The correlation of structure porosity and compressive strength of hardening cement materials

• Autorzy: Ślusarek J.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents theoretical and experimental studies of development of early age concrete properties. The use of highperformance concretes means higher content of binders and lower water to binder ratios in comparison with the use of plain concrete. In this paper strength growth of seven concrete mixes with water to binder ratios between 0.52 and 0.32 are presented. A simulation model of early age concrete is presented for prediction of development of the hydration degree and structure formation in cement materials including chemical and mineral admixtures. Mathematical model showing the dependence between concrete compressive strength and porosity coefficient of its structure is presented as well. General idea of modelling is to predict strength growth of early age Plain and High Performance Concretes.

PL

W artykule przedstawiono rozważania teoretyczne i wyniki badań rozwoju właściwości młodego betonu. Zastosowanie betonu wysokowartościowego oznacza wyższą zawartość spoiwa i niższe wskaźniki wodnospoiwowe w porównaniu z betonem zwykłym. W artykule przedstawiono wyniki badań przyrostu wytrzymałości mieszanek betonowych, których wskaźniki wodnospoiwowe miały wartość pomiędzy 0.52 i 0.32. Zaprezentowano także model symulacyjny do predykcji rozwoju stopnia hydratacji i tworzenia się struktury twardniejących tworzyw cementowych, zawierających także domieszki chemiczne i dodatki mineralne. Przedstawiono również model matematyczny ukazujący zależność pomiędzy wytrzymałością betonu na ściskanie i współczynnikiem jego porowatości. Główną ideą tego modelowania jest predykcja wytrzymałości twardniejącego betonu zwykłego i wysokowartościowego.

Słowa kluczowe

EN

cement matrix; gel products; gel pores; capillary pores; air pores; porosity coefficient

PL

matryca cementowa; produkt żelowy; pory żelu; pory kapilarne; pory powietrzne; współczynnik porowatości

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 3, no. 3
• Strony: 85--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Ślusarek J.

• Faculty of Civil Engineering, Silesian University of Technology, Akademicka 5, 44-100 Gliwice, Poland,

Bibliografia

• [1] Bergström S.G.; Byggnadsmateriallära, (Building Materials), FK1. Lunds Tekniska Högskola, VBV, Lund, 1967
• [2] Byfors J.; Plain concrete of early ages. Swedish Cement and Concrete Research Institute, Of 3, Stockholm
• [3] Bresson J.; Prediction of strength of concrete products. RILEM International Conference on Concrete at Early Ages, Paris, 1982, vol. 1, p. 111-115
• [4] Czarnecki L., Broniewski T., Henning O.; Chemia w budownictwie. (Chemistry in Civil Engineering). Arkady, Warszawa 1994
• [5] Hansen T.C.; Physical Structure of hardened Cement Paste-A Classical Approach. Materials and Structure, 19, 114, 1986, p.423-436
• [6] Jasiczak J., Mikołajczyk P.; Technologia betonu modyfikowanego domieszkami i dodatkami. Przegląd tendencji krajowych i zagranicznych. (Technology of concrete modified by additives and admixtures. Overview of domestic and foreign trends). Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 1997
• [7] Kiernożycki W.; Compressive and shearing strength of hardening concrete. Archives of Civil Engineering, XXXIX, 1, 1993, p. 61-76
• [8] Kiernożycki W.; Betonowe konstrukcje masywne. (Massive Concrete Structures). Polski Cement, Kraków 2003
• [9] Kishi T., Shimomura T., Maekawa K.; Thermal crack control design of HPC. Proceedings of the International Symposium held by RILEM, E&FN SPON, Belgium 1991
• [10] Kucharska L.; Kształtowanie struktury wysokosprawnych betonów. Rola dodatków i domieszek. (Shaping the structure of high-performance concrete. The role of additives and admixtures). Przegląd Budowlany, 8-9/1992
• [11] Mikoś J.; Wytrzymałość betonu w funkcji współczynnika porowatości. (Concrete strength as a function of porosity ratio). Archiwum Inżynierii Lądowej. Tom XXX z. 1-2/1985
• [12] Neville A.M.; Properties of Concrete. Pearson Education Limitem. Fourth Edition, 1995
• [13] Popowics S.; Generalizations of the Abram's law - Prediction of strength developments of concrete from cement properties. ACI Journal, 78, 1981, p. 123-129
• [14] Powers T.C.; The physical structure and engineering properties of concrete. Portl. Cem. Assoc. Res. Dept. Bull. 90, 1958
• [15] Reul H.; Handbuch der Bauchemie. (Handbook of Chemistry in Civil Engineering). Verlag fiir Chemische Industrie. Ziolkowsky AG, Augsburg 1999
• [16] Rostasy F.S, Laube M.. Onken P.; Zur kontrolle früher Temperaturrisse in Betonbauteilen. (Control of early thermal cracking in concrete elements) Bauingenieur, 68, 1993, p.5-14
• [17] Spriggs R.M., Vasilos T.; Effect of grain size on transverse bond strength of alumine and magnesia. J.AM.Ceram.Soc.46,224,1963
• [18] Ślusarek J.; Model twardnienia tworzyw cementowych. (The cement materials hardening model). Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej Nr 1513, seria Budownictwo, z. 92, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2001
• [19] Ślusarek J.; Hardening concrete effects in massive structures. EJPAU-CIVIL ENGINEERING (Electronic Journal of Polish Agricultural Universities), 11 (2), 2008
• [20] Weber J. W.; Empirische Formeln zur beschreibung der Festigkeitentwicklung und der Entwicklung des E-Modulus von Beton. (Empirical formulas for description strength and elasticity modulus). Betonwerk+Fertigteil-Technik, 12, 1979, p. 753-756
• [21] CEB-Comitte Euro-International du Beton-CEB-FIP Model Code 1990. Bulletin D' Information, 213/214, Lausanne, 1993