and DBC as a function of the number of profile lines (Fig. 3) and using formula (1) enabling the arbitrary assumption of the maximum error of mean value estimation. On the basis of the performed analysis it has been established that the necessary number of profile lines of concrete fractures subjected to testing should be 12

Słowa kluczowe

PL

liczba linii; linie profilowe; analiza statystyczna; parametry fraktograficzne; parametry fraktalne; przełomy betonu

EN

numer of lines; profile lines; statistical analysis; fractal properties; fractogaphic properties; concrete fracture

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 27, nr 4
• Strony: 835--839
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Konkol J.

autor

Prokopski G.

• Konkol, J. - Zakład Inżynierii Materiałowej i Technologii Budownictwa, Politechnika Rzeszowska,

Bibliografia

• [1] Mandelbrot B. B.: Fractals. Form, chance and dimension. Freeman, San Francisco 1977.
• [2] Mandelbrot B. B., Passoja D. E., Paullay A. J.: Fractal character of fracture surface of metals. Nature, vol. 308, No. 19, p. 721-722, 1984.
• [3] Chen Z., Mecholsky Jr J. J., Joseph T., Beatty C. L.: The fractal geometry of Si3N4 wear and fracture surfaces. Journal of Materials Science, 32, pp. 6317-6323, 1997
• [4] Mecholsky J. J., Passoja D. E., Feinberg-Ringel K. S.: Quantitative analysis of brittle fracture surfaces using fractal geometry. J. American Ceramic Society, Vol. 72, No. 1, pp. 60-65, 1989.
• [5] Winsolw D. N.: The fractal nature of the surface of cement paste. Cement and Concrete Research, Vol. 15, pp. 817-824, 1985
• [6] Saouma V. E., Barton C. C., Gamaleldin N. A.: Fractal characterization of fracture surfaces in concrete. Engineering Fracture Mechanics, Vol. 35, No. 1/2/3, pp. 47-54, 1990
• [7] Saouma V. E, Barton C. C.: Fractals, fractures, and size effects in concrete. Journal of Engineering Mechanics, Vol. 120, No. 4, pp. 835-854, 1994
• [8] Prokopski G., Konkol J.: The fractal analysis of the fracture surface of concretes made from different coarse aggregates. Computers & Concrete, 2005 Vol. 2, 239-248
• [9] Gokhale A. M., Drury W. J.: A General Method for Estimation of Fracture Surface Roughness: Part II. Practical Considerations. Metallurgical Transactions A, Vol. 21A, pp.1201-1207, 1990
• [10] Konkol J., Prokopski G.: Analysis of the fracture surface morphology of concrete by the method of vertical sections. Computers & Concrete, 2004 Vol. 1 389-400
• [11] Konkol J., Prokopski G.: Metoda odwzorowywania kształtu krzywej i jej praktyczne zastosowanie do analizy przełomów betonowych. Przegląd Budowlany, nr 11, s. 32-37, 2002
• [12] Wojnar L.: Fraktografi a ilościowa. Podstawy i komputerowe wspomaganie badań. Zeszyty Naukowe Politechniki Krakowskiej, nr 2, seria Mechanika, z. 72, Politechnika Krakowska, Kraków, 1990
• [13] Greń J.: Modele i zadania statystyki matematycznej. PWN, Warszawa 1980
• [14] Krysicki W., Bartos J., Dyczka W., Królikowska K., Wasilewski M.: Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka matematyczna w zadaniach. Cz. II. Statystyka Matematyczna. PWN, Warszawa 1999
• [15] Polański Z.: Planowanie doświadczeń w technice. PWN, Warszawa, 1984