Direct method for improvement of durability of reinforced concrete structures

• Autorzy: Ajdukiewicz A. , Węglorz M.

Warianty tytułu

PL

Bezpośrednia metoda poprawy trwałości konstrukcji żelbetowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Simple methods for improvement of durability of reinforced-concrete or prestressed-concrete structures became commonly considered targets in the strategy of sustainable building. Promising method for durability improvement of concrete surface is application of controlled permeability formwork (CPF). The most spectacular results of casting concrete against CPF are significant changes in surface appearance comparing conventionally formed concrete: elimination of blowholes and other faults, darker colour, textured dull finish. The most of the recent tests have been done on specimens, therefore, testing of entire members behaviour has been undertaken now. Apart from different tests concerning basic properties of concrete surface - like hardness, abrasion resistance, tensile strength, resistance to water penetration and absorption, chloride diffusion - for the first time the influence of CPF on behaviour of structural members was investigated. Another group of the tests was focused on the possibility of reduction concrete cover. The considerable improvement of durability of concrete surface when formed against controlled permeability formwork (CPF) is evident, if compared with the same concrete formed against typical impermeable formworks made of impregnated plywood, steel, plastic foil. In the tests of reinforced concrete beams subjected to bending and shear the flexural stiffness of members formed against CPF was found noticeably greater than in case of traditional formwork, and the cracks appeared later. From durability point of view the smaller width of cracks is the significant result of such modified surfaces of concrete. The corrosion tests were done on specimens immersed in salt (NaCl) solution. It was stated that the kind of formwork had the crucial influence on the development of corrosion processes. In case of using CPF the values of polarization resistance were noticeably greater when compared with specimens formed against impermeable formwork in the period of 10 months of tests.

PL

Proste metody poprawy trwałości konstrukcji żelbetowych lub sprężonych stały się powszechnie podnoszonymi celami w strategii zrównoważonego rozwoju budownictwa. Obiecującą metodą poprawy trwałości powierzchni betonu jest zastosowanie deskowań selektywnie przepuszczalnych (DSP). Najbardziej widocznymi efektami formowania betonu w DSP są wyraźne zmiany w wyglądzie powierzchni w porównaniu z betonem formowanym tradycyjnie: eliminacja raków i innych wad powierzchniowych, ciemniejszy kolor, matowe, jednorodne wykończenie powierzchni. Większość dotychczasowych badań prowadzona była na próbkach, w związku z czym postanowiono dodatkowo sprawdzić zachowanie elementów w skali naturalnej. Oprócz oceny różnych właściwości powierzchni betonu, takich jak: twardość, odporność na ścieranie, wytrzymałość na rozciąganie, odporność na wnikanie wody pod ciśnieniem i absorpcję, dyfuzję chlorków — po raz pierwszy w skali światowej zbadano wpływ DSP na zachowanie elementów konstrukcyjnych. Inna grupa badań była ukierunkowana na możliwość redukcji otuliny betonowej. Istotna poprawa trwałości powierzchni betonu formowanej w deskowaniu selektywnie przepuszczalnym (DSP) jest widoczna, w porównaniu z tym samym betonem formowanym w tradycyjnym deskowaniu szczelnym wykonanym z impregnowanej sklejki, stali lub tworzywa sztucznego. W badaniach belek żelbetowych poddanych zginaniu i ścinaniu, sztywność giętna elementów wykonanych w DSP była wyraźnie większa w porównaniu z elementami formowanymi w deskowaniu tradycyjnym, również zarysowanie wystąpiło później. Z punktu widzenia trwałości mniejsze rozwarcie rys stanowi wartościowy wynik takiej modyfikacji powierzchni. Badania odporności korozyjnej zbrojenia zostały wykonane na elementach próbnych zanurzonych w kąpieli solankowej (wodnym roztworze NaCl). Zauważono, że rodzaj deskowania miał istotny wpływ na rozwój procesów korozyjnych. W przypadku DSP wartości oporu polaryzacji były wyraźnie większe w porównaniu z elementami próbnymi formowanymi w deskowaniu szczelnym, w czasie 10-miesięcznej próby.

Słowa kluczowe

EN

concrete structures; controlled permeability formwork; durability of concrete; durability improvement; properties of concrete surface

PL

powierzchnia betonowa; deskowanie selektywnie przepuszczalne; konstrukcja żelbetowa; trwałość; korozja

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 52, nr 2
• Strony: 215--235
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il.

Twórcy

autor

Ajdukiewicz A.

autor

Węglorz M.

• Department of Structural Engineering, Silesian University of Technology, Gliwice,

Bibliografia

• 1. Y. KASAI, M. NAGANO, K. SATO, K. SUGA, Study on the evaluation of concrete quality prepared with permeable forms and plywood forms, Transactions of the Japan Concrete Institute, 10, 59-67, 1988.
• 2. W. F. PRICE, S. J. WIDDOWS, The effects of permeable formwork on the surface properties of concrete, Magazine of Concrete Research, 43, 155, 94-104, 1991.
• 3. J. CAIRNS, Enhancements in surface quality of concrete through use of controlled permeability form work liners, Magazine of Concrete Research, 51, 2, 73-86, 1999.
• 4. G. SCHELLING, Untersuchung on Betonrandzonen mit/ohne Schalungseinlagen, Technical Report, Fachhochschule Stuttgart, 1996.
• 5. R. BARNEWOLD, Saugende Schalungsbahnen: Eine Technik zur Verbesserung der Betonrandzone, (final project), Fachhochschule Stuttgart, 2000.
• 6. P. G. MALONE, Use of permeable formwork in placing and curing concrete, US Army Corps of Engineers, Technical Report Sl-99-12, 1999.
• 7. M. MAROSSEKY et al., Textile form method to improve concrete durability, Concrete International, 11, 37-42, 1993.
• 8. J. P. BLOOMFIELD, K. DAVEES, K. HLADKY, The use of permanent corrosion monitoring in new and existing reinforced concrete structures, Cement & Concrete Composites, 24, l, 27-34, February 2002.
• 9. A. AJDUKIEWICZ, A. KLISZCZEWICZ, Improvement of concrete surface by controlled permeability formwork - Increase of cracking resistance, Proceedings of the fib'2004 Symposium, Avignon — Concrete Structures: the Challenge of Creativity, April 26-29, 2004, 322-323, full version 8 p. on CD.
• 10. A. AJDUKIEWICZ, Prefabricates with improved durability by means of concrete surface modification, Proceedings of the fib'2005 Symposium, Budapest — Keep Concrete Attractive, May 23-25, 2005, full version 6 p. on CD.
• 11. M. WĘGLORZ, Load capacity and durability of structural concrete elements formed against controlled permeability formwork. PhD dissertation [in Polish]. Silesian University of Technology, Gliwice 2005.