Analiza możliwości zastosowania betonu z proszków reaktywnych w konstrukcji mostowej

• Autorzy: Stankiewicz B. , Średniawa W.

Warianty tytułu

EN

The analyse of the reactive powders concrete application possibility in a bridge structure

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Zastosowanie w praktyce, ultra wysokowartościowych betonów z proszków reaktywnych (BPR) prowadzi do zmniejszenia masy własnej elementów konstrukcyjnych do ⅓ lub ½ masy własnej profili konstrukcyjnych z betonu tradycyjnego, zastosowanego w tych samych warunkach obciążenia. Na szczególną uwagę zasługuje rola włókien w BPR, dzięki którym wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie elementu kompozytowego wzrasta wyraźnie. Odporność zmęczeniowa jest większa gdyż włókna powstrzymują powstanie rys, w konstrukcjach obciążonych dużymi siłami dynamicznymi. Włókna stalowe powinny stanowić podstawowy składnik przenoszący obciążenia, ale przede wszystkim zapewniać integralność strukturalną. W pracy przeanalizowano wariant wielomodułowej konstrukcji kładki dla pieszych, z dźwigarem nośnym kratownicowym. Pas górny konstrukcji stanowią dwie belki betonowe z BPR, połączone z płytą pomostu również wykonane z BPR. Pas dolny stanowi pojedynczy pręt o przekroju kołowym, również wykonany z BPR, natomiast krzyżulce wykonane są z rur okrągłych, ze stali nierdzewnej.

EN

Practical use of ultra-high-performance reactive powders concretes (RPC) leads to the reduction of the own mass of structural elements to ⅓ or ½, of the own mass of structural profiles from traditional concrete, analyzed under the same load conditions. Particularly noteworthy is the role of fibers in RPC concretes because the compressive and tensile strength of a composite element increases significantly. Fatigue resistance is higher due to the ability of the fiber to reduce crack propagation, in structures loaded under important dynamic forces. Steel fibers are required to act as the primary load bearing component, but above all to ensure structural integrity. In the work the variant of the multimodule structure of the footbridge with a truss carrying girder is analyzed. The top stripe of the structure consists of two concrete beams from RPC connected to the bridge deck with RPC. The lower belt is a single rod with a circular cross section, also made of RPC concrete, while as the crossbars round stainless steel pipes are applied.

Słowa kluczowe

PL

beton z proszków reaktywnych; Ductal; kładka; konstrukcja; beton ultrawysokowartościowy

EN

reactive powder concrete; Ductal; footbridge; construction; ultra high performance concrete

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 23/85, nr 6
• Strony: 496--510
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Stankiewicz B.

• Politechnika Opolska

autor

Średniawa W.

• Politechnika Krakowska

Bibliografia

• 1. P. Richard, M. Cheyrezy, Composition of reactive powder concretes. Cement and Concrete Reasearch, 25, 1501-1511, (1995).
• 2. J. D. Birchall, Cement in the contest of new materials for an energy-expensive future, Phil. Trans. R. Soc. Lond., 1983, A310, 31-39.
• 3. Y.-W. Chan, S.-H. Chu, Effect of silica fume on steel fiber bond characteristic in reactive powder concrete. Cem. Concr. Res., 34, 1167-1172, (2004).
• 4. A.M. Neville, Właściwości betonu, Stowarzyszenie Producentów Cementu, Kraków (2012).
• 5. P.-C. Aitcin, The art and science of durable high-performance concrete. Conference Concrete on the eve of the New Millenium 2000, Polish Cement Association, Cracow, 2000.
• 6. A. Nonat, C-S-H i właściwości betonu. Cement Wapno Beton 6, 65-73, (2010).
• 8. Locher F.M., Richartz., 6th ICCC Moskwa, t. II/1, s. 122, Moskwa 1974
• 9. A. M. Brandt, Fibre reinforced cement-based (FRC) composites after over 40 years of development in building and civil engineering, Compos. Struct. 86, 3-9, (2008).
• 10. D.Y. Yoo, N. Banthia, Mechanical properties of ultra-high-performance fiber-reinforced concrete: A review Cement and Concrete Composites, 73, 267-280, (2016).
• 11. S. Yu, L. Jun, W. Chengqing, W. Pengtao, L. Zhong-Xian Effects of steel fibres on dynamic strength of UHPC Construction and Building Materials 114, 708-718, (2016).
• 12. C.M. Tam, V.W. Tam, K.M. Ng, Assessing drying shrinkage and water permeability of reactive powder concrete produced in Hong Kong, Constr. Build. Mater 26 (1), 79- 89, (2012).
• 13. S. Rigaud, G. Chanvillard, J. Chen, Characterization of bending and tensile behavior of ultra-high performance concrete containing glass fibers, in: G. Parra-Montesinos, H. Reinhardt, A.E. Naaman (Eds.), High Performance Fiber Reinforced Cement Composites 6, Springer, Netherlands, 373-380, (2012).
• 14. B. Stankiewicz, Composite material GFRP and Ductal in decks of bridge structures. Journal of Materials Science and Engineering A, 4 (9), 282-289, (2014).
• 15. Blais R.Y., Couture M., Prestressed Pedestrian Bridge – World’s Frist Reactive Powder Concrete Structure, PCI Journal, 1999.
• 16. E. Fehling, K. Bunje, M. Schmidt, Gärtnerplatz – bridge over river Fulda in Kassel: multispan hybrid UHPC-steel bridge, in: Designing and Building with UHPFRC, John Wiley & Sons, Inc., 0-136, (2013).
• 17. Gärtnerplatz Bridge in Kassel, Sika at Work, 4, (2007).
• 18. http://ipvdelft.com/portfolio-item/uhpc-bridge-texel/
• 19. W.J. Chin, Y.J. Kim, J.-R. Cho, J.S. Park, Dynamic Characteristics Evaluation of Innovative UHPC Pedestrian Cable Stayed Bridge, Engineering, 4, 869-876, (2012).
• 20. S. Grzeszczyk, A. Matuszek-Chmurowska, R. Cerny, E. Vejmelkova, Mikrostruktura betonów z proszków reaktywnych, Cement Wapno Beton 1, 1-15, (2018).
• 21. N. Gowripalan, R. I. Gilbert, Design Guidelines for Ductal Prestressed Concrete Beams (2000).
• 22. A. Rabiniak, Modularna kładka sprężona z betonu Ductal®. Praca dyplomowa pod kierunkiem W. Średniawy, Politechnika Krakowska (2017).
• 23. B. Stankiewicz, Kompozyty cementowe Ductal w konstrukcjach mostowych. Mosty 6, 50-54, (2015).
• 24. A. Spasojevic, Structural implications of ultra-bridge performance fibre-reinforced concrete in bridge design. These No 4051, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (2008).
• 25. Hannant D.J., Fibre Cements and Fibre Concretes, John Wiley and Sons, Chichester 1978.
• 26. Powers T., Proc. Conf. Structure of Concrete and its Behaviour under Load, p. 319, Cem.Concr. Ass., London 1968.