The impact of defects on the compressive strength of foamed concrete

• Autorzy: Kadela Marta , Garbacz Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2024.12.07

Warianty tytułu

PL

Wpływ uszkodzeń na wytrzymałość pianobetonu na ściskanie

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The aim of the article was to present the defects that may occur in foamed concrete at the construction stage and how it can affect the compressive strength. The tests of the compressive strength of foamed concrete were carried out on core samples taken from the insulation layer of the flat roof structure of the selected investment, in which foamed concrete was used. The effect of foamed concrete defects (shrinkage cracks, cracks, losses, delamination of layers, etc.) on the compressive strength and the image of sample destruction were assessed. Based on the analysis of laboratory test results, types of foamed concrete defects and its impact on the compressive strength were developed, as well as the method of their elimination and/or protecting against such damage.

PL

W artykule omówiono uszkodzenia, jakie mogą wystąpić w pianobetonie na etapie wykonawstwa oraz jak mogą one wpłynąć na wartość wytrzymałości na ściskanie. Badania wytrzymałości na ściskanie pianobetonu przeprowadzono na próbkach rdzeniowych pobranych z warstwy ociepleniowej stropodachu wybranej inwestycji, w której to w warstwie izolacyjnej zastosowano pianobeton. Oceniono wpływ wad pianobetonu (rys skurczowych, spękań, ubytków, delaminacji warstw itp.) na wytrzymałość na ściskanie oraz schemat zniszczenia próbek. Na podstawie analizy wyników badań laboratoryjnych opracowano podział uszkodzeń pianobetonu i ich wpływ na wytrzymałość na ściskanie, jak również sposób ich eliminacji i/lub zabezpieczenia przed takimi uszkodzeniami.

Słowa kluczowe

EN

lightweight concrete; foam concrete; shrinkage crack; crack; void; compressive strength; test method; insulation layer; flat roof

PL

lekki beton; pianobeton; rysa skurczowa; pęknięcie; ubytek; wytrzymałość na ściskanie; metoda badań; warstwa izolacyjna; stropodach

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 12
• Strony: 48--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., il.

Twórcy

autor

Kadela Marta

• Instytutu, Instytut Techniki Budowlanej

• https://orcid.org/0000-0003-2127-0061

autor

Garbacz Andrzej

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

• https://orcid.org/0000-0002-5229-7884

Bibliografia

• [1] Van Deijk S. Foam concrete, Concr. 1991; 25 (5): 49-54.
• [2] Jones M.R., Mc Carthy A. Preliminary views on the potential of foamed concrete as a structural material. Mag. Concrete Res. 2005; https://doi.org/10.1680/macr.2005.57.1.21.
• [3] Cox L.S. Major road and bridge projects with foam concrete. In: Dhir R.K., Newlands M.D., Mc Carthy A., editors. Use of foamed concrete in construction. London: Thomas Telford Publishing; 2005. pp. 105-112.
• [4] Kadela M., Drusa M. Foamed Concrete Reinforced with Polypropylene Fibers and Geotextile in Geotechnical Applications. In: Czarnecki L., Garbacz A., Wang R., Frigione M., Aguiar J.B. Concrete-Polymer Composites in Circular Economy. Proceedings of the 17th International Congress on Polymers in Concrete (ICPIC 2023); https://doi.org/10.1007/978-3-031-72955-3.
• [5] Decký M., Drusa M., Zgútová K., Blaško M., Hájek M., Scherfel W. Foam concrete as new material in road constructions. Proc. Eng. 2016; https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.08.585.
• [6] Kadela M., Babiak B. Pianobeton w budownictwie komunikacyjnym. Materiały Budowlane 2018; https://doi.org/10.15199/33.2018.03.32.
• [7] Pokorska I., Kysiak A. Technologia pianobetonu jako rozwiązanie problemu budownictwa socjalnego. Zesz. Nauk. Pol. Częstoch. Bud. 2012; 18: 205-210.
• [8] Pokorska-Silva I., Kadela M., Fedorowicz L. A reliable numerical model for assessing the thermal behavior of a dome building. J. Build. Eng. 2010; https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101706.
• [9] Mydin M.A.O., Wang Y. Structural performance of lightweight steel-foamed concrete – steel composite walling system under compression. Thin-Wall. Struct. 2011; https://doi.org/10.1016/j.tws.2010.08.007.
• [10] Hulimka J., Krzywoń R., Knoppik-Wróbel A. Use of foamed concrete in the structure of passive house foundation slab. In: Proceedings of 7th International Conference on Analytical Models and New Concepts in Concrete and Masonry Structures AMCM2011. Kraków: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej; 2011. pp. 221-222.
• [11] Klemczak B., Koenders E.A.B., Jonkers H., Fachinotti V., Mankel Ch., Röser F., Dolado J.S., Erkizia E., Dauvergne J.-L., Ortega A., Zanoni F., Červenka J., Düngfelder M., Stunz Ch., Zhilyaev D., Kolev V.A. Ultralekki pianobeton z dodatkiem materiału zmiennofazowego do stosowania jako termoizolacja. Materiały Budowlane. 2024; https://doi.org/10.15199/33.2024.02.09.
• [12] Krzywoń R., Hulimka J., Jędrzejewska A. Techniczne możliwości zbrojenia pianobetonowych płyt fundamentowych. Czasop. Inż. Ląd., Środ. Arch./J. Civ. Eng., Environ. Architect. 2017; https://doi.org/10.7862/rb.2017.127.
• [13] https://pianobeton.pl/ (data dostępu: 1.11.2024).
• [14] www.cemex.pl/insularis-piano-pianobeton (data dostępu: 1.11.2024).
• [15] Jones M.R., Mc Carthy A. Behaviour and assessment of foamed concrete for construction applications. In: Dhir R.K., Newlands M.D., Mc Carthy A., editors. Use of foamed concrete in construction. Proceedings of International Conference on the Use of Foamed Concrete in Construction. London: Thomas Telford; 2005. pp. 61-88.
• [16] Ramamurthy K., Nambiar E.K., Ranjani G.I.S. A classification of studies on properties of foam concrete. Cem. Concr. Compos. 2009; https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2009.04.006.
• [17] Kadela M., Winkler-Skalna A., Łoboda B., Kukiełka A.: PIANOBETON – charakterystyka materiałowa oraz możliwości zastosowania. Materiały Budowlane. 2015; https://doi.org/10.15199/33.2015.07.30.
• [18] Cox L.S., Van Deijk S. Foam concrete: a different kind of mix. Concr. 2002; 36 (2): 54 - 55.
• [19] Kearsley E.P., Wainwright P.J. The effect of porosity on the strength of foamed concrete. Cem. Concr. Res. 2002; https://doi.org/10.1016/S0008-8846(01)00665-2.
• [20] Nambiar E.K., Ramamurthy K. Air-void characterization of foam concrete. Cem. Concr. Res. 2007; https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2006.10.009.
• [21] Kadela M., Kukiełka A. Influence of foaming agent content in fresh concrete on elasticity modulus of hard foam concrete. In: Brittle Matrix Composite (11) – Proceedings of the 11th International Symposium on Brittle Matrix Composites BMC 2015. Warszawa: Wydawnictwo Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN; 2015. pp. 489 - 496.
• [22] Silva N., Mueller U., Malaga K., Hallingberg P., Cederqvist Ch. Foam concrete-aerogel composite for thermal insulation in light weight sandwich facade elements. In: Concrete 2015: Proceedings of the 27th Biennial National Conference of the Concrete Institute of Australia in conjunction with the 69th RILEM Week „Construction Innovations, Research into Practice”. Melbourne: Institute of Australia Australia; 2015. pp. 1355-1362.
• [23] Fu Y., Wang X., Wang L., Li Y. Foam concrete: A state-of-the-art and state-of-the-practice review. Adv. Mater. Sci. Eng. 2020; https://doi.org/10.1155/2020/6153602.
• [24] Gołaszewski J., Klemczak B., Smolana A., Gołaszewska M., Cygan G., Mankel Ch., Peralta I., Röser F., Koenders E.A.B. Wpływ rodzaju środka pianotwórczego na właściwości pianobetonu o bardzo niskiej gęstości. Materiały Budowlane. 2022; https://doi.org/10.15199/33.2022.07.08.
• [25] Raj A., Sathyan D., Mini K.M. Physical and functional characteristics of foam concrete: A review. Constr. Build. Mater. 2019; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.06.052.
• [26] Czarnecki L., Emmons P.H. Naprawa i ochrona konstrukcji betonowych. Kraków: Polski Cement; 2002.
• [27] Czarnecki L., Łukowski P., Garbacz A. Naprawa i ochrona konstrukcji z betonu. Warszawa: PWN; 2016.