Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sustainable future of construction: the potential of concrete with basalt mini-bars as reinforcement

Krassowska Julita, Kosior-Kazberuk Marta, Słowik Marta, Akram Amanda

Economics and Environment

|

2024

|

no. 1

art. no. 776

EN

The paper concerns the influence of basalt minibars on the subcritical and critical behaviour of test specimens made of concrete with low-emission cement. Low-emission cement produces lower emissions of greenhouse gases and other pollutants than traditional cement. Analyses were conducted on changes in fracture mechanics parameters depending on the content of microfibers in the concrete mix (0, 2, 4, 8 kg/m³), the type of cement used, and the water-to-cement ratio (w/c). It was demonstrated that concrete reinforced with basalt microfibers exhibits increased resistance to crack initiation and propagation. An increase in the stress intensity factor was observed for CEMI 42.5R concretes at w/c=0.5 by 27%, at w/c =0.4 by 62%, and for CEM II 42.5R/A-V concretes at w/c=0.5 by 29%, and at w/c=0.4 by as much as 30%. It was shown that the addition of microfibers to concrete made with low-emission cement significantly increases the mechanical parameters of this material.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu mikroprętów bazaltowych na podkrytyczne i pokrytyczne zachowanie się elementów próbnych z betonu wykonanego z cementu niskoemisyjnego. Cementy niskoemisyjne to rodzaj cementów, które są produkowane z mniejszą emisją gazów cieplarnianych i innych zanieczyszczeń w porównaniu z tradycyjnymi cementami. Przeprowadzono analizy zmian parametrów mechaniki pękania w zależności od zawartości mikroprętów w mieszance betonowej (0, 2, 4, 8 kg/m³), rodzaju zastosowanego cementu i wpływu wskaźnika w/c. Wykazano, że beton zbrojony mikroprętami bazaltowymi charakteryzuje się zwiększoną odpornością na inicjację i propagację pęknięć. Zaobserwowano wzrost współczynnika intensywności naprężeń dla betonów z cementu CEMI 42.5R o w/c =0.5 o 27% w/c =0.4 o 62%, oraz dla betonów z cementu CEM II 42.5R/A-V o w/c =0.5 o 29% w/c =0.4 aż o 30%. Wykazano, że dodatek mikroprętów do betonu wykonanego z cementu niskoemisyjnego znacząco zwiększa parametry mechaniczne tego materiału.

2

Proposal of the hybrid solution to determining the selected fracture parameters for SEN(B) specimens dominated by plane strain

Graba M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2017

|

Vol. 65, nr 4

523--532

EN

In the paper, new hybrid (numerical-analytical) methods to calculate the J-integral, the CTOD, and the load line displacement are presented. The proposed solutions are based on FEM calculations which were done for SEN(B) specimens dominated by plane strain condition. The paper includes the verification of the existing limit load solution for SEN(B) specimen with proposal of the new analytical formulae, which were used for building hybrid equations for determining three selected fracture mechanics parameters.

3

Influence of steel-polypropylene fibers on fracture parameters of high performance concrete

Smarzewski P., Barnat-Hunek D.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2016

|

Vol. 65, nr 2

67--79

EN

The purpose of this article is to determine the influence of the type of fibers on fracture parameters of high performance concrete (HPC). In this study there were two types of coarse aggregate used: granite and granodiorite with a grain size of about 2/8 mm. Experimental tests were performed on cubic samples, cylinders and notched beams. In the concrete of FRC type, 0.5 and 0.75% of steel fibers and 0.5 and 0.25% of polypropylene fibers respectively, were added. Mean strengths and standard deviations for compression, splitting tensile strength, mean static modulus of elasticity and mean fracture energy were determined. Experimental studies in the 1st fracture model showed that the HPC without the addition of fibers (C), was characterized by brittleness, and fiber concrete (FRC) was more ductile. Fibers were bridging the cracks during loading, delayed hairline cracks and prevented the notched beams from breaking. The shape of the descending curve of the load-deflection depended on the geometry and mechanical properties and the quantity of the fibers used, and in the case of HPC without fiber, on the type of coarse aggregate. In the case of granodiorite aggregate, better mechanical parameters of concrete were observed.

PL

Celem artykułu jest ustalenie wpływu włókien na parametry pękania betonu wysokowartościowego (HPC). W badaniu zastosowano dwa rodzaje kruszywa grubego: granit i granodioryt frakcji 2/8 mm. Badania doświadczalne wykonano na próbkach sześciennych, walcach i belkach z nacięciem. W betonie typu FRC dodano odpowiednio 0,5 i 0,75% włókien stalowych oraz 0,5 and 0,25% włókien polipropylenowych. Ustalono średnie wytrzymałości i odchylenia standardowe przy ściskaniu, rozciąganiu przez rozłupywanie, średnie statyczne moduły sprężystości i średnią energię pękania. Badania doświadczalne I modelu pękania pokazały, że HPC bez włókien (C) charakteryzował się kruchością, a fibrobeton (FRC) był bardziej plastyczny. Włókna mostkowały rysy podczas obcią¬żenia, opóźniały powstawanie rys włoskowatych i zapobiegały łamaniu się naciętych belek. Kształt opadającej krzywej obciążenie - ugięcie zależał od geometrii i mechanicznych właściwości oraz ilości zastosowanych włókien, a w przypadku BWW bez włókien od rodzaju kruszywa grubego. W przypadku kruszywa granodiorytowego obserwowano lepsze parametry mechaniczne betonu.

4

Zastosowanie parametrów mechaniki pękania do oceny zmian właściwości betonu wywołanych cyklicznym zamrażaniem

Kosior-Kazberuk M.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

T. 65, nr 2

135--139

PL

Beton cementowy jest materiałem heterogenicznym o złożonej mikrostrukturze, decydującej o jego praktycznych właściwościach fizycznych i mechanicznych. Zmiany w mikrostrukturze wywołane czynnikami wewnętrznymi i zewnętrznymi wpływają na właściwości mechaniczne materiału oceniane przy zastosowaniu metod mechaniki pękania. Opis przebiegu zniszczenia kompozytów cementowych za pomocą charakterystyk pękania przybliża rzeczywiste procesy zachodzące w betonie eksploatowanej konstrukcji. W pracy wykazano przydatność parametrów mechaniki pękania, takich jak krytyczny współczynnik intensywności naprężeń, krytyczne rozwarcie wierzchołka szczeliny pierwotnej, a także energia pękania, do śledzenia zmian właściwości betonu cementowego wywołanych narastaniem uszkodzeń pod wpływem cyklicznego zamrażania i rozmrażania.

EN

Concrete is heterogeneous material with the complex microstructure determining its applicable physical and mechanical properties. Changes in the microstructure, caused by internal and external factors, have significant effects on material’s mechanical properties evaluated using the methods of fracture mechanics. The description of the damage process in cement based composites by means of the methods of fracture mechanics gives the results similar to those for the real processes occurring in the microstructure of concrete in structures subjected to service life conditions. The applicability of fracture mechanics parameters to the investigations of changes in concrete properties caused by accumulation of damages due to cyclic freezing and thawing is presented in the paper. The values of the critical stress intensity factor, critical tip opening displacement as well as fracture energy were analysed.

5

Analysis of the heterogeneous weld joints in aspect of fracture mechanics

Ratanowski E.

Journal of Polish CIMAC

|

2011

|

Vol. 6, no 3

245-252

EN

This paper will discuss the issues relating to the effect of constraint on the fracture safe design. At first the attention is focused on the relation between the microstructure and selected mechanical properties. This aspect is illustrated with presenting a brief consideration of the constraint effect in relation: microstructure - mechanical properties in microscopic scale. The same problem is account in macroscopic scale of the heterogeneous weld joints. After formulating a simplified model of mismatched weld joints a concise review of stress was made at interfaces between zones (W) and (B). Conclusions from above analysis form a constraint parameters un / ov R K which were used to an assessment of the fracture parameters as ratio of driving forces un / ov R d by modified of the classical solution presented by Engineering Treatment Model (E-T-M).

6

Analysis of the fracturing process of natural composite on example of the cortical part of bone

Ranatowski M., Ranatowski E.

Advances in Materials Science

|

2005

|

Vol. 5, nr 1-3

63--68

EN

The short characteristics of the natural composite-bone is given. The parameters which characterised the bone mineral density (BMD) such as DEXA and QCT are presented. Furthermore, based upon the concept of cortical index CI, the characteristics of this one and short discussion about them - with possibility to predict the bone strength and fracture resistance - are made. Finally, the information about capability of the used fracture mechanics parameters such as K and delta to quantitative assessment of the fracture of cortical part of bone are presented.

7

Wybrane aspekty identyfikacji stanu mechanicznego połączeń spajanych

Ranatowski E.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy

|

1999

|

Z. 44 (221)

91-107

PL

W artykule przedstawiono relację: struktura - własności mechaniczne, dla heterogenicznych połączeń spajanych w oparciu o zmodyfikowane rozwiązanie Prandtla. Wykonano ocenę stanu naprężenia [sigma...] dla i, k = x, y w sąsiedztwie powierzchni kontaktowej dla stref o obniżonej i podwyższonej wytrzymałości. Dokonano również oceny parametru S[p], jako fizycznej miary deformacji i wytężenia niejednorodnego złącza oraz parametru K[w], jako skutku oddziaływania więzów mechanicznych. W dalszej kolejności wykorzystano parametr K[w] do oceny parametrów procesu pękania, określając delta[R] = delta[...].

EN

In this paper was presented the relation between structure and mechanical properties of the heterogenous weld joints with used a modified Prandtl solution. An analysis was made of stress sigma[sub ik], i k = x, y at interface for the cases of perpendicular and nonperpendicular orientation of the zones relative to the loda action under tension. Conclusion from stress analysis form a stress state parametr S[sub p] as a physical measure of the deformation and effort of the mismatched weld joint and constraint factor K[sub w]. Futhermore, form some basic for application of the constraint factor K[sub w], to an assessment of the fracture parametr delta[sub R] = delta[...].