Zmiany liniowe autoklawizowanego betonu komórkowego poddawanego cyklicznemu nawilżaniu i suszeniu

Jerman, M.; Medved, I.; Černý, R.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Zmiany liniowe autoklawizowanego betonu komórkowego poddawanego cyklicznemu nawilżaniu i suszeniu

Autorzy

Jerman M. , Medved I. , Černý R.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.cementwapnobeton.pl/

Identyfikatory

Warianty tytułu

Length changes of autoclaved aerated concrete exposed to cyclic wetting and drying

Języki publikacji

PL EN

Abstrakty

Określono wartości liniowego współczynnika ekspansji αw w funkcji zawartości wilgoci w dla trzech powszechnie produkowanych rodzajów autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK). Badania przeprowadzono w zakresie od nasycenia porów kapilarnych materiału wodą do stanu suchego materiału, w dwóch następujących po sobie cyklach nawilżania i suszenia. Jako najbardziej właściwą do opisu matematycznego badanej eksperymentalnie zależności zaproponowano funkcję hiperboliczną αw(w) = A/w2; funkcja ta może być zastosowana w symulacjach komputerowych zjawisk higromechanicznych. Podstawowa ocena właściwości higromechanicznych badanych autoklawizowanych betonów komórkowych powszechnie stosowanych w budownictwie wykazuje, że obecne standardy nie są zbyt pomocne dla projektantów, ponieważ traktują zmiany długości elementów betonowych pod wpływem wilgoci w sposób bardzo uproszczony. Zaproponowano więc wprowadzenie pojęcia „charakterystycznego odkształcenia wilgotnościowego”, jako różnicy długości elementu w typowych stanach o skrajnych wilgotnościach. Pojęcie to umożliwia oszacowanie maksymalnej wartości naprężenia rozciągającego. W przypadku gdy przeprowadzona ocena prowadzi do niekorzystnych wyników, autorzy proponują szczegółową higromechaniczną analizę zastosowanych w danej konstrukcji typowych elementów z autoklawizowanego betonu komórkowego, w oparciu o przedstawione w pracy metody symulacji komputerowej.

The linear hygric expansion coefficient, aw, of three commonly used autoclaved aerated concretes (AAC) is determined as a function of moisture content by volume, w, in the range from capillary water saturation to dry state in two consecutive wetting-drying cycles. A hyperbolic function aw(w) = A/W2- is proposed as the most suitable mathematical representation of the experimental data, for an application in the hygro-mechanical computer simulation tools. A basic assessment of the supposed hygro-mechanical performance of the investigated AAC in common building structures shows that the current standards do not provide much help to the designers because they treat the moisture-induced length changes of AAC in a rather simplistic way. Therefore, a characteristic hygric strain defined by the length change between two typical hygric equilibrium states is proposed instead, for obtaining a basic estimate of the maximum tensile stress. In the case such estimate leads to unfavorable results, a detailed hygro-mechanical analysis of at least the typical AAC elements in the real building using appropriate computer simulation tools is recommended.

Słowa kluczowe

beton komórkowy ABK nawilżanie suszenie proces cykliczny zmiany liniowe współczynnik rozszerzalności liniowej

cellular concrete AAC wetting drying cyclic process length changes linear coefficient of expansion

Wydawca

Fundacja Cement, Wapno, Beton

Czasopismo

Cement Wapno Beton

Rocznik

2015

Tom

R. 20/82, nr 3

Strony

139--149

Opis fizyczny

Bibliogr. 28 poz., il.

Twórcy

autor

Jerman M.

Department of Materials Engineering and Chemistry, Faculty of Civil Engineering, Czech Technical University in Prague, Czech Republic

autor

Medved I.

Department of Materials Engineering and Chemistry, Faculty of Civil Engineering, Czech Technical University in Prague, Czech Republic

autor

Černý R.

Department of Materials Engineering and Chemistry, Faculty of Civil Engineering, Czech Technical University in Prague, Czech Republic

Bibliografia

1. M. Skorniewska, G. Zapotoczna-Sytek, Effect of cement type on the properties of cellular concrete. Cement Wapno Beton, 79, 200-206 (2012).
2. L. Kubicar, V. Bohac, V. Vretenar, S. Barta, G. Neuer, R. Brandt, Thermophysical properties of heterogeneous structures measured by pulse transient method. International Journal of Thermophysics 26, 1949-196 (2005).
3. R. Cabrillac, B. Florio, A. L. Beaucour, H. Dumontet, S. Ortola, Experimental study of the mechanical anisotropy of aerated concretes and of the adjustment parameters of the introduced porosity. Constr. Build. Mat., 20, 286-295 (2006).
4. S. Unčík, A. Struhárová, M. Hlavinková, A. Sabová, S. Balkovic, Effect of bulk density and moisture content on the properties of aerated autoclaved concrete. Cement Wapno Beton, 80, 189-196 (2013).
5. A. Łagosz, P. Szymański, P. Walczak, Influence of the fly ash type on properties of autoclaved aerated concrete. Cement Wapno Beton, 78, Special Issue, 22-25 (2011).
6. A. Laukaitis, J. Keriene, D. Mikulskis, M. Sinica, G. Sezemanas, Influence of fibrous additives on properties of aerated autoclaved concrete forming mixtures and strength characteristics of products. Constr. Build. Mat., 23, 3034–3042 (2009).
7. C. Karakurt, H. Kurama, I.B. Topçu, Utilization of natural zeolite in aerated concrete production. Cem. Concr. Comp., 32, 1–8 (2010).
8. X. Huang, W. Ni, W. Cui, Z. Wang, L. Zhu, Preparation of autoclaved aerated concrete using copper tailings and blast furnace slag. Constr. Build. Mat., 27, 1–5 (2012).
9. W. Wongkeo, P. Thongsanitgarn, K. Pimraksa, A. Chaipanich, Compressive strength, flexural strength and thermal conductivity of autoclaved concrete block made using bottom ash as cement replacement materials. Materials and Design, 35, 434–439 (2012).
10. M. Campanale, M. Deganello, L. Moro, „Effect of Moisture Movement on Tested Thermal Conductivity of Moist Aerated Autoclaved Concrete”. Transport in Porous Media, 98, 125–146 (2013).
11. M. Janz, Moisture diffusivities evaluated at high moisture levels from a series of water absorption tests. Mat. and Struct., 35, 141-148 (2002).
12. M.S. Goual, A. Bali, F. de Barquin, R.M. Dheilly, M. Quéneudec, Isothermal moisture properties of Clayey Cellular Concretes elaborated from clayey waste, cement and aluminium powder. Cem. Concr. Res., 36, 1768–1776 (2006).
13. Z. Pavlík, R. Černý, Determination of Moisture Diffusivity as a Function of Both Moisture and Temperature. International Journal of Thermophysics, 33, 1704-1714 (2012).
14. S. Tada, K. Watanabe, Dynamic determination of sorption isotherm of cement based materials. Cem. Concr. Res., 35, 2271-2277 (2005).
15. O. Koronthalyova, Moisture storage capacity and microstructure of ceramic brick and autoclaved aerated concrete. Construction and Building Materials 25, 879–885 (2011).
16. M. Jerman, M. Keppert, J. Výborný, R. Černý, Moisture and heat transport and storage characteristics of two commercial autoclaved aerated concretes. Cement Wapno Beton, 78, 18-29 (2011).
17. M. Jerman, M. Keppert, J. Výborný, R. Černý, Hygric, thermal and durability properties of autoclaved aerated concrete. Constr. Build. Mat., 41, 352–359 (2013).
18. ČSN EN 680:2005 Determination of the drying shrinkage of autoclaved aerated concrete. Czech Standards Institute, Prague 2006.
19. http://www.ytong.cz/cs/content/ytong.php
20. ČSN EN 13009:2000 Hygrothermal performance of building materials and products - Determination of hygric expansion coefficient. Czech Standards Institute, Prague 2001.
21. F.R. Gottfredsen, H.H. Knutsson, A. Nielsen, Determination of length changes due to moisture variations in autoclaved aerated concrete. Mat. Struct., 30, 148-153 (1997).
22. K. Ramamurthy, N. Narayanan, Influence of composition and curing on drying shrinkage of aerated concrete. Mat. Struct., 33, 243-250 (2000).
23. D. S. Klimesch, A. Rayb, B. Sloane, Autoclaved cement-quartz pastes: the effects on chemical and physical properties when using ground quartz with different surface areas. Part I: Quartz of wide particle size distribution. Cem. Concr. Res., 26, 1399-1408 (1996).
24. A. Hauser, U. Eggenberger, T. Mumenthaler, Fly ash from cellulose industry as secondary raw material in autoclaved aerated concrete. Cem. Concr. Res., 29, 297–302 (1999).
25. R. Drochytka, J. Zach, A. Korjenic, J. Hroudová, Improving the energy efficiency in buildings while reducing the waste using autoclaved aerated concrete made from power industry waste. Energy and Buildings 58, 319–323 (2013).
26. B. Trunk, G. Schober, A.K. Helbling, F.H. Wittmann, Fracture mechanics parameters of autoclaved aerated concrete. Cem. Concr. Res., 29, 855–859 (1999).
27. P. Schubert, Shrinkage behaviour of aerated concrete. In: F.H. Wittmann (ed.), Autoclaved Aerated Concrete, Moisture and Properties, pp. 207-217, Elsevier, Amsterdam 1983.
28. N. Narayanan, K. Ramamurthy, Structure and properties of aerated concrete: a review. Cem. Concr. Comp., 22, 321-329 (2000).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-e6447515-d004-484c-bfc5-9c4513ae37ce