Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Trwałość eksploatacyjna mostów zespolonych

Wysokowski Adam

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 5-6

93--98

PL

Pomosty betonowe (żelbetowe), w mostach zespolonych (stalowo-betonowych), są często stosowane z uwagi na ich zalety, ale też ze względu na trwałość. W tego typu obiektach zespolonych beton w postaci płyty pomostowej współpracuje z dźwigarem stalowym i jest stosowany w strefie ściskania (wyjątek stanowi strefa nad podporami w obiektach o schemacie ciągłym), gdzie są wykorzystane w pełni zalety tego materiału konstrukcyjnego. Na podstawie doświadczeń związanych z trwałością eksploatowanych od wielu lat mostów zespolonych można stwierdzić, że newralgicznym zagadnieniem jest trwałość konstrukcyjno-materiałowa płyt żelbetowych. W artykule zostaną przedstawione zagadnienia dotyczące trwałości eksploatacyjnej mostów o konstrukcji zespolonej, w aspekcie różnych rozwiązań konstrukcyjnych tych specyficznych obiektów mostowych.

EN

Concrete (reinforced concrete) deck slabs, in steel-framed bridges, are often used because of their undeniable advantages, including, among others, durability. In such composite structures, concrete in the form of a deck slab cooperates with a steel girder and is used in the compression zone, where the full advantages of this structural material are utilized. Based on the experience of the durability of composite bridges that have been in operation for many years, it can be concluded that the critical issue is the structural durability of the reinforced concrete slabs themselves. The article will present issues concerning the service life of bridges with composite structures, in terms of various structural solutions of bridges.

2

Wpływ wielkości współczynnika k na właściwości betonu zawierającego w swym składzie zmielony granulowany żużel wielkopiecowy

Janic Arkadiusz, Bakalarz Jakub, Giergiczny Zbigniew

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 9-10

141--145

PL

Celem artykułu jest przedstawienie wpływu wielkości współczynnika k (0,6; 0,8; 1,0) na właściwości betonu zawierającego w swym składzie zmielony granulowany żużel wielkopiecowy jako dodatek typu II. Betony o przyjętych wielkościach współczynnika k wynoszących odpowiednio: 0,6 i 0,8 cechowały się optymalnymi właściwościami z punktu widzenia wytrzymałości na ściskanie i trwałości betonu. Uwzględniając, aspekty aplikacyjne oraz politykę zrównoważonego rozwoju wielkość współczynnika k równa 0,8 jest wielkością rekomendowaną.

EN

The aim of the article is to present the effect of the k-factor (0,6; 0,8; 1,0) on the properties of concrete containing ground granulated blast furnace slag as a type II additive. Concrete with the adopted k-factor values, respectively: 0,6 and 0,8, characterized by optimal properties in terms of compressive strength and durability of concrete. Considering the application aspects as the sustainable development policy, the value of the k-factor equals to 0,8 is the recommended value.

3

Ochrona betonu przed karbonatyzacją w konstrukcjach mostowych

Kłos Kaja, Adamczewski Grzegorz, Woyciechowski Piotr

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 9-10

153--156

PL

W wyniku oddziaływania różnych czynników środowiskowych każda konstrukcja od momentu jej wykonania ulega sukcesywnej, szybszej lub wolniejszej destrukcji. Obiekty mostowe są z natury rzeczy wyeksponowane na wszelkie czynniki środowiskowe, które działają na konstrukcję bezpośrednio. Rola ochrony betonu przed czynnikami agresywnymi odgrywa kluczową rolę zważywszy na trwałość konstrukcji. Należy pamiętać, że ochrona betonu jest sposobem zapobiegania bądź ograniczeniem skutków spowodowanych przedwczesną lub nieoczekiwaną degradacją konstrukcji. W artykule przedstawiono podstawowe rodzaje ochrony betonu, w dużej mierze skupiając się na ochronie betonu przed karbonatyzacją w konstrukcjach mostowych.

EN

As a result of various environmental factors, every structure from the time of its construction undergoes a succession of faster or slower destruction. Bridge structures are, by their very nature, exposed to all environmental factors that act directly on the structure. The role of concrete protection against aggressive factors plays a crucial role considering the durability of the structure. It is important to remember that concrete protection is a way to prevent or reduce the effects caused by premature or unexpected degradation of the structure. This paper presents the basic types of concrete protection, largely focusing on concrete protection against carbonation in bridge structures.

4

Study of behavior of locally available bamboo as a sustainable reinforcement for concrete structures

Malokar Amogh Ajay, Naktode Premanand L.

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 3

339--352

EN

In the developing countries, to build earthquake resistance construction along with seismic retrofit technology, the focus towards global warming problems along with sustainable society, production utilizing natural material, Bamboo lower-cost faster-growing and broad distribution of growth is promoted crucially. To get knowledge about the Bamboo Reinforced Concrete’s (BRC) mechanical behavior along with to verify the variations of structural properties betwixt Steel Reinforced Concrete (SRC) and BRC, researches have been made by several authors. BRC beams are simple, effective, along with cost-effective for rural construction and for which the trials are made in these studies. There is a huge concern over the lifespan of bamboo as it is employed as a substitute for steel; thus, it is enhanced by undergoing certain mechanical along with chemical treatments. The parametric study displays that regarding the robustness along with stability, bamboo is utilized in Reinforced Concrete (RC). Here, the Bamboo Reinforcement’s (BR) performance together with its durability is illustrated by assessing the laboratory determinations as of the available literature.

5

Projektowanie i wykonawstwo betonu hydrotechnicznego w Polsce: obecne tendencje i ich wpływ na trwałość betonu

Jawański Witold, Wiśniewski Maciej

Gospodarka Wodna

|

2020

|

Nr 6

14--19

PL

Brak odrębnej, kompleksowej normalizacji betonu hydrotechnicznego w Polsce może prowadzić do projektowania, badań i wykonawstwa konstrukcji w sposób nie gwarantujący odpowiedniej trwałości betonu. Wymagana trwałość budowli wodnych takich jak zapory, jazy i śluzy powinna wynosić co najmniej 80-100 lat i z takim zamysłem już ponad 30 lat temu przygotowano projekt odpowiedniej normy branżowej, który niestety nie został wdrożony. Przestarzałe wytyczne i odwoływanie się do norm na beton zwykły mogą prowadzić do wykonania konstrukcji z materiału o znacznie mniejszej trwałości. Podstawowy problem, to dążenie do wbudowywania betonu hydrotechnicznego pompami do betonu zwykłego, co wymaga drobniejszego kruszywa, większych ilości cementu i dodatków zastępujących cement oraz wysokich klas konsystencji. Efektem końcowym może być obniżenie trwałości betonu, w naszym klimacie przede wszystkim jego mrozoodporności strukturalnej, która w dodatku bywa nagminnie oznaczana metodą zwykłą zamiast metodą hydrotechniczną. Do takich wniosków prowadzą wyniki badań przedstawione w niniejszym referacie.

EN

Lack of separate, complex standardisation of the hydrotechnical concrete in Poland may lead to designs, testing and constructions that do not guarantee the appropriate durability of the concrete. The required durability of water structures such as dams, weirs and locks should be of at least 80-100 years, which lies behind the draft of a special industry standard that was prepared more than 30 years ago and still has not been introduced. Obsolete guidelines and using regular concrete standards may lead to structures being constructed from a materia! having a significantly lower durability. The main problem is the general tendency to use ordinary readymix concrete pumps, which require finer aggregate, larger amounts of cement and additives replacing the cement, as well as high consistency classes. It may lead to decreased concrete durability, which in our climate regards mainly the structural freeze-thaw resistance, often determined, by the way, using methods for common instead of the hydrotechnical concrete. Such are the conclusions of the research presented in this article.

6

Wyznaczniki trwałości betonu w obiektach oczyszczania ścieków

Jasiczak J.

Przegląd Budowlany

|

2018

|

R. 89, nr 7-8

68--73

PL

Projektowanie i realizacja oczyszczalni ścieków należą do najbardziej skomplikowanych procesów inwestycyjnych. Na równie wysokim poziomie muszą pozostawać procesy mechanicznego, biologicznego oraz chemicznego oczyszczania ścieków, wyposażenie technologiczne oraz procesy budowlane, zapewniające trwałość konstrukcji prawie wyłącznie betonowej przy agresywnych oddziaływaniach wewnętrznych i zewnętrznych. Na procesy te nakładają się ogólne warunki ochrony środowiska wynikające z przepisów krajowych i międzynarodowych. Przepisy te okresowo się zmieniają, stąd zarówno projektanci, jak i wykonawcy nie w pełni się do nich stosują, co obniża spodziewaną funkcję użyteczności obiektu.

EN

The design and implementation of wastewater treatment plants are among the most complex investment processes. At an equally high level, mechanical, biological and chemical wastewater treatment processes, technological equipment and construction processes must be maintained, ensuring the durability of almost exclusively concrete structures with aggressive internal and external impacts. These processes overlap with the general environmental protection conditions resulting from national and international regulations. These regulations change periodically, hence both designers and contractors do not fully apply to them, which ultimately reduces the expected utility functions of the object.

7

Uszkodzenia nawierzchni betonowych spowodowane wadliwą jakością kruszywa

Gruszczyński M., Paszek U.

Ochrona przed Korozją

|

2016

|

nr 3

79--85

PL

Kruszywa stosowane do produkcji betonów nawierzchniowych, a zwłaszcza do wykonywania warstwy ścieralnej, podlegają kwalifikacji normowej według ustalonych kryteriów i metod badawczych. Jedną z najważniejszych cech podlegających ocenie w aspekcie trwałości nawierzchni jest mrozoodporność. Przedstawiono problem wystąpienia bardzo rozległych uszkodzeń nawierzchni betonowej, spowodowanych brakiem mrozoodporności pewnej części z ogólnej kompozycji kruszywa zastosowanego w warstwie ścieralnej, co już po dwóch okresach zimowo-wiosennych doprowadziło do całkowitej dyskwalifikacji wykonanej nawierzchni. W trakcie badań normowych dopuszczone do zastosowania kruszywo nie wykazywało podstaw do dyskwalifikacji. Przedstawiony problem dotyczy zatem weryfikacji poprawności zalecanych badań i kryteriów normowych w stosunku do kruszyw do nawierzchni betonowych.

EN

Aggregates applied for pavement concrete production and especially for constructing grinding layer are subjected to codes classification according to determined criteria and testing methods. One of the most important properties that should be estimated within the aspect of pavement durability is freeze resistance. The problem of significant damages appearance on concrete pavement caused by the lack of freeze resistance of a certain part of the overall composition of aggregate used for grinding layer that after two winter-spring seasons resulted in total disqualification of executed layer is presented. Aggregate admitted for the mix during code tests did not indicate any basis for disqualification. Presented problem hence refers to the verification of correctness of recommended tests and codes criteria for aggregates for concrete pavements.

8

O wpływie promieniowania jonizującego na beton, przegląd stanu wiedzy

Brandt A. M.

Cement Wapno Beton

|

2016

|

R. 21/83, nr 6

423--438

PL

Zagadnienie wpływu promieniowania jonizującego na osłony betonowe było rozpatrywane już przez badaczy parędziesiąt lat temu, na przykład Hilsdorf i in. w 1978 r., co jednak wobec przewidywanej wówczas eksploatacji reaktorów przez 30-40 lat mogło nie mieć istotnego znaczenia. Obecnie działające i budowane elektrownie jądrowe będą zapewne działać przez 60-80 lat, więc wpływ promieniowania na mikrostrukturę i właściwości betonu w osłonach wymaga starannego zbadania. Prace takie podjęte w okresie ostatnich dziesięciu lat w laboratoriach w USA, Japonii i innych krajów wskazują na niebezpieczeństwo degradacji betonu po przyjęciu określonej dawki promieniowania, a zmiany mikrostruktury i pęcznienie betonu mogą w znacznym stopniu zmniejszyć szczelność i wytrzymałość osłon w okresie przewidzianej eksploatacji reaktorów. Podobne zjawisko może dotyczyć, choć po dłuższym okresie, także składowisk odpadów radioaktywnych. W artykule przedstawiono obecną wiedzę w tej tematyce oraz zagadnienia wymagające nadal intensywnych badań.

EN

The problem of ionizing radiation on concrete shields was examined already several decades years ago, for example Hilsdorf et al. in 1978, which however, because of foreseen then period of reactors exploitation 30 to 40 years should not have important meaning. Currently exploited and build nuclear power plant will be in exploitation probably during 60-80 years, thus the influence of irradiation on microstructure and properties of concrete shields needs the profound studies. These works undertaken in the last decade in USA, Japan and other countries the hazard of concrete degradation after action of certain irradiation level are showing and the microstructure changes and expansion of concrete could in high degree decrease the tightness and strength of the shields for the foreseen period of reactors exploitation. The similar problem can also touch the storage yard of radioactive waste.

9

Trwałość betonu w obiektach energetyki jądrowej

Brandt A. M.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 9

26--28

PL

Trwałość poważnych konstrukcji betonowych jest rozpatrywana zawsze z uwzględnieniem wszystkich warunków ich użytkowania, przeważnie z uwagi na wymagania ekonomiczne. W przypadku elektrowni jądrowych trwałość betonu jest ściśle związana z wymaganiami bezpieczeństwa personelu i otoczenia. Beton jest jednym z głównych materiałów w różnych konstrukcjach w elektrowni jądrowej, a także w osłonach w składach materiałów radioaktywnych i w urządzeniach leczniczych. Problem trwałości obejmuje wpływ wszystkich oddziaływań środowiska i powolne procesy wewnętrzne w betonie, a szczególnie wpływ długotrwałego promieniowania na beton w okresie 60 lat i dłużej. W artykule zagadnienie wpływu promieniowania jonizującego na beton jest rozpatrzone na podstawie najnowszych wyników badań i wymagań normowych.

EN

The durability of important concrete structures is considered always with respect to all requirements of exploitation mostly from the viewpoint of economics. In the case of Nuclear Power Plants (NPPs) the durability of concrete is closely related to the safety of staff and of environment. Concrete is used extensively in main utilities in every NPP, but also in the shields in the storages for nuclear waste and in therapeutic installations. The problem of durability covers the influence of all agents that act on concrete structures from the environment and slow processes in the concrete itself, but the influence of radiation is studied with particular attention. All these actions should be taken into account for the exploitation over 60 years, or perhaps longer. In the paper the problem how the ionizing radiation may influence concrete durability is analyzed on the basis of recent test results and recommendations.

10

Beton cementowo-polimerowy zastosowany do naprawy falochronu wyspowego w porcie Gdynia

Gruszczyński M., Aleksiun M., Paszek U.

Ochrona przed Korozją

|

2014

|

nr 12

466--474

PL

Przedstawiono ocenę różnej ilości modyfikatora polimerowego na kształtowanie mrozoodporności betonu, który został wykorzystany do naprawy konstrukcji falochronu wyspowego w Porcie Gdynia. Omówiono wyniki badań wpływu dodatku dyspersji kopolimeru styrenowo-akrylowego na odporność na powierzchniowe złuszczenie w 3% NaCl, wodoszczelność, wytrzymałość na zginanie i ściskanie oraz wielkość odkształceń skurczowych betonu. Oceny wpływu dodatku polimerowego na wielkość tych parametrów dokonano na podstawie wyników uzyskanych podczas prób w warunkach przemysłowych na próbkach betonu pobranych podczas zarobów próbnych i w czasie naprawy konstrukcji.

EN

An assessment of the effect of different amounts of polymer modifier on the freeze resistance of concrete used for structural repairs of the offshore breakwater at the Port of Gdynia is presented. An analysis of the results of tests carried out to determine the influence of a styrene-acrylic copolymer dispersion additive on the scaling resistance of concrete in a 3% NaCl solution, its water-tightness, compressive and flexural strengths and the extent of concrete shrinkage deformation is discussed. The evaluation of the influence of the polymer additive was carried out on the basis of results obtained in tests carried out in industrial conditions on concrete samples taken from trial mixes and in the course of repair of the breakwater.

11

Influence of preparation method of polymer coatings on their mechanical properties

Kozak A.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2014

|

R. 111, z. 2-Ch

55--61

EN

In order to prolong concrete durability, polymeric coatings are commonly used. The coatings protect concrete against ingress of hazardous media. The coatings have to be characterized by long-term weathering resistance, good adherence to concrete substrate and appropriate elasticity to have crack bridging ability. Ensuring appropriate homogeneity of the material is very important for obtaining high quality of hardened coating, especially while comparing some features of the material under laboratory conditions. The paper deals with comparison of some properties of acrylic coating such as displacement and damage energy depending on a preparation method (with and without deaerating) and a type of a agitator used.

PL

W celu przedłużenia trwałości betonu powszechnie stosuje się powłoki polimerowe. Powłoki chronią beton przed wnikaniem niebezpiecznych mediów. Materiały te muszą charakteryzować się długotrwałą odpornością na starzenie, dobrą przyczepnością do podłoża betonowego i odpowiednią elastycznością, żeby posiadać zdolność mostkowania rys. Zapewnienie odpowiedniej jednorodności powłoki jest bardzo ważne dla uzyskania wysokiej jakości utwardzonej powłoki, zwłaszcza porównując różne cechy w warunkach laboratoryjnych. W artykule przedstawiono porównanie właściwości powłoki akrylowej, takich jak naprężenie, przemieszczenie oraz energia zniszczenia w zależności od metody przygotowania (z i bez odpowietrzenia) oraz rodzaju użytego mieszadła.

12

Test methods of concrete resistance to chloride ingress

Zych T.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2014

|

R. 111, z. 6-B

117--139

EN

The experimental methods for determination of concrete resistance to chlorides – both the chloride permeability test methods (NT Build 492 NordTest – Non-S teady State Migration Test, AASHTO T 277-ASTM C 1202 Test) and the methods for testing concrete resistance to surface scaling due to cyclic freezing and thawing in the presence of NaCl solution (deicing salts, saline sea water, etc.) (e.g. Slab Test according to CEN/TS 12390-9, based on the Borås method according to Swedish Standard SS 13 72 44) are presented in the paper. The Rapid Chloride Test – the method used "in situ" to determine the chloride ion content in concrete is also described.

PL

W artykule przedstawiono doświadczalne metody określenia odporności betonu na działanie chlorków – metody badania przepuszczalności chlorków (NT Build 492 NortTest – Test migracji chlorków przy nieustalonym przepływie, AASHTO T 277-ASTM C 1202 Test) oraz metody badania odporności betonu na powierzchniowe łuszczenie spowodowane cyklicznym zamrażaniem i odmrażaniem w obecności roztworu NaCl (soli odladzających, słonej wody morskiej itd.) (np. Slab Test według normy CEN/TS 12390-9, wzorowany na metodzie Borås według szwedzkiej normy SS 13 72 44). Opisano również Rapid Chloride Test – metodę "in situ" badania zawartości jonów chlorkowych w betonie.

13

New Generation Cementitious Composites with fibres – properties and application

Zych T.

Czasopismo Techniczne. Architektura

|

2014

|

R. 111, z. 8-A

85--102

EN

The paper presents the properties of new generation cementitious composites with fibres, such as "bendable concrete" (ECC, Engineered Cementitious Composites) (plastic, not brittle but resistant to cracking material) with the addition of polyvinyl alcohol (PVA) fibres, high performance concrete (HPC) with glass fibres, reactive powder concrete (RPC) (characterized by ultra-high compressive strength, above 200 MPa) with short steel fibres. The detailed characteristics of the composition of the cement matrix and the role of fibres in the formation of the composite properties are described. Various applications of the composites as structural and architectural materials are also given.

PL

W artykule przedstawiono właściwości najnowszej generacji kompozytów cementowych z dodatkiem włókien, m.in. "betonów zginalnych" (ECC) (plastycznych, a nie kruchych przy zginaniu, odpornych na pękanie) z włóknami polialkoholowinylowymi (PVA), wysokowartościowych betonów (HPC) z włóknami szklanymi, betonów z proszków reaktywnych (RPC) (cechujących się ultrawysoką wytrzymałością na ściskanie − powyżej 200 MPa) z krótkimi włóknami stalowymi. Szczegółowo scharakteryzowano skład matrycy cementowej oraz opisano rolę, jaką spełniają włókna w kształtowaniu właściwości kompozytu. Pokazano możliwości zastosowania kompozytów jako materiałów konstrukcyjnych oraz architektonicznych.

14

Model karbonatyzacji betonu

Woyciechowski P.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Budownictwo

|

2013

|

z. 157

3--178

PL

Przedmiotem pracy jest zjawisko karbonatyzacji betonu, czyli procesów fizykochemicznych zachodzących w betonie w wyniku działania dwutlenku węgla. Karbonatyzacja otuliny jest jedną z najczęstszych przyczyn ograniczenia trwałości zbrojonych konstrukcji z betonu. Stan wiedzy przedstawiony w pracy objął analizę mechanizmów karbonatyzacji, wpływu czynników materiałowych i technologicznych na jej przebieg, skutków zjawiska w odniesieniu do trwałości i innych cech eksploatacyjnych betonu oraz metod badań. Wiele spośród omawianych zagadnień przedstawiono na podstawie własnych wyników badań autora. Analiza stanu wiedzy objęła także przegląd matematycznych modeli opisujących przebieg karbonatyzacji w funkcji czasu, z uwzględnieniem innych zmiennych, takich jak charakterystyki jakościowe i ilościowe składu betonu, parametry opisujące działania technologiczne podczas wbudowywania betonu i charakterystyki warunków ekspozycji betonu w czasie karbonatyzacji. Przedstawione hipotezy oraz modele o charakterze analityczno-empirycznym stanowiły punkt wyjścia do poszukiwań badawczych własnego modelu karbonatyzacji, zakładającego, że proces ten jest skończony, samoograniczający się w czasie. Przedstawione w pracy rozważania teoretyczne, badania weryfi kacyjne i statystyczna analiza uzyskiwanych wyników pozwoliły sformułować propozycje rozwiązań szeregu dotychczas nierozstrzygniętych problemów z zakresu karbonatyzacji, obejmujące: zformułowanie hiperbolicznego modelu ogólnego głębokości karbonatyzacji w funkcji czasu, zakładającego skończony w czasie charakter procesu, rozszerzenie modelu hiperbolicznego, ujmujące oprócz czasu, także najistotniejsze zmienne materiałowo-technologiczne, ustalenie relacji między charakterystykami przebiegu procesu karbonatyzacji w warunkach naturalnych i w znormalizowanych warunkach przyspieszonych, zastosowanie modelu hiperbolicznego karbonatyzacji w praktyce projektowej i diagnostycznej, wykorzystanie modelu hiperbolicznego do bilansu emisji dwutlenku węgla w cyklu życia cementu i betonu oraz szacowania śladu węglowego. Przedstawiono statystycznie zweryfi kowany model opisujący głębokość karbonatyzacji w funkcji odwrotności pierwiastka kwadratowego z czasu ekspozycji oraz w funkcji czasu pielęgnacji i współczynnika woda/cement. Taka postać modelu oznacza, że istnieje maksymalna możliwa głębokość karbonatyzacji, którą można wyznaczyć jako asymptotę modelu względem osi czasu. W pracy przedstawiono wyniki badań nad wyznaczeniem asymptot dla szerokiego zakresu różnych rodzajów betonów i w różnych warunkach karbonatyzacji. Zaproponowano autorski algorytm postępowania umożliwiającego wykorzystanie zaproponowanej postaci modelu w projektowaniu elementów żelbetowych do wyznaczania bezpiecznej grubości otuliny ze względu na zagrożenie karbonatyzacją. Przedstawiono także autorski algorytm wykorzystania modelu w diagnozowaniu zagrożenia trwałości z uwagi na karbonatyzację i prognozowaniu bezpiecznego okresu użytkowania. Rozważono ekologiczne aspekty karbonatyzacji, jako jednego z czynników redukujących ilość dwutlenku węgla w atmosferze i przydatność opracowanego modelu do szacowania efektywnej ilości dwutlenku węgla wchłanianego (sekwestrowanego) przez beton na drodze karbonatyzacji. Za szczególnie ważne w tym aspekcie należy uznać, że wykazanie skończonego charakteru procesu karbonatyzacji i wykorzystanie tego faktu w projektowaniu otuliny elementu, stanowi maksymalne możliwe uwzględnienie pozytywnej roli sekwestracyjnej karbonatyzacji bez zwiększenia zagrożenia trwałości.

EN

The subject of the study is the phenomenon of concrete carbonation, namely physico-chemical processes occurring in concrete in the presence of carbon dioxide. Carbonation of concrete cover is one of the most common factors causing reduction of reinforced concrete structures durability. The state of the art presented in the study covers analysis of carbonation mechanisms, impact of material and technological factors on carbonation course, effect of carbonation on concrete durability and its other properties, as well as carbonation testing methods. Most of these issues were elaborated on the basis of the author’s own research results. The study also includes an overview of mathematical models describing the course of carbonation in the function of time, taking into account other variables such as the characteristics of qualitative and quantitative composition of the concrete, parameters describing technological conditions of concrete works and concrete exposure conditions during carbonation. The analyzed hypotheses as well as analytical-empirical models were a starting point for the author’s own research on carbonation model, assuming that the process is self-terminated and fi nite in time. The theoretical considerations presented in the work, verification laboratory tests and statistical analysis of the obtained results allowed to formulate answers to a number of so far unresolved carbonation issues, including: • formulation of the overall hyperbolic model of carbonation depth in time, assuming a self-terminating nature of the process, • extending the hyperbolic model, including not only the time of exposition but also the most important material and technological variables, • determination of the relation between the characteristics of the carbonation process in natural conditions and standard accelerated conditions, • implementation of the hyperbolic model of carbonation in designing practice and diagnostics, • application of the hyperbolic model for carbon dioxide emission calculation in the life cycle analysis of cement and concrete and for estimation of their carbon footprint. The study presents a statistically confirmed model expressing the depth of carbonation as a function of the reciprocal square root of exposure time, as well as a function of early curing time and the water/cement ratio. This form of the model means that there is a maximum possible depth of carbonation, which can be determined as the model function asymptote. The work presents results of research on determining the asymptotes for a wide range of different types of concretes and in different carbonation conditions. The proposed algorithm allows to use a hyperbolic model in designing reinforced concrete elements when determining a safe thickness of cover due to the risk of carbonation. The author presents the possibility of using the algorithm to diagnose the durability threat due to carbonation and to predict service life. Environmental aspects of carbonation were considered as the factors reducing the amount of carbon dioxide in the atmosphere. The usefulness of the model to estimate the effective amount of carbon dioxide absorbed (sequestrated) by concrete in the process of carbonation was discussed. As a particularly important issue was considered the use of the self-terminated nature of the carbonation process in the cover design as the maximal possible way of taking into account the positive sequestration role of carbonation without increasing the risk of decreasing durability.

15

Badania trwałości betonu cementowego w środowisku kwasowym

Woyciechowski P., Sokołowska J. J.

Materiały Budowlane

|

2013

|

nr 9

22--24

PL

Mimo że beton jest uważany za materiał mało kwasoodporny, istnieje potrzeba testowania i oceny trwałości betonu z różnymi spoiwami w agresywnym środowisku kwasów. W artykule przedstawiono ocenę odporności betonów z dwoma rodzajami cementu na działanie kwasu solnego. Ze względu na brak odpowiednich procedur normowych wszystkie testy zostały przeprowadzone zgodnie z własną procedurą ZIMBPW. Próbki wyeksponowano na działanie kwasu o różnym stężeniu i w różnym czasie ekspozycji. Jako kryteria oceny kwasoodporności przyjęto: zmianę masy, zmianę wytrzymałości na ściskanie i zginanie.

EN

Although concrete is hardly considered as the acid resistant material, it should be possible to test and evaluate the ability of concrete of various cements to resist the chemically aggressive environments. The paper presents assessment of the resistance of concretes with two types of cement to hydrochloric acid. Due to the lack of proper standard procedures all tests were performed according to the DBME own procedure: specimens were exposed to acids of various concentrations and for various exposure times. Concrete acid resistance evaluation criteria were: change ofmass, change of compressive and flexural strength.

16

Prediction of the reinforced concrete structure durability under the risk of carbonation and chloride aggression

Czarnecki L., Woyciechowski P.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2013

|

Vol. 61, nr 1

173-181

EN

The paper presents an idea of predicting durability of concrete structures with steel reinforcement under conditions of chloride and carbonation corrosion risk. Mechanisms of destruction due to steel corrosion in such conditions are shown. The recently elaborated model of carbonation and general model of chloride diffusion have been discussed. An algorithm of the rest service life time prognosis has been shown and options of its main stages realization have been done. An example of durability prognosis for pre-stressed hollow-core floor slab with upper layer of concrete and epoxy-resin coating has been given. This example confirms the usefulness of the described prognosis method and demonstrates its helpfulness in a structure management according to the standards of EN 1504 series.

17

Zrównoważony, trwały beton

Czarnecki L., Justnes H.

Cement Wapno Beton

|

2012

|

R. 17/79, nr 6

341-362

PL

Idea zrównoważonego rozwoju jest wiodącym wyzwaniem cywilizacyjnym naszych czasów. Termin ten oznacza taki rozwój, który zaspakaja potrzeby obecne, nie ograniczając jednocześnie możliwości ich zaspokojenia w przyszłości. Sprostanie wyzwaniom zrównoważonego rozwoju w dziedzinie budownictwa jest szczególnie ważne, zważywszy na fakt, że przetwarza ono olbrzymie masy i zasoby energii. W praktyce zrównoważony rozwój w budownictwie oznacza konieczność dalszego rozwoju gospodarczego, ale przy jednoczesnym ograniczeniu zużycia materii (energii i masy) oraz powstawanie budynków przyjaznych środowisku. Jakkolwiek ta piękna idea brzmi utopijnie, to jednak w pewnej mierze jej wdrożenie jest nieuchronne. W kategoriach termodynamicznych oznacza ona budownictwo nisko-energetyczne i o zminimalizowanej entropii. Idea ta wygenerowała nowe obszary badawcze. Przedstawiono koncepcję egzergii, rozumianej jako użyteczna część energii, i jej rolę jako narzędzia oceny środowiskowej z punktu widzenia termodynamicznego. Krótko scharakteryzowano wskaźniki oceny zrównoważoności w ujęciu środowiskowym, społecznym i ekonomicznym, opracowane przez Europejski Komitet Normalizacyjny TC 350. Omówiono działania producentów cementu na rzecz zmniejszenia globalnego carbon footprint, w szczególności związane z upowszechnianiem cementów mieszanych, w których część klinkieru zastępuje się dodatkami. Zwrócono także uwagę na fakt, że szerokie zastosowanie cementu przez różnych odbiorców i do różnych celów, ogranicza skalę zastępowania klinkieru zamiennikami. Przeprowadzono dyskusję nad zasadami czynienia konstrukcji z betonu „bardziej zrównoważonymi”, rozważając rolę trwałości w tym kontekście. Przeniesienie paradygmatu technologii betonu z doktryny „trwałość przez wytrzymałość” na zasadę „wytrzymałość przez trwałość” rozważono w kontekście normy EN 206, po 12 latach zawartych w niej użytecznych narzędzi sterowania trwałością. Problematyka ta nabrała szczególnej aktualności w świetle Europejskiej Regulacji No 305/2011 Parlamentu i Rady Europy (9 marca 2011), wprowadzającej zharmonizowane warunki obrotu wyrobami budowlanymi, która zastąpiła Dyrektywę 89/106/EEC. W myśl tego dokumentu wymaganie zrównoważoności stało się jednym z wymagań podstawowych dla obiektów budowlanych. Przedstawione w artykule działania dotyczące dalszego zrównoważenia betonu obejmują między innymi: częściowe zastępowanie cementu portlandzkiego dodatkami mineralnymi, w tym zwłaszcza pochodzenia odpadowego, z jednoczesnym zwróceniem uwagi na synergistyczny efekt celem wzmocnienia wytrzymałości i trwałości; zastępowanie cementu dużą zawartością popiołów lotnych; wykonywanie betonów z mniejszą zawartością cementu przy wykorzystaniu plastyfikatorów itp. Przeanalizowano także rolę nanotechnologii w wytwarzaniu betonu o jeszcze większej zrównoważoności. Wyrażono opinię, że w nadchodzących latach idea zrównoważonego rozwoju w budownictwie będzie źródłem twórczej inspiracji dla naukowców i inżynierów wielu dziedzin, w tym również w znacznym stopniu w odniesieniu do konstrukcji z betonu.

EN

Sustainable development is one of the leading civilization idea. This term means such a development that satisfies the present needs without a limitation of the possibility of satisfying the needs in the future. Sustainable development in construction is particularly important, as this branch of the industry is consuming enormous amounts of mass and energy. In practice, it means the demand to keep economy progress but with a reduce of a matter (energy + mass) consumption and provides environmentally friendly building, which reduces or even eliminates harm of our natural environment. It sounds like utopia but is very beautiful idea and to some extent - necessity. In thermodynamic categories it means: low-energy and low-entropy buildings. A new research area has been created by this idea. The concept of "exergy" - the useful part of energy - is discussed as an environmental measure from a thermodynamical point of view. Environmental, social, and economic indicators for assessment of sustainability of construction elaborated by European Standard Committee TC350 are shortly presented. A lot is done by cement producers to reduce the global carbon footprint, in particular, to replace coal with waste having a calorific value equivalent to (fossil) fuel and by making blended cement where parts of clinker are replaced with supplementary cementing materials (SCMs). However, cement is a bulk product that should cover a wide range of applications and serve different customers, giving limitations on clinker replacements. The principles of making concrete construction more sustainable are discussed in details along with the importance of making concrete more durable in a sustainability context. A shift a paradigm from "Durability through Strength" into "Strength through Durability" in the context of EN 206 is analysed. After 12 years of the EN 206 using, it is clear that the standard specified the useful tools to control the concrete durability. Recently, this is a topic of particular topicality due to the European Regulation No 305/2011 of the European Parliament and of the Council (9 March 2011) laying down harmonised conditions for the marketing of construction products and repealing Council Directive 89/106/EEC; it establishes those requirements on sustainability as the fundamental construction requirements. Routes, making concrete more sustainable, are defined and discussed in the paper: partially replacing portland cement in concrete with larger amounts of supplementary cementing materials (SCMs) than usual or with combinations of SCMs leading to synergic reactions, enhancing strength and durability: high volume fly ash as replacement of cement; leaner concrete with less cement per cubic meter utilizing plasticizers, between others. Finally, the impact of nanotechnology is discussed tor achieving future concrete with even higher degree of sustainability while maintaining adequate performance. Implementation of the idea of sustainable development in the construction industry will be a source of scientific and engineering inspiration for many years to come.

18

Trzy zasady zapobiegania korozji betonu

Kurdowski W., Bochenek A.

Cement Wapno Beton

|

2012

|

R. 17/79, nr 6

434-442

PL

W artykule przedyskutowano podstawowe zasady zapewniające trwałość betonu. Jest to przede wszystkim mała przepuszczalność, o której decyduje mały w/c i duża zawartość amorficznego C-S-H, w wyniku stosowania pucolan. Należy także dążyć do stosowania klinkierów o niewielkiej zawartości C3A. Jednak na decydującą rolę przepuszczalności wskazuje odporność betonu z cementu glinowego, na różne formy korozji. Ostatnią ważną cechą cementów jest niewielka zawartość rozpuszczalnych alkaliów. Jest ona szczególnie ważna w przypadku wewnętrznej korozji betonu, polegającej na reakcji wodorotlenków sodu i potasu z kruszywem krzemionkowym oraz związanej z opóźnionym powstawaniem ettringitu.

EN

Paper discusses the fundamental principles assuring concrete durability. It is principally low permeability, which is governing by low w/c ratio and high content of C-S-H gel, as a result of pozzolana addition. Also clinker with high C3A content should be avoided, however, even in this case law permeability is decisive, and good example is high resistance of Calcium Alumina Cement in different corrosion environments. The last important properties is low content of soluble alkalis. It is primarily important for inner corrosion of concrete, concerning alkali silica reaction and delayed ettringite formation.

19

Betony mostowo-drogowe. Wymagania trwałościowe a specyfikacje

Wcisło A.

Mosty

|

2011

|

nr 3

14--18

PL

Duża liczba inwestycji drogowo-mostowych, jakie pojawiają się ostatnio w Polsce, wymaga od producenta betonu, specyfikującego oraz wykonawcy robót coraz większej świadomości czy też szukania nowych rozwiązań.

20

Trwałość współczesnego betonu w ujęciu norm europejskich

Zych T.

Czasopismo Techniczne. Architektura

|

2011

|

R. 108, z. 2-A/2

317-326

PL

W artykule przedstawiono zagadnienie trwałości współczesnego betonu w świetle postanowień norm europejskich (normy betonowej PN-EN 206-1 i Eurokodów dotyczących konstrukcji z betonu: PN-EN 1990 Eurokod, PN-EN 1992-1-1 Eurokod 2, cz. 1-1) oraz normy wzorcowej - "fib-Model Code 2010", opracowanej przez Międzynarodową Federację Betonu Konstrukcyjnego (fib) w 2010 roku. Podano zalecenia zawarte w normach dotyczące właściwości betonu i jego składu (minimalnej klasy wytrzymałości betonu, maksymalnej wartości wskaźnika wodno-cementowego, rodzaju i minimalnej ilości cementu) oraz grubości otuliny zbrojenia (w zależności od klas ekspozycji czyli warunków środowiskowych, w których beton jest eksploatowany).

EN

The issue of durability of contemporary concrete according to European standards (PN-EN 206-1 concrete standard, concrete structure standards: PN-EN 1990 Eurocode, PNEN 1992-1-1 Eurocode 2, part 1-1) and 'fib-Model Code 2010', published in 2010 by the International Federation for Structural Concrete (fib - federation internationale du beton) is presented in the paper. The recommendations included in the standards on the properties of concrete and its composition (minimum concrete strength class, maximum water/cement ratio, cement type and minimum quantity of cement) as well as the thickness of concrete cover (depending on the exposure classes, i.e. the environmental conditions in which concrete is used) are given.