Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Cracking risk of high-performance cement composites due to restrained autogenous shrinkage with and without soaked lightweight aggregate

Zieliński Adam, Schindler Anton K., Kaszyńska Maria

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 4

603--618

EN

Due to the large amount of binder and low water-cement ratio, high-performance cement composites have high compressive strength and a dense hardened cement paste microstructure. External curing is insufficient, as it cannot reach the interior parts of the structure, which allows autogenous shrinkage to occur in the inside. Lack of prevention of autogenous shrinkage and high restraint causes structural microcracks around rigid components (aggregate, rebars). Consequently, this phenomenon leads to the propagation of internal microcracks to the surface and reduced concrete durability. One way to minimize autogenous shrinkage is internal curing. The use of soaked lightweight aggregate to minimize the risk of cracking is not always sufficient. Sorption and desorption kinetics of fine and coarse fly ash aggregate were tested and evaluated. The correlation between the development of linear autogenous shrinkage and the tensile stresses in the restrained ring test is assessed in this paper. A series of linear specimens, with cross-section and length custom designed to match the geometry of the concrete ring, were tested and analyzed. Determination of the maximum tensile stresses caused by the restrained autogenous shrinkage in the restrained ring test, together with the approximation of the tensile strength development of the cement composites were used to evaluate the cracking risk development versus time. The high-performance concretes and mortars produced with mineral aggregates and lightweight aggregates soaked with water were tested. The use of soaked granulated fly ash coarse lightweight aggregate in cementitious composites minimized both the autogenous shrinkage and cracking risk.

PL

Z powodu dużej ilości spoiwa i niskiego wskaźnika woda-cement, wysokowartościowe kompozyty cementowe mają wysoką wytrzymałość na ściskanie i szczelną mikrostrukturę. Zewnętrzna pielęgnacja jest niewystarczająca, ponieważ nie może dotrzeć do wewnętrznej struktury materiału, co pozwala na wystąpienie skurczu autogenicznego. Brak zabezpieczenia materiału przed skurczem autogenicznym i wysoki poziom ograniczenia odkształceń powodują mikropęknięcia wokół sztywnych ośrodków materiałowych (kruszywo, pręty zbrojeniowe). W konsekwencji zjawisko prowadzi do propagacji mikropęknięć wewnętrznych do strefy powierzchniowej i utraty trwałości betonu. Jednym ze sposobów minimalizacji skurczu autogenicznego jest pielęgnacja wewnętrzna. Zastosowanie namoczonego kruszywa lekkiego w celu zminimalizowania ryzyka pękania jest nie zawsze wystarczające. Zbadano i oceniono kinetykę sorpcji i desorpcji drobnego i grubego kruszywa lekkiego z granulowanego popiołu lotnego. W artykule przedstawiono korelację między rozwojem liniowego skurczu autogenicznego a naprężeniami rozciągającymi w teście pierścienia ograniczającego wg ASTM C1581. Zbadano i przeanalizowano serię próbek liniowych o przekroju poprzecznym i długości dostosowanych do geometrii próbek pierścieniowych. Określenie maksymalnych naprężeń rozciągających wywołanych przez ograniczony skurcz autogeniczny w teście pierścieniowym wraz z przybliżonym rozwojem wytrzymałości na rozciąganie kompozytów cementowych użyto do oceny rozwoju ryzyka pękania w czasie. Badania objęły wysokowartościowe betony i zaprawy z kruszywem naturalnym i kruszywem lekkim nasączonym wodą. Zastosowanie w kompozytach cementowych grubego kruszywa lekkiego zminimalizowało zarówno rozwój skurczu autogenicznego i ryzyko pękania.

2

Wpływ zamarzania na właściwości dojrzewających betonów

Koniorczyk Marcin, Bednarska Dalia, Wieczorek Alicja, Grzelak Natalia, Czyż Małgorzata

Inżynieria i Budownictwo

|

2022

|

R. 78, nr 11-12

499--502

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu jednokrotnego zamarzania wody na właściwości zapraw i betonów. Betony wykonano z dwóch rodzajów spoiwa, tj. cementu CEM I 42,5R oraz mieszaniny 50% CEM I 42,5R i 50% granulowanego żużla wielkopiecowego. Próbki betonowe przemrożono we wczesnym etapie dojrzewania, a następnie wyznaczono wytrzymałość na ściskanie po 7, 14, 21 i 28 dniach. Dla próbek z dodatkiem żużla oznaczenie wykonano również po 90 dniach. Przeanalizowano wpływ jednokrotnego oddziaływania niskiej temperatury po 1, 2, 3, 7, 14 i 21 dniach na sieczny moduł sprężystości i wytrzymałość na ściskanie zaprawy cementowej. Dodatkowo wykonano pomiar rozwoju mikrostruktury zaczynu cementowego za pomocą porozymetrii rtęciowej. Oznaczono zawartość zamarzanej wody w funkcji temperatury dla zaczynu cementowego w różnym wieku.

EN

The article presents an analysis of the impact of single freezing of water on the properties of mortars and concretes. The concretes were made of two types of binder - CEM I 42.5R cement and a mixture of 50% CEM I 42.5R with 50% granulated blast furnace slag. Concrete samples were frozen in the early stage of maturation and then the compressive strength was determined after 7, 15, 21 and 28 days. For samples with the addition of slag, the determination was also performed after 90 days. The effect of a single impact of low temperature after 1, 2, 3, 7, 14, 21 and 28 days on the web of the modulus of elasticity and compressive strength of the cement mortar was analyzed. Additionally, the development of cement slurry wet structures was measured using mercury porosimetry. The contents of frozen water were determined as a function of temperature for the cement slurry at different ages.

3

Analytical model for evaluation of thermal–shrinkage strains and stresses in RC wall-on-slab structures

Klemczak B., Flaga K., Knoppik-Wróbel A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. 17, no. 1

75--95

EN

Recent experiences have shown that thermal–shrinkage cracks in reinforced concrete walls are a common phenomenon. The cracks appear above the joint between the wall and the foundation at the construction phase of these structural members. This problem affects, among the others, bridge abutments, retaining walls, tank walls and radiation protection shields, in which cracking is highly undesirable due to tightness requirements. Prediction of the early-age thermal and shrinkage effects is not an easy task because of the complexity of the issue and a large number of contributing technological and material factors deciding about the magnitude and character of early-age volume changes. This paper presents a complete analytical model for determination of hardening temperature, shrinkage deformations and thermal–shrinkage stresses in early stages of hardening of reinforced concrete walls cast against previously executed foundation. As a basis for the model development, numerical analysis of 39 walls was performed in which the analysed walls had various dimensions and were made of concretes with different types of cements and aggregates. A calculation method for determination of stresses proposed by Eurocode 2 is also referred.