Analiza odporności na pękanie, przy trzecim modelu pękania betonów z dodatkiem popiołów lotnych

• Autorzy: Golewski G. L.

Warianty tytułu

EN

An analysis of fracture toughness, at third mode fracture in concretes containing fly-ash additives

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań odporności na pękanie, betonów z dodatkiem popiołów lotnych (pl), określane przy trzecim modelu pękania. Analizie poddano kompozyty betonowe wykonane z dodatkiem: 0, 20 i 30 % krzemionkowych pl. Badania odporności na pękanie przeprowadzono na maszynie osiowo skrętnej MTS 809 Axial/Torsional Test System, na próbkach walcowych o wymiarach 150/300 mm z obwodową szczeliną pierwotną wykonaną w połowie wysokości walców. W badaniach oceniano wpływ dodatku pl na wartość parametru KIIIc. Analiza uzyskanych wyników badań wykazała, że 20% dodatek pl powoduje wzrost KIIIc, natomiast dodatek 30% pl spadek odporności na pękanie.

EN

This paper presents the results of fracture toughness tests of concrete with fly ash (FA), specified at the third model fracture. Concrete composites with the additives of 0%, 20% and 30% siliceous FA were analysed. Fracture toughness tests were performed on axial torsion machine MTS 809 Axial/Torsional Test System, using the cylindrical specimens with dimensions of 150/300 mm, with a circumferential notch made in the half-height of cylinders. The studies examined effect of FA additive on the parameter KIIIc. The Analysis of the results revealed that a 20% FA additive causes increase in KIIIc, while a 30% FA additive causes decrease in fracture toughness.

Słowa kluczowe

PL

beton; popiół lotny; odporność na pękanie; trzeci model pękania

EN

concrete; fly ash; fracture toughness; third mode fracture

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Budownictwo i Architektura
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 12, nr 3
• Strony: 145--152
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Golewski G. L.

• Katedra Konstrukcji Budowlanych, Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Lubelska

Bibliografia

• 1 Tkaczewska E., Małolepszy J. Wpływ uziarnienia krzemionkowych popiołów lotnych na odporność siarczanową cementu. Cement Wapno Beton 1 (2009) 26-33.
• 2 Giergiczny Z. Rola popiołów lotnych wapniowych i krzemionkowych w kształtowaniu właściwości współczesnych spoiw budowlanych i tworzyw cementowych. Seria: Inżyniera Lądowa. Monografia 325. Politechnika Krakowska, Kraków 2006.
• 3 Bastian S. Betony konstrukcyjne z popiołem lotnym. Arkady. Warszawa 1980.
• 4 Freidenberg E., Freidenberg P. Wpływ popiołów lotnych na wybrane właściwości betonów podwodnych. Przegląd Budowlany 10 (2007) 32-36.
• 5 Franus W. Characterization of X-type zeolite prepared from coal fly-ash. Polish Journal of Environmental Studies 21 (2012) 337-343.
• 6 Vejmelkova E, Pavlikova M, Keepert M., Kersner Z., Rovnanikova P., Ondracek M., Sedlmajer M. Cerny R. Wpływ popiołu lotnego na właściwości BWW. Cement Wapno Beton 4 (2009) 189-204.
• 7 Bharatkumar B. H., Raghu Prasad B. K., Ramachandramurthy D. S., Narayanan R., Gopalakrishnan S. Effect of fly ash and slag on the fracture characteristics of high performance . Materials and Structures 38 (2005) 63-72.
• 8 Tang W.C., Lo T. Y., Chan W. K. Fracture properties of normal and lightweight high-strength concrete. Magazine of Concrete Research 60 (2008) 237-244.
• 9 Reinhardt H. W., Ozbolt J., Xu S., Dinku A. Shear of structural concrete members and pure mode II testing. Advanced Cement Based Materials 5 (1997) 75-85.
• 10 Prokopski G. Mechanika pękania betonów cementowych. Politechnika Rzeszowska, Rzeszów 2007.
• 11 Brandt A. M., Pokropski G. Critical values of stress intensity factor in mode II fracture of cementitious composites. Journal of Materials Science 25 (1990) 3605-3610.
• 12 Golewski G. L., Sadowski T. S. Rola kruszywa grubego w procesie destrukcji kompozytów betonowych poddanych obciążeniom doraźnym. IZT Sp. z o.o., Lublin 2008.
• 13 Sadowski T., Golewski G. Effect of aggregate kind and graining on modeling of plain concrete under compression. Computational Materials Science 43 (2008) 119-126.
• 14 Van Mier J. G. M. Fracture processes of concrete. Assessment of material parameters for fracture models. CRC Press, Boca Raton, New York, London, Tokyo, Florida, 2000.
• 15 Golewski G. L., Golewski P., Sadowski T. Numerical modelling crack propagation under Mode II fracture in plain concretes containing siliceous fly-ash additive using XFEM method. Computational Materials Science 62 (2012) 75-78.
• 16 Golewski G. L. Mikrostruktura uszkodzeń w kompozytach betonowych z osnowami cementowymi. Kompozyty (Composites) 1 (2008) 93-98.
• 17 Golewski G. L., Sadowski T. Experimental investigation and numerical modelling fracture processes under Mode II in concrete composites containing fly-ash additive at early age. Solid State Phenomena 188 (2012) 158-163.
• 18 Suresh S., Tschegg E. K. Combined mode I - mode III fracture of fatigue-precracked alumina. Journal of American Ceramic Society 70 (1987) 726-733.
• 19 Ehart R. J. A., Stanzl-Tschegg S. E., Tschegg E. K. Crack face interaction and mixed-mode fracture of wood composites during mode III loading. Engineering Fracture Mechanics 61 (1988) 253-278.
• 20 Vaziri A., Nayeb-Hashemi H. The effect of crack surface intreraction on the stress intensity factor in mode III crack growth in round shafts. Engineering Fracture Mechanics 72 (2005) 617-629.
• 21 Bazant Z. P., Prat P. C. Measurement of mode III fracture energy of concrete. Nuclear Engineering and Design 106 (1988) 1-8.
• 22 Bazant Z.P., Prat P.C., Tabbara M.R. Antiplane shear fracture tests (Mode III). ACI Materials Journal 87 (1990) 12-19.
• 23 Nowak-Michta A. Mrozoodporność betonów z dodatkiem krzemionkowych popiołów lotnych. 55 Konferencja Naukowa KILiW PAN i KN PZITB, Kielce-Krynica 2009, 439-446.
• 24 Atis C. D. Accelerated carbonation and testing of concrete made with fly ash. Construction and Building Materials 17 (2003) 147-152.
• 25 ASTM C 618-03 Standard specification for coal fly ash and raw or calcined natural pozzolan for use in concrete.
• 26 PN-EN 450-1:2009 Popiół lotny do betonu. Część 1: Definicje, specyfikacje i kryteria zgodności.
• 27 Giergiczny E., Giergiczny Z. Wpływ zmiennej jakości popiołów lotnych na właściwości kompozytów cementowo-popiołowych. Cment Wapno Beton 3 (2010) 157-163.
• 28 Giergiczny Z. Popioły lotne z dużą zawartością związków wapnia. Cement Wapno Beton 5 (2005) 271-282.
• 29 Tkaczewska E. Metody badań aktywności pucolanowej dodatków mineralnych. Materiały Ceramiczne (Ceramic Materials) 63, 3 (2011) 536-541.