Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 16

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  early age concrete
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The kinetics of heat transfer in hardening concrete is a key issue in engineering practice for erecting massive concrete structures. Prediction of the temperature fields in early age concrete should allow for proper control of the construction process to minimize temperature gradients and the peak temperatures, which is of particular importance for concrete durability. The paper presents a method of identification of the thermophysical parameters of early age concrete such as the thermal conductivity, the specific heat, and the heat generated by cement hydration in time. Proper numerical models of transient heat conduction problems were formulated by means of finite-element method, including two types of heat losses. The developed experimental–numerical approach included the transient temperature measurements in an isolated tube device and an in-house implementation of an evolutionary algorithm to solve the parameter identification task. Parametric Bezier curves were proposed to model heat source function, which allowed for identifying such function as a smooth curve utilizing a small number of parameters. Numerical identification tasks were solved for experimental data acquired on hardening concrete mixes differing in the type of cement and type of mineral aggregate, demonstrating the effectiveness of the proposed method (the mean-squared error less than 1 °C). The proposed approach allows for the identification of thermophysical parameters of early age concrete even for mixtures containing non-standard components while omitting drawbacks typical for classical optimization methods.
PL
Omówiono problematykę zarysowania żelbetowych płyt dennych w wielkokondygnacyjnych garażach podziemnych. Określono stany i naprężenia termiczno-skurczowe we wczesnym okresie twardnienia betonu, oceniono występujące skrępowanie płyty dennej w postaci oporów podłużnych w fazie studzenia płyty, wykazano zasadnicze różnice w zakresie przyjmowania wartości dopuszczalnych rys, jak też w obliczeniach minimalnego zbrojenia według normy polskiej opartej na Eurokodzie 2 oraz modyfikowanym Eurokodzie 2 – w przepisach niemieckich i przepisach francuskich.
EN
The problem of cracking reinforced concrete foundation slabs in multi-storey underground car parks is discussed. The thermal-shrinkage states and stresses in the early age concrete were determined, the existing restraining of the bottom slab in the form of longitudinal resistances in the slab cooling phase was assessed, fundamental differences were found in the limit values of cracks wmax, as well as in the calculation of the minimum reinforcement As, min according to the Polish standard based on Eurocode 2 and modified Eurocode 2 – in German and French regulations.
PL
Artykuł przedstawia metodę praktycznego wyznaczania zależności pomiędzy wytrzymałością betonu i jego dojrzałością, którą następnie zweryfikowano do szacowania aktualnej wytrzymałości betonu w konstrukcji poprzez ciągłe rejestrowanie jej temperatury. Zwrócono uwagę na potencjalnie małą wiarygodność szacowania wytrzymałości w początkowej fazie dojrzewania betonu na podstawie wyznaczonej w badaniach wstępnych krzywej korelacji.
EN
The article presents a method of practical determination of the relationship between the strength of concrete and its maturity, which was then verified to estimate the current strength of concrete in the structure by continuously recording its temperature. Attention was drawn to the potentially low reliability of estimating the strength in the initial stage of concrete maturation on the basis of the correlation curve determined in the preliminary tests.
EN
In this paper, the evolutionary computation procedures for identifying thermophysical properties in hardening massive concrete structures are presented. The heat of cement hydration, thermal conductivity and specific heat are determined for the purpose of modeling temperature evolution in massive concrete elements. Knowledge about temperature fields is very important due to their link with undesirable thermal stresses that can cause a weakening of structures because of thermal cracking. The proposed method is based on point temperature measurements in a cylindrical mould and the numerical solution of the inverse heat transfer problem by means of the finite element method and evolutionary computation.
PL
W pracy przedstawiono badania odkształceń pełzania dojrzewającego betonu, poddanego obciążeniu ściskającemu, lub rozciągającemu. W celu otrzymania temperatur zbliżonych do ich rzeczywistych zmian w betonowych konstrukcjach średnio-masywnych, betonowanie i pomiary temperatury oraz pełzania elementów wykonywano w specjalnych formach styropianowych. Pomiary odkształceń wykonano za pomocą czujników strunowych zabetonowanych w tych elementach. Przedstawione wyniki dotyczą bardzo krótkiego okresu czasu, który ma podstawowe znaczenie w przypadku betonu dojrzewającego w elementach skrępowanych. Przeprowadzono kalibrację odkształceń pełzania z zastosowaniem MES, co pozwala na dokładniejsze przeprowadzenie analiz naprężeń i powstałych zarysowań w średnio-masywnych konstrukcji, na przykład w ścianach zbiorników. Otrzymane wyniki dla dwóch rodzajów betonu pokazują, że zmniejszenie współczynnika skrępowania do wartości 0,5, jak zaproponowano w normie EC2-3, jest za duża. We wczesnym okresie dojrzewania betonu – na przykład 5 dni po zabetonowaniu, zarysowania spowodowane zmianami temperatury związanymi z ciepłem hydratacji cementu, wartość ta nie powinna być mniejsza niż 0,75. Wartość 0,5 zaproponowana w EC2-3 jest właściwa jedynie w przypadku analizy naprężeń po 28 dniach dojrzewania betonu.
EN
The creep strains researches of hardening concrete subjected to compressive or tensile stresses are presented. To assure the temperature development similar to its real temperature changes, which occur in the semi-massive concrete structures, the elements were placed and tested in special polystyrene moulds. For strains measurements the vibrating wire sensors embedded in concrete elements were used. Presented results refer to a very short period of time, which is crucial for concrete hardening in confined elements. The results of creep strains have been calibrated using FEM which allows to analyze more accurately the stresses and cracking formed in semi-massive structures, for example such as tanks walls. Experimental results obtained for two types of concretes are showing that reduction of confinement coefficient value to 0.5, as it was proposed in EC2-3, is too low. At a very early age of concrete maturing - for instance 5 days after placing, cracking caused by temperature changes linked with the heat of hydration, this coefficient should not be lower than 0.75. The proposed coefficient value in EC2-3 equal to 0.5 is correct only for the stress analyses after 28 days of concrete hardening.
EN
The review of the most commonly used models for assessment of the concrete strength development is presented. The simple time-dependent models proposed by ACI Committee 209, CEB FIP Model Codes, Eurocode 2 and JSCE are outlined in the paper. More complex model based on the degree of hydration is also discussed. These models have been validated to assess their usefulness in the prediction of the strength development of concretes with low clinker cements (LCC). The data for the validation came from experimental tests performed for concretes with different low clinker cements. The content of mineral additives (siliceous fly ash and ground granulated blast furnace slag) in the used cements was relatively high and reached even 67.7%. Some other results from literature have been also used for the assessment of the models. The performed validation of the models indicates that the time-dependent models describe the strength development of concretes with LCC in very approximate way. The results of the analysis also show that the model based on the degree of hydration describe the strength development of concretes with LCC much more accurately. In order to improve CEB FIP/Eurocode strength development model a new coefficient of this model is proposed.
EN
The hydration of cement generates heat and can subject structural elements to temperature variations that can be significant, particularly in massive concrete structures. Considerable attention has been focused on this problem dating back to the 1930s during construction of concrete dams in North America. Thermal cracking in massive concrete as well as cracking resulting from drying and autogenous shrinkage, not only forms mechanical weaknesses and cracking but also causes a reduction in durability. Therefore, prediction of the thermal-shrinkage stresses and the risk of cracking in massive concrete structures is the important engineering task. The basic models, which can be implemented for the evaluation of the thermal-shrinkage stresses, are briefly described and compared in the paper. The results of numerical analysis presented in the paper showed differences in values and distribution of thermal-shrinkage stresses predicted with different models. The analyses were performed for two types of structures: the massive foundation block as the example of internally restrained structure and the reinforced concrete wall as the example of externally restrained structure.
PL
Opisano dwa modele umożliwiające wyznaczenie naprężeń termiczno-skurczowych oraz ocenę ryzyka zarysowania ścian przyczółków mostowych we wczesnej fazie realizacji. Są to: prosty model inżynierski oraz przestrzenny model numeryczny. Analizy wykonane z wykorzystaniem tych dwóch modeli zweryfikowano na przykładzie rzeczywistego przyczółka, w którym zaobserwowano rysy we wczesnej fazie realizacji.
EN
Two approaches to predict thermal–shrinkage stress development and assessment of cracking risk in early-age concrete structures are presented in the article. There are: simple engineering model and original 3D numerical model. The results of the stress analyses are compared and verified on the example of a real abutment in which cracking was observed at the early phases of bridge construction.
9
Content available remote Numerical model for analysis of early-age thermal-moisture effects in an RC wall
EN
The paper presents the original numerical model for simulation of thermal, moisture and mechanical effects in concrete structures with an example of application. The influence of different curing conditions on the temperature and moisture distribution in RC wall was investigated. The stress state and the damage intensity factor were determined and the areas of possible cracking were selected as well.
PL
W artykule przedstawiono autorski model numeryczny do symulacji zjawisk termicznych, wilgotnościowych i mechanicznych w konstrukcjach betonowych wraz z przykładem jego zastosowania. Zbadano wpływ warunków betonowania i pielęgnacji na rozkład temperatur i wilgotności w ścianie żelbetowej. Wyznaczono stan naprężenia oraz wytężenia, określając również możliwe obszary zarysowania.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej naprężeń termiczno–skurczowych powstających we wczesnym okresie dojrzewania ściany żelbetowej połączonej z wcześniej wykonanym fundamentem. Analizowano wpływ długości i grubości ściany na rozkład naprężeń termiczno–skurczowych. Badano również wpływ naprężeń termicznych i skurczowych, jak również naprężeń własnych i wymuszonych na całkowite wartości generowanych naprężeń termiczno–skurczowych.
EN
Although early-age cracking of concrete structures has been known since the 1930s, exploration of this problem was for a long time limited to massive concrete structures. However, early-age thermal–shrinkage cracks are observed in the elements of considerably smaller dimensions if they are externally restrained. Control of this cracking is essential to provide durability and desired service life to concrete structures. The problem of thermal–shrinkage cracking is complex and little attention was paid towards the analysis of stresses generated in externally restrained reinforced concrete structures. The article attempts to fill in this vacancy presenting, on an example of a RC wall cast on an old set foundation, the development of thermal–shrinkage stresses, influence of dimensions, share of thermal and shrinkage stress components as well as the role of selfinduced and restrained stresses in total thermal–shrinkage stresses.
EN
The paper deals with issues related to often observed in practice cracks of concrete structures arising just at the stage of their construction. The main cause of these cracks are inhomogeneous volume changes associated with thermal and moisture gradients occurring in structures due to the hydration process. The paper discusses the influence of conditions during concreting such as initial temperature of concrete and ambient temperature on the distribution of temperature, moisture and induced stresses. Some methods of reducing the temperature gradients as use of insulation or pre-cooling are also considered. Two types of structures are analyzed: the massive foundation slab as the example of internally restrained structure and the reinforced concrete wall as the example of externally restrained structure.
PL
Zagadnienia prezentowane w artykule odnoszą się do zarysowań konstrukcji betonowych powstających już w fazie ich wznoszenia. Główną przyczyną powstawania tych rys są nierównomierne zmiany objętościowe twardniejącego betonu związane z powstającymi w procesie twardnienia betonu gradientami temperatur i wilgotności. W artykule analizowano iwpływ warunków prowadzenia robót betonowych, takich jak temperatura początkowa betonu oraz temperatura otoczenia, na rozkład temperatur twardnienia betonu, zmian wilgotności i generowanych naprężeń. Rozpatrzono również niektóre metody ograniczania generowanych gradientów temperatur, takie jak stosowanie izolacji termicznej czy też wstępnego Chłodzenia mieszanki betonowej. Analizowano dwa typy konstrukcji: masywne płyty fundamentowe jako przykład konstrukcji z więzami wewnętrznymi oraz ściany żelbetowe będące przykładem konstrukcji z więzami zewnętrznymi.
EN
The issues related to the determination of the thermal and moisture fields in the early age massive concrete are discussed in the paper. The coupled equations, which govern the heat and mass transfer in early age mass concrete as well as the initial and boundary conditions are presented. Next, the discretization in the space was made with the use of the finite element method and the finite difference method was introduced for the discretization in time. As the result the matrix form of the heat and moisture transfer equations was obtained. To recognize the real influence of the thermodiffusion cross effect on the distribution of the temperature and moisture over the curing process, a few comparative analyses were done. The object of the conducted analyses was the massive foundation slabs.
PL
Zagadnienia prezentowane w artykule są związane z wyznaczaniem pól termiczno-wilgotnościowych w początkowym okresie twardnienia betonowych elementów masywnych. Przedstawiono sformułowanie wariacyjne zagadnienia początkowo-brzegowego, które opisuje zjawiska termiczno-wilgotnościowe w konstrukcji masywnej. Wykorzystując metodę elementów skończonych, dokonano dyskretyzacji zagadnienia w przestrzeni, natomiast dyskretyzacji w czasie dokonano za pomocą metody różnic skończonych. W rezultacie otrzymano macierzową postać równań termodyfuzji w twardniejącym betonie. Celem zaprezentowanych analiz numerycznych masywnych płyt fundamentowych było zbadanie wpływu krzyżowego efektu termodyfuzji na rozkład pól termicznych i wilgotnościowych w czasie procesu twardnienia betonu.
13
Content available remote Modelling and experimental study of hydration for ordinary portland cement
EN
In this paper, the results of experimental study concerning the calorimetric measurements of heat of hydration of cement pastes with different w/c ratio and different hygral conditions are presented. The model of cement hydration proposed by Parrot and Killoh [1] is implemented in the model of concrete at early ages by Gawin et al. [2], which allows us to carry out simulations of the evolution of hydration degree in different conditions of maturing. The results of the simulations are compared with the experimental data, both obtained by the authors and published elsewhere.
PL
W artykule zostały przedstawione wyniki badań kalorymetrycznych ciepła hydratacji dla zaczynów cementowych o różnym stosunku w/c dojrzewających w różnych warunkach wilgotnościowych. Implementacja opisu procesu hydratacji autorstwa Parrot and Killoh [1] do modelu numerycznego młodego betonu autorstwa Gawina i in. [2] pozwala na przeprowadzenie symulacji ewolucji stopnia hydratacji w różnych warunkach dojrzewania. Wyniki symulacji z użyciem wspomnianego modelu zostały porównane z wynikami badań eksperymentalnych.
14
PL
W artykule przedstawiono model MES do analizy rozwoju zarysowania ścian zbiorników żelbetowych powstałego w wyniku rozwoju naprężeń termicznych w okresie dojrzewania betonu. Przedstawiono przykład ściany prostokątnego zbiornika żelbetowego zrealizowanego podczas rozbudowy oczyszczalni ścieków. Model uwzględnia rozwój ciepła hydratacji i wpływ temperatury otoczenia na rozwój pola temperatury. Zastosowano sprężysto-lepki model materiału z zarysowaniem.
EN
In the paper it was presented FEM model to an analysis of the crack width development in the walls of RC tanks, which appeared as a result of thermal stresses during hardening period of concrete. It was presented an example of the rectangular RC tank wall which was realized during the extension of the sewage treatment plant. The influence of the heat of the hydration and ambient temperature of the air on the development of the temperature are included in the proposed model. Viscoelastic material with cracking was used in the calculation.
15
Content available remote Naprężenia termiczne w dojrzewającym betonie ściany zbiornika żelbetowego
PL
W artykule przedstawiono model MES do analizy rozwoju naprężeń termicznych w młodym betonie. Przedstawiono przykład ściany cylindrycznego zbiornika żelbetowego zrealizowanego podczas rozbudowy oczyszczalni ścieków. Model uwzględnia rozwój ciepła hydratacji i wpływ temperatury słonecznej powietrza na rozwój niejednorodnego pola temperatury. Zastosowano liniowo-sprężysto-lepki model materiału.
EN
In the paper a FEM model for an analysis of the development of the thermal stresses at early age concrete was presented. An example of the cylindrical RC tank wall, which was realized during an extension of the sewage treatment plant was shown. The influence of the hydration heat and solar temperature of the air on the development of the non-uniform temperature field were included in the proposed model. A linear visco-elatic model for concrete was used in the calculations.
PL
Na skutek termicznej i skurczowej zmiany objętości beton skrępowany więzami zewnętrznymi i wewnętrznymi ulega zarysowaniu we wczesnej fazie dojrzewania. W pracy przedstawiono fragment podjętych w ramach pracy doktorskiej badań nad zastosowaniem sprężenia cięgnami bezprzyczepnościowymi jako metody zapobiegawczej. Przedstawiono wyniki odkształceń betonu zmiany siły sprężającej w czasie w sprężonej jednokierunkowo płycie o wymiarach 1,0 x 3,6 x 0,16 m. Płyta sprężona została dwoma splotami 7 na 5 mm w dwóch etapach po 20 i 43,5 godz. od zaformowania do średnich naprężeń odpowiednio 1,25 i 2,5 Mpa. Omówiono wyniki oraz wnioski i zalecenia do dalszych badań.
EN
In this paper the first stage of the research on the application of unbonded tendons to eliminate the thermal and shrinkage cracking of the early-age concrete has been presented. The concrete slab 1,0 x 3,6 x 0,16 m has been casted and prestressed by two unbonded steel tendons 7 upon 5 mm, 20 hours after concrete casting. The final value of initial prestressing force equal to 190 kN has been realized 43,5 hours from concrete casting. The concrete strains as well as the prestress force decrease have been presented and discussed. The final conclusion and the proposition for further investigation are presented.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.