Analiza parametrów mechaniki pękania w warunkach I modelu obciążenia betonu

• Autorzy: Bernatowicz A. , Kazberuk A.

Identyfikatory

DOI

10.17512/znb.2018.1.03

Warianty tytułu

EN

The analysis of fracture mechanics parameters by concrete’s opening mode

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Według najnowszych prognoz, fibrobetony jako jeden z kompozytów betonowych będą stale rozwijane. Kluczowa dla budownictwa idea zrównoważonego rozwoju zakłada bowiem tworzenie trwałych konstrukcji. Dodatek zbrojenia rozproszonego do betonu poprawia jego odporność na pękanie, a tym samym wydłuża okres eksploatacji. Znajomość parametrów mechaniki pękania jest więc tu kluczowa. Celem niniejszej pracy było określenie wpływu dodatku włókien bazaltowych do betonu na wartości współczynnika intensywności naprężeń oraz wielkość rozwarcia szczeliny (tzw. COD). Badania przeprowadzone zostały przy użyciu betonowych dysków o średnicy 150 mm i grubości 50 mm ze wstępnie uformowanymi szczelinami o długości 15, 45 lub 75 mm. Próby były prowadzone w warunkach I modelu obciążenia z wykorzystaniem maszyny wytrzymałościowej Zwick/Roell Z250. Otrzymane wyniki wskazują na zmianę charakteru pracy badanych elementów. Próbki bez włókien wykazywały typowo quasi-kruche cechy betonu, natomiast wraz ze wzrostem ilości dodawanego zbrojenia rozproszonego nabierały one cech quasi-plastycznych. Zależność ta nie była jednak jednoznaczna dla wszystkich próbek, co wynikało z heterogenicznej struktury betonu oraz tendencji do zbrylania się włókien.

EN

Nowadays fibre concrete, as one of the concrete`s composites, is still developing. The major idea of sustainable development deals with durability of constructions. Fibres in concrete improve resistant to cracks and by that increase durability. Taking this phenomenon into consideration, the knowledge of fracture mechanics parameters is really important. The aim of this paper was to determine the influence of basalt fibres addition to stress intensity factor and crack opening displacement (COD). Concrete discs 150 mm width and 50 mm thick with crack length’s 15, 45 or 75 mm were studied. Load was applied according to opening mode. Zwick/Roell Z250 machine was used in the experiment. Samples without fibres behave as quasi-brittle but these ones with fibres worked more like quasi–plastic material. Results were very diversified, because of heterogenic structure of concrete and the fibres tendency to fuse.

Słowa kluczowe

PL

współczynnik intensywności naprężeń; COD; próba brazylijska

EN

stress intensity factor; COD; Brazilian test

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo
• Rocznik: 2018
• Tom: Z. 24 (174)
• Strony: 19–23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bernatowicz A.

• Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45E, 15–351 Białystok

autor

Kazberuk A.

• Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45E, 15–351 Białystok

Bibliografia

• [1] Czarnecki L., Deja J., Furtak K., Halicka A., Kapliński O., Kaszyńska M., Kruk M., Kuczyński K., Szczechowiak E., Śliwiński J., Idee kształtujące innowacyjne wyzwania techniki budowlanej. W poszukiwaniu paradygmatu rozwoju budownictwa, Materiały Budowlane 2017, 7, 28–33.
• [2] Prisco M. i in., Fibre reinforced concrete: new design perspectives, Materials and Structures 2009, 42, 1261–1281.
• [3] Kosior-Kazberuk M., Post - cracking behaviour and fracture energy of synthetic reinforced concrete, Materials Science 2016, 22, 4, 542–547.
• [4] Golewski G.L., Sadowski T., Model kruchych uszkodzeń betonu, Materiały Budowlane 2006, 2, 11–14.
• [5] Karihaloo B., Comprehensive Structural Integrity, Failure of Concrete 2003, 2, 477–548.
• [6] Kosior-Kazberuk M., Berkowski P., Fracture mechanics parameters of fine grained concrete with polypropylene fibres, Procedia Engineering 2016, 161, 157–162.
• [7] Shah S.P., Size – effect method for determining fracture Energy and process zone size of concrete, RILEM TC 89–FMT, Materials and Structures 1990, 23, 461–465.
• [8] Karwowska J., Łapko A., Przydatność stosowania nowoczesnych kompozytów fibrobetonowych w konstrukcjach budowlanych, Budownictwo i Inżynieria Środowiska 2011, 2, 41–46.
• [9] Szwabowski J., Ponikiewski T., Analiza testów i czynników urabialności fibrobetonów, researchgate.net
• [10] Kosior-Kazberuk M., Właściwości mechaniczne betonu zbrojonego włóknem bazaltowym, Materiały Budowlane 2017, 5, 79-80.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).