Early age thermal and shrinkage cracks in concrete structures - description of the problem

• Autorzy: Klemczak B. , Knoppik-Wróbel A.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The issues related to often observed in practice scratches and cracks of concrete structures arising just at the stage of their construction are discussed in the paper. The main cause of these cracks are inhomogeneous volume changes associated with temperature rise caused by exothermic hydration process of cement as well as with moisture exchange with the environment. The paper discusses the origin of early cracks and their character in massive foundation slabs and concrete walls. The main technological and material factors contributing to increase of cracking risk in early age concrete as well as some methods of reducing this risk are also outlined in the paper.

PL

Zagadnienia prezentowane w artykule są związane z często obserwowanymi w praktyce zarysowaniami i spękaniami konstrukcji betonowych, powstającymi już w fazie ich wznoszenia. Główną przyczyną powstawania tych zarysowań są nierównomierne zmiany objętościowe twardniejącego betonu związane ze wzrostem temperatury betonu wywołanym egzotermicznym procesem hydratacji cementu oraz z wymianą wilgoci twardniejącego betonu z otoczeniem. W artykule omówiono przyczyny występowania wczesnych rys i spękań oraz ich charakter w masywnych płytach fundamentowych oraz w ścianach żelbetowych. Przedstawiono również główne czynniki technologiczno-materiałowe wpływające na zwiększenie ryzyka zarysowania we wczesnym okresie dojrzewania betonu jak również metody ograniczania tego ryzyka.

Słowa kluczowe

EN

cracks; concrete structure; scratch; foundation slab; concrete

PL

pęknięcia; konstrukcja betonowa; zarysowanie; płyta fundamentowa; beton

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 4, no. 2
• Strony: 35--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Klemczak B.

autor

Knoppik-Wróbel A.

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

Bibliografia

• [1] Kiernożycki W.; Betonowe konstrukcje masywne (Massive concrete structures). Polski Cement, Kraków 2003 (in Polish)
• [2] Transportation Research Circular E-C107; Control Of Cracking In Concrete, State Of The Art., Transportation Research Board, Washington, 2006
• [3] Klemczak B.; Modelowanie efektów termiczno-wilgotnościowych i mechanicznych w betonowych konstrukcjach masywnych (Modelling the thermalmoisture and mechanical effects in massive concrete structures). Monografia 183, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2008 (in Polish)
• [4] Klemczak B.; The influence of thermodiffusion cross effect on the temperature and moisture distribution in early age mass concrete. Architecture-Civil Engineering-Environment, Vol.3, No.3/2010, p.55-62
• [5] Witakowski P.; Termodynamiczna teoria dojrzewania, zastosowanie do konstrukcji masywnych z betonu (Thermodynamic theory of maturing, application to massive concrete structures). Prace Naukowe Politechniki Krakowskiej, 1998 (in Polish)
• [6] Flaga K., Furtak K.; Problem of thermal and shrinkage cracking in tanks vertical walls and retaining walls near their contact with solid foundation slabs. Architecture-Civil Engineering-Environment, Vol.2, No.2/2009, p.23-30
• [7] Ajdukiewicz A., Kliszczewicz A., Głuszak B.; Destrukcja termiczna zbiorników żelbetowych we wczesnym okresie dojrzewania (Thermal destruction of RC tanks in early age of concrete). XXXIX Konferencja Naukowa KILiW PAN i KN PZITB Krynica 1993, Vol.5, p.5-12 (in Polish)
• [8] ACI Committee No 207; Mass Concrete for Dams and other Massive Concrete Structures, ACI Journal, 1970
• [9] RILEM TC 119-TCE; Avoidance of Thermal Cracking in Concrete at Early Ages. Materials and Structures, V. 30, October 1997, p.451-464
• [10] RILEM REPORT 25; Early Age Cracking in Cementitous Systems. Final Report of RILEM Technical Committee TC 181-EAS, 2002
• [11] Mihashi H., Leite J.P.; State-of-the-Art Report on Control Cracking in Early Age Concrete. Journal of Advanced Concrete Technology, Vol.2, No.2, 2004, p.141-154
• [12] Klemczak B.; O wpływie warunków prowadzenia robót betonowych na temperatury twardnienia betonu w konstrukcjach masywnych (Influence of concreting conditions on temperature in massive concrete structures). Inżynieria i Budownictwo, No.4, 2006, p.203-205 (in Polish)
• [13] Neville A.M.; Właściwości betonu (Properties of Concrete). Polski Cement, 2000 (in Polish)
• [14] ACI Committee No 207; Cooling and Insulation Systems for Massive Concrete, Concrete International (ACI), 1980.
• [15] Ajdukiewicz A., Brol J., Kliszczewicz A., Węglorz M.; Problemy projektowania i nadzoru technologicznego nad realizacją wielkiej płyty fundamentowej (Designing and technological problems with realization of massive foundation slab). Inżynieria i Budownictwo. No.1, 2007, p.3-9 (in Polish)
• [16] Czkwianianc A., Pawlica J., Maćkowiak Z., Saferna M.; Betonowanie masywnego fundamentu o objętości 7400m3 (Concreting of massive foundation of volume 7400m3). Konferencja Dni Betonu, Polski Cement, Szczyrk, 8-10 październik 2002, p.607-618 (in Polish)
• [17] Wyrzykowski M.; Modeling coupled thermo-hygral process in maturing concrete exposed to internal and external curing.