Wpływ wieku betonów modyfikowanych dodatkiem metakaolinitu na ich wytrzymałość na ściskanie i odporność na pękanie

• Autorzy: Konkol J.

Warianty tytułu

EN

Effects of age of metakaolinite modified concrete on concrete compressive strength and fracture toughness

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań betonów modyfikowanych dodatkiem metakaolinitu (MK). Przeprowadzono badania wytrzymałościowe: wytrzymałości na ściskanie oraz odporności na pękanie, określając krytyczny współczynnik intensywności naprężeń KIcS. Badania zaprogramowano według planu centralnego kompozycyjnego rotalno-quasi uniformalnego przyjmując jako zmienne niezależne stosunek woda/spoiwo oraz udział dodatku metakaolinitu w stosunku do masy cementu. Wytrzymałość na ściskanie fc oraz krytyczny współczynnik intensywności naprężeń KIcS określono po 28, 90 i 180 dniach dojrzewania betonu. Podano uzyskane zależności funkcyjne umożliwiające określenie badanych właściwości mechanicznych (fc i KIcS) po 28, 90 i 180 dniach twardnienia w zależności od stosunku woda/spoiwo w/s oraz udziału metakaolinitu w stosunku do masy spoiwa MK/s. Wykazano statystycznie istotny wpływ zmiany zarówno składu betonu, jak również jego wieku na wzrost badanych właściwości mechanicznych (fc i KIcS).

EN

In the paper the results of experiments on concrete with metakaolinite addition were presented. The following properties were measured: compressive strength fc and the critical stress intensity factor KIcS after 28, 90 and 180 days of concrete hardening. There was observed a statistically significant effect of changing both the composition of concrete and its age on the growth of the mechanical properties (fc and KIcS). Increasing the ratio of water/binder always resulted in a decrease of compressive strength and the critical stress intensity factor. An increased share of MK, however, caused an increase of both mechanical properties (fc and KIcS). The results of investigations and analysis prove that there are important statistical dependencies between the variables used in experiments and concrete compressive strength and fracture toughness. The increased compressive strength fc is accompanied by a simultaneous increase of the critical stress intensity factor KIcS.

Słowa kluczowe

PL

beton; dodatek mineralny; matakaolinit; wytrzymałość na ściskanie; odporność na pękanie; wiek betonu

EN

concrete; mineral additive; metakaolinite; compressive strength; fracture toughness; concrete age

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2012
• Tom: z. 59, nr 3/III
• Strony: 213--222
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il.

Twórcy

autor

Konkol J.

• Politechnika Rzeszowska,

Bibliografia

• [1] Zastosowanie popiołów lotnych z kotłów fluidalnych w betonach konstrukcyjnych. Praca zbiorowa pod red. A.M. Brandta. Studia z zakresu inżynierii, nr 72, Warszawa 2010.
• [2] Giergiczny Z., Małolepszy J., Szwabowski J., Śliwiński J.: Cementy z dodatkami mineralnymi w technologii betonów nowej generacji. Wyd. Śląskie, Opole 2002.
• [3] Konkol J., Prokopski G.: Morfologia przełomu oraz odporność na pękanie betonów modyfikowanych dodatkiem popiołu fluidalnego lub metakaolinitu. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, Seria Budownictwo i Inżynieria Środowiska, z. 58, nr 3/11/III, s. 321-330, 2011.
• [4] Jones T.R.: Metakaolin as a pozzolanic addition to concrete, w Structure and Performance of Cements (red. J. Bensted, P. Barnes). Spoon Press, London, New York 2002.
• [5] Kostuch J.A., Walters G.V., Jones T.R.: High performance concrete incorporating metakaolin – a review. Concrete 2000. Univ. Of Dundee, September, 1993.
• [6] Poon C.S., Kou S.C., Lam L.: Compressive strength, chloride diffusivity and pore structure of high performance metakaolin and silica fume concrete. Construction and Building Materials, Vol. 20, pp. 858-865, 2006.
• [7] Wala D., Rosiek G.: Minerały ilaste jako dodatek pucolanowy do cementów hydraulicznych. Cement Wapno Beton, 1, s. 27-33, 2003.
• [8] Wild S., Khatib J.M.: Portlandite consumption in metakaolin cement pastes and mortars Cement and Concrete Research, 27, pp. 137-146, 1997.
• [9] Cassagnabere F., Escadeillas G., Mouret M.: Study of the reactivity of cement/metakaolin binders at early age for specific use in steam cured precast concrete. Construction and Building Materials, Vol. 32, pp. 755-784, 2009.
• [10] Jarominiak A., Michalak E.: Metakaolin - nowy dodatek doskonalący cechy betonu cementowego. Inżynieria i Budownictwo, nr 2, s. 85-88, 1999.
• [11] Konkol J.: Wprowadzenie do praktycznego planowania eksperymentu, s. 43-58, 2008, http://www.statsoft.pl/czytelnia/artykuly/Wprowadzenie_do_praktycznego.pdf
• [12] Determination of fracture parameters (KͨIcSand CTODc) of plain concrete using three-point bend test. RILEM Draft Recommendations, TC 89 - FMT Fracture Mechanics of Concrete Test Methods, Materials and Structures, 23, 1990.
• [13] Prokopski G.: Mechanika pękania betonów cementowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej. Rzeszów 2009.