Kształtowanie struktury i wytrzymałości ekologicznego betonu

• Autorzy: Świtoński A.

Warianty tytułu

EN

Relations between structure and strength of ecological concrete

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ze względu na olbrzymie straty materialne problemy zagrożenia trwałości elementów betonowych poddanych wpływom czynników klimatycznych spotykają się z bardzo dużym zainteresowaniem. Najbardziej racjonalnym rozwiązaniem optymalizacji kosztów użytkowania elementów poddanych wpływom obciążenia i czynników środowiska zewnętrznego jest zastosowanie ekologicznego betonu do ich wykonania. Jednak bezpośrednie oddziaływanie obciążenia oraz czynników środowiska zewnętrznego powoduje, że taki beton musi spełniać szczególnie wysokie wymagania techniczne i eksploatacyjne. Zmienność oddziaływującego obciążenia w szerokim zakresie wielkości i czasu oddziaływania, od statycznych długotrwałych, poprzez zmienne, a często również wyjątkowe sprawia, że problem trwałości betonu, decydujący o niezawodności użytkowania elementów, przy uwzględnieniu okresu eksploatacji staje się zagadnieniem bardzo złożonym. Ponieważ beton jest kompozytem dlatego zasadnicza cechą tego tworzywa jest struktura, czyli rodzaj tworzących go elementów i charakter związków występujących między nimi. Wynika stąd, że każda zmiana właściwości użytkowych wynika z przebudowy jago struktury. Uwzględniając warunki eksploatacyjne elementów w umiarkowanym klimacie należy stwierdzić, że struktura betonu, ukształtowana w wyniku doboru składników i ostatecznie uformowana pod wpływem zagęszczenia, podlega ciągłym zmianom wywołanym wpływem czynników obiektywnych, a zwłaszcza obciążenia oraz destrukcyjnego oddziaływania otaczającego środowiska. Czynniki obiektywne, związane z eksploatacją elementów oddziałują destrukcyjnie na strukturę betonu. Zatem w betonie ekologicznym należy tak ukształtować strukturę betonu pod wpływem doboru składu i zagęszczenia mieszanki aby stwardniały materiał skutecznie przeciwstawiał się wpływom czynników obiektywnych. Analiza przeprowadzona w artykule pozwala na potwierdzenie tezy, że jakość betonu jest konsekwencją doboru składu i ukształtowania struktury mieszanki w procesie formowania wyrobów. Przeprowadzona weryfikacja funkcji opisu ilościowego wytrzymałości ekologicznego betonu wykazała dobre odwzorowanie wyników doświadczalnych przez zbudowany model matematyczny. W ten sposób przedstawione wpływy czynników subiektywnych dają znacznie większe możliwości opisu mechanizmów zachodzących przy formowaniu się struktury oraz właściwości fizycznych betonu ekologicznego.

EN

Because of huge financial losses the problems of durability of concrete elements under influence of climate factors meet with big interest. The most rational solution of optimisation of costs of elements under influence of load and environmental factors usage is introduction of ecological concrete for their construction. But direct influence of load and environmental factors causes that such concrete has to fulfil especially high technical and exploitational requirements. Variability of influencing load in a wide range of values and duration of influence: from static long-lasting, through variable and often even exceptional - causes, that problem of concrete durability, deciding about reliability of elements usage, taking into consideration exploitation period, becomes very complicated issue. Concrete is a composite, so its structure, that is type of elements creating it and character of interactions occurring among them, is a fundamental feature of this material. This means, that each change of utilitarian properties results from its structure reconstruction. In the paper it is pointed out, that in the conditions of the temperate climate the concrete structure, formed in consequence of the selection of components and finally molded as a result of consolidation during elements forming, is subjected to constant changes, which is caused by influence of objective factors, and especially of the destructive action of the surrounding environment. Therefore the structure of ecological concrete should be formed in such a way by selection of the composition and consolidation of mixture that hardened material would effectively oppose to influence of the objective factors. On that ground the paper is dedicated to create a suitable model of the complicated process of concrete structure forming throughout mixture consolidation in the way of pressing. The analysis of phenomena occurring in the process of pressure consolidation of concrete mixture is carried out on the macroscopic level. In the description of mechanism of mix consolidation the geometric model of suspension is adopted, in which aggregate grains are randomly disposed in cement paste setting the continuous phase. External load consolidating concrete mix causes the aggregate grains are approaching, and effects of that approach are analyzed from the moment of the action of the compacting factor. Taking into consideration the influence of pressure of mix consolidation on decreasing of the initial value of the water-cement coefficient wo , the relation determining the distance between aggregate grains in the consolidated by pressing concrete mix is determined; Taking advantage of the given relationships the influence of the applied pressing pressure on the approach of aggregate and cement grains in the concrete mix with the determined composition is defined. Considering phenomenon of intensification of material strength increase in the products consolidated by pressing the function of the quantitative description of ecological concrete strength is given in the following form The elaborated model is verified on the grounds of the experimental results given in the literature. In the paper it is pointed out, that physical features of concrete to a high degree are conditioned by the multistage process of its structure forming. Rational structure forming in the process of design and consolidation of concrete mix exerts essential influence on technical and exploitation concrete properties. The aim of the presentation of the above problems is to evolve and generalize previous researches in the range of design and technology of the ecological concrete production.

Słowa kluczowe

PL

trwałość elementów betonowych; struktura betonu; obciążenie betonu; wpływ klimatu

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2002
• Tom: Tom 4
• Strony: 319--352
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Świtoński A.

• Politechnika Koszalińska