Early thermal and shrinkage cracks in concrete structures - influence of curing conditions

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

Abstrakty

EN

The paper deals with issues related to often observed in practice cracks of concrete structures arising just at the stage of their construction. The main cause of these cracks are inhomogeneous volume changes associated with thermal and moisture gradients occurring in structures due to the hydration process. The paper discusses the influence of conditions during concreting such as initial temperature of concrete and ambient temperature on the distribution of temperature, moisture and induced stresses. Some methods of reducing the temperature gradients as use of insulation or pre-cooling are also considered. Two types of structures are analyzed: the massive foundation slab as the example of internally restrained structure and the reinforced concrete wall as the example of externally restrained structure.

PL

Zagadnienia prezentowane w artykule odnoszą się do zarysowań konstrukcji betonowych powstających już w fazie ich wznoszenia. Główną przyczyną powstawania tych rys są nierównomierne zmiany objętościowe twardniejącego betonu związane z powstającymi w procesie twardnienia betonu gradientami temperatur i wilgotności. W artykule analizowano iwpływ warunków prowadzenia robót betonowych, takich jak temperatura początkowa betonu oraz temperatura otoczenia, na rozkład temperatur twardnienia betonu, zmian wilgotności i generowanych naprężeń. Rozpatrzono również niektóre metody ograniczania generowanych gradientów temperatur, takie jak stosowanie izolacji termicznej czy też wstępnego Chłodzenia mieszanki betonowej. Analizowano dwa typy konstrukcji: masywne płyty fundamentowe jako przykład konstrukcji z więzami wewnętrznymi oraz ściany żelbetowe będące przykładem konstrukcji z więzami zewnętrznymi.

Słowa kluczowe

EN

early age concrete; cracking; initial temperature; insulation; moisture; stress

PL

młody beton; pękanie; temperatura początkowa; izolacja wodochronna; wilgoć; naprężenie

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 4, no. 4
• Strony: 47--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 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] 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
• [2] 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)
• [3] Klemczak B., Knoppik-Wróbel A.; Early age thermal and shrinkage cracks in concrete structures – description of the problem, Architecture-Civil Engineering- Environment, Vol.4, No.2, 2011; p.35-48.
• [4] Neville A.M.; Właściwości betonu (Properties of Concrete). Polski Cement, 2000 (in Polish)
• [5] ACI Committee No 207.2R; Effect of Restraint, Volume Change, and Reinforcement on Cracking of Mass Concrete, ACI Materials Journal, Vol.87, No.3, 1990; p.271-295
• [6] Kiernozycki W.; Betonowe konstrukcje masywne (Massive concrete structures). Polski Cement, Kraków 2003 (in Polish)
• [7] 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)
• [8] Klemczak B.; Prediction of Coupled Heat and Moisture Transfer in Early-Age Massive Concrete Structures. Numerical Heat Transfer. Part A: Applications, Vol.60, No.3, 2011; p.212-233
• [9] Czkwianianc A., Pawlica J., Maćkowiak Z., Safema M. ; Betonowanie masywnego fundamentu o objętości 7400m3 (Concreting of massive foundation of volume 7400m3). Konferencja Dni Betonu, Polski Cement, Szczyrk, 2002; p.607-618 (in Polish)
• [10] 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)
• [11] CEB-FIP; CEB-FIP Model Code 1990, Thomas Telford, 1991
• [12] RILEM TC 119-TCE; Avoidance of Thermal Cracking in Concrete at Early Ages. Materials and Structures, V. 30, October 1997; p.451-464
• [13] RILEM REPORT 25; Early age Cracking in Cementitous Systems. Final Report of RILEM Technical Committee TC 181-EAS, 2002
• [14] 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.141-15