The influence of the W/C ratio on the abrasive wear of cement concrete in hydraulic structures

• Autorzy: Horszczaruk E.

Warianty tytułu

PL

Wpływ wskaźnika W/C na zużycie ścierne betonów cementowych w konstrukcjach hydrotechnicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the results of the examinations of abrasive wear of the two groups of cement concrete: ordinary concrete (OC) and a high performance concrete (HPC) at different water-cement ratios (w/c). For the examinations of the abrasive resistance of concretes, we selected the underwater method by ASTM C 1138. The mathematical model of concrete abrasive wear is described in the paper by means of changes in the loss of weight and wear velocity in time of the load impact function. This model embraces the influence of w/c ratio. Experimental results are well matched by the model.

PL

W artykule przedstawiono zagadnienie wpływu wskaźnika wodno-cementowego na wielkość zużycia ściernego betonów cementowych w konstrukcjach hydrotechnicznych. Przedmiotem badań było zużycie ścierne betonów cementowych dwóch rodzajów: betonów zwykłych o wskaźnikach w/c = 0,40–0,6 i wytrzymałości na ściskanie fc = 30–60 MPa oraz betonów wysokowartościowych o w/c = 0,23–0,40 i fc = 75–120 MPa. Badania zużycia betonów cementowych przeprowadzono tzw. metodą podwodną (wg ASTM C1138), która symuluje zużycie powierzchni betonu strumieniem cząstek stałych transportowanych przez wodę, np. zużycie powierzchni betonu konstrukcji hydrotechnicznych rumowiskiem rzecznym. Matematyczny model zużycia ściernego betonu, przedstawiony w artykule, został opisany za pomocą zmian ubytków masy i prędkości zużycia w funkcji czasu oddziaływania obciążenia. Wyznaczone na podstawie badań doświadczalnych tzw. parametry zużycia: a i b uzależnione są w dużej mierze od składu i właściwości mechanicznych betonu. Przedstawiony model pozwala na sporządzenie charakterystyk odporności betonów na zużycie w funkcji czasu i czynników materiałowych (tu: w funkcji wskaźnika w/c), których znajomość może wykluczyć pewne błędy powstające przy ocenie odporności betonu na zużycie ścierne.

Słowa kluczowe

EN

abrasion resistance; abrasive wear; cement concrete; water-cement ratio

PL

odporność na ścieranie; zużycie ścierne; betony cementowe; wskaźnik wodno-cementowy

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 6
• Strony: 47--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Horszczaruk E.

• Katedra Konstrukcji Żelbetowych i Technologii Betonu, Wydział Budownictwa i Architektury, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, al. Piastów 50, 70-311 Szczecin

Bibliografia

• 1. Liu T.C.: Abrasion resistance of concrete. ACI Materials Journal, Vol. 78,1981, pp. 341-350.
• 2. Bania A.: Bestimmung des Abriebs und der Erosion von Betonen mittels eines Gesteinsstoff-Wassergemisches. Ph.D. Thesis,TH Wismar, 1989.
• 3. Horszczaruk E.: The model of abrasive wear of concrete in hydraulic structures, Wear, Vol. 256, 2004, pp. 787-796.
• 4. Erosion of concrete in hydraulic structures. Reported by ACI Committee 210. ACI 210R- 93. Manual Second Edition, Farmington Hills: ACI, Vol. 2, 2003, pp. 1955-1978.
• 5. Horszczaruk E.: Abrasive wear of concrete in hydraulic structures. Tribologia 2003, Vol. 189, No. 3, pp. 19-35.
• 6. Laplante P., Aitcin P.C., Vezina D.: Abrasion Resistance of Concrete. Journal of Materials in Civil Engineering 1991 Vol. 3, No. 1, s. 19-28.
• 7. Liu Y-W, Yen T., Hsu T-H.: Abrasion erosion of concrete by water-born sand. Cement and Concrete research 2006, Vol. 36, pp. 1814-1820.
• 8. Mindess S., Young J.F., Darwin D.: Concrete. Wyd. II, New Jersey, Prentice-Hall 2003.
• 9. Neville A.M.: Właściwości betonu. Wyd. IV. Kraków, Polski Cement 2000.
• 10. Silveira R.L., Calixto J.M., Fontoura J.T.: Mechanical Properties and Durability of High-Performance Concrete. Farmington Hills, ACI 1999, SP 186, pp. 655-670.
• 11. Yen T. i in.: Influence of class F fly ash on the abrasion-erosion resistance of high-strength concrete. Construction and Building Materials 2007, Vol. 21, pp. 458-463.
• 12. ACI 210R-93. Erosion of concrete in hydraulic structures. Contents-Concrete Repair Manual Second Edition, Farmington Hills: ACI, 2003. Vol. 2., pp. 1955-1978.
• 13. Sitnik L.: Kinetyka zużycia, Warszawa, PWN 1998.