Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of Salinity of Mixing Water Towards Physical and Mechanical Properties of High Strength Concrete

Razak Rafiza Abd, Yen Ng Khai, Abdullah Mohd Mustafa Al Bakri, Yahya Zarina, Mohamed Rosnita, Muthusamy Khairunisa, Jusoh Wan Amizah Wan, Nabiałek Marcin, Jeż Bartłomiej

Archives of Metallurgy and Materials

|

2023

|

Vol. 68, iss. 3

1041--1045

EN

Dramatic population and economic growth result in increasing demand for concrete infrastructure, which leads to an increment of freshwater demand and a reduction of freshwater resources. However, freshwater is a finite resource, which means that freshwater will be used up someday in the future when freshwater demand keeps increasing while freshwater resources are limited. Therefore, replacing freshwater with seawater in concrete blending seems potentially beneficial for maintaining the freshwater resources as well as advantageous alternatives to the construction work near the sea. There have been few experimental research on the effect of blending water salt content on the mechanical and physical characteristics of concrete, particularly high-strength concrete. Therefore, a research study on the influence of salt concentration of blending water on the physical and mechanical properties of high-strength concrete is necessary. This study covered the blending water salinity, which varied from 17.5 g/L to 52.5 g/L and was determined on the physical and mechanical properties, including workability, density, compressive strength, and flexural strength. The test results indicate that the use of sea salt in blending water had a slight negative influence on both the workability and the density of high strength concrete. It also indicates that the use of sea salt in blending water had a positive influence on both the compressive strength and the flexural strength of high-strength concrete in an earlystage.

2

Analiza statystyczna właściwości mechanicznych mieszanek trójskładnikowych betonów o dużej wytrzymałości

Robinson J., Srisanthi V. G.

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 6

386--402

PL

Rosnące zapotrzebowanie na beton o dużej wytrzymałości [BDW] w budownictwie zwiększa zużycie cementu, co powoduje problemy środowiskowe. Ostatnie badania wykazują, że wykorzystanie materiałów cementowych w betonie może skutecznie zmniejszyć objętość cementu. W niniejszej pracy przygotowano trójskładnikowe mieszanki cementu, krzemionki i popiołu lotnego w celu uzyskania BDW. W tym przypadku cement został częściowo zastąpiony odpowiednio: pyłem krzemionkowym - 0, 2,5, 5, 7,5 i 10% oraz popiołem lotnym - 0, 5, 10 i 15%. W celu określenia kompatybilności zaczynu cementowego z super-plastyfikatorem opartym na eterze polikarboksylanowym [PCE], przeprowadzono badanie metodą mini stożka opadowego. Obliczono gęstość ziaren kruszyw w celu zmniejszenia porów i poprawy rozmieszczenia cząstek w BDW. Przeprowadzono badania doświadczalne i uzyskano ostateczną wytrzymałość na ściskanie 71,55 MPa, po 28 dniach twardnienia. Badania mikrostruktury przeprowadzono przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego i spektroskopii rentgenowskiej z dyspersją energii, aby poznać podstawowy mechanizm i udział składników chemicznych wpływających na zmianę właściwości mieszanki w różnych etapach. Przeprowadzono analizę regresji wielokrotnej [ARW] w celu symulacji projektu mieszanki, aby wspomóc przewidywanie wytrzymałości na ściskanie betonu o dużej wytrzymałości.

EN

The growing demand for high strength concrete [HSC] in the construction industry increases the usage of cement, resulting in environmental issues. Recent studies are showing that the utilization of cementitious materials in concrete can effectively reduce the volume of cement. In the present study, ternary blended combinations were prepared using cement, silica fume, and fly ash to attain the HSC. Here, cement was partially replaced by silica fume [2.5, 5, 7.5, and 10%] and fly ash [5, 10, and 15%], respectively. Mini slump cone test was conducted to identify the compatibility of cement paste with polycarboxylate ether [PCE] based superplasticizer. The packing density of aggregates was calculated to reduce the voids and improve the particle distribution in HSC. An experimental investigation was carried out, and the ultimate compressive strength was obtained as 71.55 MPa at 28 days of curing. Multi linear regression analysis was conducted to simulate the mix design for aiding the prediction of compressive strength of the HSC.

3

Effect of the mix composition with superplasticizer admixture on mechanical properties of high-strength concrete based on reactive powders

Siwiński Jarosław, Szcześniak Anna, Nasiłowska Barbara, Mierczyk Zygmunt, Kubiak Katarzyna, Stolarski Adam

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 4

77--95

EN

This paper outlines effect of the mix composition on mechanical properties of high-strength concrete based on aggregate size like in of Reactive Powder Concrete (RPC) but without fiber reinforcement. The main purpose which guided the authors choosing proportion of water and superplasticizer (SP) was to achieve a similar consistency in the test slump for various concrete mix. Test results for 3 groups of superplasticizers, designated as D - with chemical base - acrylic polymer, V - with chemical base - polycarboxylate ether, P - with chemical base - modified polycarboxylates, two cement groups, designated as Cem A - with fineness Blaine 3980 cm2/g, Cem B - with fineness Blaine 4430 cm2/g and 2 types of aggregate: basalt and granite were presented. After curing for 1, 7 and 28 days samples were tested for compressive strength and flexural tensile strength. The article also presents the study of the elemental composition and structure of the SP with the use of the SEM electron microscope. The amount of solid particles in the SP was also determined by the water vaporization. The assumption of the paper was to maintain the consistency of the mixture at the S2 level according to the Eurocode standard. The paper proposes a method based on SEM analysis in order to select a superplasticizer with the best ductility parameters, and the best results of the compressive and flexural tensile strength of concrete samples were obtained. The best results for compressive strength after 28 days are obtained for concrete series with the polycarboxylate ether superplasticizer and modified polycarboxylate ether superplasticizer in combination with the use of type A cement and it is greater than for the concrete series with type B cement by 11.7%.

PL

W artykule zamieszczono wpływ składu recepturowego betonu na jego właściwości mechaniczne. Badaniom poddano betony wysokowytrzymałościowe bazujące na proszkach reaktywnych, ale bez wykorzystania dodatkowego zbrojenia rozproszonego. Głównym założeniem autorów było uzyskanie klasy konsystencji S2 dla wszystkich receptur uwzględnionych w artykule. Betony zaprojektowano posługując się zmodyfikowaną procedurą de Larrarda opartą na modelu CPM (concrete packing model). W metodzie tej wprowadzono dodatkowe współczynniki uwzględniające ilość włókien zbrojenia rozproszonego, rodzaj i kształt formy próbek badawczych, czas, w którym wyznaczana jest wytrzymałość oraz współczynnik kruszywowy uwzględniający ilość frakcji poniżej 0,2 mm w mieszance betonowej. W badaniach uwzględniono dwa rodzaje kruszywa: granitowe i bazaltowe, dwa rodzaje betonu oznaczonych jako Cem A o powierzchni właściwej Blaina 3980 cm2/g i Cem B o powierzchni właściwej Blaina 4430 cm2/g oraz 3 rodzaje superplastyfikatorów oznaczonych jako D - z chemiczną bazą polimeru akrylowego, V - z chemiczną bazą eteru polikarboksylanowego i P - z chemiczną bazą zmodyfikowanego eteru polikarboksylanowego. Dla wszystkich wykonanych serii próbek badawczych wykonano test opadu stożka. Wyniki wytrzymałości betonów na ściskanie i rozciąganie przedstawiono dla serii próbek badawczych spełniających kryterium klasy konsystencji S2. Określono współczynnik ciągliwości wytrzymałościowej jako proporcję wytrzymałość betonu na rozciąganie przy zginaniu w stosunku do wytrzymałości betonu na ściskanie. Przedstawiono wyniki współczynnika ciągliwości dla średnich wytrzymałości wszystkich serii próbek badawczych po 1, 7 i 28 dniach. W artykule przedstawiono również badanie składu pierwiastkowego odparowanego superplastyfikatora z wykorzystaniem analizy SEM. Przedstawiono zdjęcia odparowanych i przygotowanych próbek superplastyfikatorów w celu określenia, który z SP ma największą ciągliwość, tzn. największe wymiary jednorodnych obszarów pomiędzy powstałymi pęknięciami. Wskazano na jakościową zgodność wyników opartych na współczynniku ciągliwości wytrzymałościowej i ciągliwości struktury superplastyfikatorów obserwowanej na podstawie analizy SEM. W wyniku przeprowadzonych badań i analiz stwierdzono, że zastosowanie superplastyfikatora typu P pozwala uzyskać największe wytrzymałości betonu na rozciąganie przy zginaniu oraz wytrzymałości betonu na ściskanie przy zachowaniu założonej klasy konsystencji S2. Podkreślić należy również, że metodyka projektowania betonów UHPC oraz RPC z założenia uwzględnia domieszkę superplastyfikatora.

4

Effect of Rice Straw Ash (RSA) as partially replacement of cement toward fire resistance of self-compacting concrete

Razak Rafiza Abd, Chin Yi Qin, Abdullah Mohd Mustafa Al Bakri, Yahya Zarina, Ishak Mokhzani Khair, Garus Sebastian, Nabiałek Marcin, Zailani Warid Wazien Ahmad, Masri Khairil Azman, Sandu Andrei Victor, Śliwa Agata

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 1

353--363

EN

Malaysia’s construction industry is experiencing rapid growth, translating into increased demand for cement. However, cement production pollutes the air to the detriment of the climate via CO2 emission, making research into a cementitious replacement in concrete a necessity. This paper details an experimental study of self-compacting concrete (SCC) with partial replacement of cement by rice straw ash (RSA), which is expected to result in environmental preservation due to the green materials being used in cement production. The physicomechanical properties of the SCC with RSA replacement were determined via its compressive strength, water absorption, self-workability, and fire resistance (residual strength after exposure to high temperatures). The proportion of RSA replacement used were 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, and 25%, and all passed the slump flow test, except the 20% and 25% samples. The SCC samples with 15% of RSA replacement reported the highest compressive strength at 7 and 28 curing days and the highest residual strength post-exposure to high temperatures. The lowest percentage of water absorption was reported by the 15% of RSA replacement, with a density of 2370 kg/m3

5

Real fracture toughness of FRC and FGC: size and boundary effects

Elakhras A. A., Saleem M. H., Sallam H. E. M.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 2

art. no. e99, 1--17

EN

The present dilemma is how to simulate the real crack in full depth (FD) fiber-reinforced concrete (FRC), FD FRC, to get the actual fracture toughness of such fibrous composites, i.e., through-thickness pre-cracks are inappropriate for such materials. To overcome this dilemma, a new technique was adopted to create a pre-matrix crack (MC) without cutting the fibers bridging the two surfaces of the pre-crack. The main objective of the present work is to study the size and boundary effects on the real fracture toughness of MC-FD FRC and functionally graded concrete (FGC). Forty-eight MC-FD FRC and MC-FGC beams with three different span to depth ratios L/d equal 4, 5, and 6, and three different beam depths of the same beam span have been tested under three-point bending. All beams have the same pre-MC length to beam depth ratio (ao /d) of 1/3. Hooked end steel fibers of 1% fiber volume fraction produced FRC. FGC beams consist of three equal layers, FRC layer at the tension side, normal strength concrete layer at the middle of the beam, and high strength concrete layer at the compression side. The applied load versus all beams' crack mouth opening displacement (CMOD) curves have been analyzed. The present load/ CMOD results showed that beams having constant L/d ratios are recommended to capture independent size effect parameters. The size effect law (SEL) and boundary effect model (BEM) are good candidates to predict the size effect. According to the maximum non-damaged defect concept, the SEL is more reliable in predicting MC FD FRC fracture toughness than BEM.

6

Influence of metallic grid and fiber reinforced concrete strengthening on the shielding and impact resistance of concrete walls

Yuan Tian‑Feng, Choi Jin‑Seok, Kim Young‑Hwi, Yoon Young‑Soo

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 3

art. no. e109

EN

In modern society, an ever-increasing emphasis is placed on structural safety design that not only considers external loading but extends to reduced electromagnetic interference. Generally, studies only consider shielding effectiveness of strengthening method or materials, and few studies have considered the relationship between damaged areas and shielding effectiveness. Therefore, the influence of metallic grid parameters and fiber reinforced concrete (HSDC) on shielding effectiveness with and without impact loading are studied in this research. Concrete wall strengthening with four types of metallic grid and three thickness types of HSDC were considered. Moreover, the relationship between damaged area ratio and shielding effectiveness was evaluated utilizing the low-velocity drop-weight impact test. In specimens with metallic grid or HSDC, shielding effectiveness with strengthening layer (13.4-64.1%) or thickness (35.6-46.2%) increase and grid size (> 7.8%) decreased. Specimen strengthened by smaller than 55.1% and 101% of the free space area ratio of single and double layer, respectively, exhibit more than 40 dB shielding effectiveness. For the specimen strengthened with HSDC, shielding effectiveness increased with strengthening area, except smaller than 6%. The smallest metallic grid and the thickest HSDC strengthening specimen exhibited improved impact resistance and great shielding effectiveness after impact loading.

7

Nowe cementy wieloskładnikowe CEM II/C-M i CEM VI w betonach wysokowytrzymałościowych i mrozoodpornych

Wandoch Karol, Tałaj Michał

Materiały Budowlane

|

2021

|

nr 10

31--34

PL

W artykule przedstawiono właściwości nowych rodzajów cementów trójskładnikowych CEM II/C-M (S-V), CEM II/C-M (S-LL) oraz CEM VI (S-V), a także wyniki badań mieszanek betonowych i stwardniałych betonów, świadczące o możliwości zastosowania badanych cementów przy produkcji betonów wysokowytrzymałościowych oraz mrozoodpornych. Norma EN 197-5 klasyfikuje badane cementy jako cementy powszechnego użytku. Charakteryzują się one zmniejszoną zawartością klinkieru portlandzkiego oraz zwiększonym udziałem granulowanego żużla wielkopiecowego (S), popiołu lotnego krzemionkowego (V) oraz wapienia (LL).

EN

The article presents the properties of new Portland-composite cement CEM II/C-M (S-V), CEM II/C-M (S-LL) and composite cement CEM VI (S-V). The test results on concrete mixtures and hardened concretes are present as well, proving the possibility of using tested cements in the production of high-strength and frost-resistant concretes. The EN 197-5 standard classifies the tested binders as common cements. They are characterized by a reduced content of Portland clinker and an increased proportion of the granulated blast furnace slag (S), siliceous fly ash (V) and limestone (LL).

8

Application of fracture energy for the assessment of frost degradation of high-strength concretes

Borowska Sylwia, Kosior-Kazberuk Marta

Budownictwo i Architektura

|

2021

|

Vol. 20, no 2

57--68

PL

Znajomość parametrów mechaniki pękania pozwala na dokładniejszą ocenę degradacji mrozowej betonów wysokowytrzymałych. Betony wysokowytrzymałe pomimo szczelnej struktury, cechuje podwyższona kruchość. Występujące w strukturze betonu nieciągłości oraz szczeliny są miejscami kumulacji znacznych naprężeń. Dodatkowe naprężenia powstające w wyniku cyklicznego zamrażania i rozmrażania stymulują procesy zniszczenia materiału. Podstawowe parametry wytrzymałościowe betonu nie uwzględniają wad strukturalnych materiału i nie dają pełnego opisu podatności na zniszczenie spowodowane np. degradacją mrozową. Celem niniejszej pracy było określenie zależności pomiędzy degradacją mrozową betonów wysokowytrzymałych oraz zmianami wartości ich energii pękania, związanej z inicjacją pękania po 150, 250, 350 oraz 450 cyklach zamrażania/rozmrażania. Badania przeprowadzono przy wykorzystaniu próbek o wymiarach 100 x 100 x 400 mm, ze wstępnie zainicjowanymi szczelinami długości 30 mm. Wykorzystano I model obciążenia (rozciąganie przy zginaniu) w warunkach trójpunktowego zginania, opierając się na procedurze badawczej rekomendowanej przez RILEM. Badaniom poddano betony o wytrzymałości na ściskanie 90 MPa bez włókien oraz z włóknami stalowymi i mieszankę włókien stalowych oraz bazaltowych. Otrzymane wyniki pozwalają na ocenę degradacji mrozowej za pomocą energii pękania Gf oraz krytycznej szerokości rozwarcia szczeliny pierwotnej CTODc.

EN

Knowledge of fracture mechanics parameters can help for a more accurate assessment of frost degradation of high-strength concrete. High strength concretes, despite the tight structure, are characterized by increased brittleness. Cracks in the concrete structure are places of accumulation of significant stresses. Additional stresses resulting from cyclic freeze/thaw stimulate the material destruction processes. The basic strength parameters of concrete do not take into account structural defects of the material and do not give a complete description of susceptibility to damage caused by, e.g., frost degradation. This study aimed to determine the relationship between frost degradation of high-strength concretes and changes in the value of their fracture energy associated with the initiation of cracking after 150, 250, 350 and 450 freeze/thaw cycles. The research was carried out using 100 × 100 × 400 mm samples, with a pre-initiated 30 mm deep notch. The I load model under a three-point bending test was used, based on the procedure recommended by RILEM. Concrete with a compressive strength of 90 MPa with steel fibres and a mixture of steel and basalt fibers was tested. The obtained results allow for the evaluation of frost degradation using fracture energy GF and critical crack tip opening displacement CTODc.

9

Load-deflection behaviour of hybrid concrete flat slab

Makki Ragheed F., Alalikhan Ahmed A., Al-Katib Haider A.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2019

|

Vol. 28, No. 4

516--525

EN

Due to the important role of high strength concrete in the structural systems, present work focuses on the use of this material as a strengthening technique incorporating with the normal strength concrete in flat slab system. Eight simply supported flat slab models with (1,000 ×1,000 ×120 mm) dimensions are investigated based on three groups including normal strength concrete and high strength concrete. The first group represents models containing of two flat slabs fully with one type of concrete; NSC and HSC as control flat slab. The second and third groups consist of six flat slabs as hybrid flat slabs of two layer of concrete with different thicknesses. Concrete mixture HSC was used in tension zone in three hybrid flat slabs (second group) with three thicknesses (30, 60 and 90 mm), while the remaining three hybrid flat slabs (third group) was used the HSC in compression zone with the same previous thicknesses. The experimental results shown that the ultimate load increased about (19.4%) when HSC was used fully (hH /h=1) instead of using NSC in the control flat slab (NSC slab). The hybrid flat slabs with use HSC in compression zone showed higher in cracking and ultimate flexural loads compared with those of the hybrid flat slabs with use HSC in tension zone and also were stiffer in load-defl ection curve with the hybrid flat slabs with HSC in tension zone, also the hybrid flat slabs showed an improvement in the cracking load and ultimate flexural load when increasing the thickness of the HSC layer (hH/h) in both tension and compression zone as compared to control flat slab (NSC slab).

10

Asymetryczna kratownica mostowa wykonana w technologii druku 3D

Kempski Karol

Builder

|

2019

|

R.23, nr 10

2--5

PL

Druk 3D dokonał w ostatnim czasie rewolucji oraz rozwinął się, znajdując zastosowanie również w budownictwie, w szczególności przy budowie domów. Niniejsza praca badawcza przedstawia natomiast proces drukowania betonowego elementu nośnego, dotychczas nieanalizowanego w tej technologii. Kratownica mostowa o wymiarach 200 cm x 40 cm x 9 cm wykonana została z betonu bardzo wysokiej wytrzymałości, zbrojonego prętami polimerowymi z włókna szklanego. Została zniszczona w trzypunktowym teście zginania, a wyniki porównano z przyjętymi modelami w programach RFEM Dlubal oraz Autodesk Robot Structural Analysis. Ten wieloetapowy proces został zintegrowany z oprogramowaniem BIM, które było jądrem całego procesu. Rezultaty uzyskane przy użyciu oprogramowania analitycznego okazały się zbliżone do otrzymanych w wydrukowanym obiekcie, pomimo przyjęcia znacznych uproszczeń. Wysoki stopień skomplikowania procesu sprawia, że na tę chwilę jedyną i najrozsądniejszą techniką wydaje się prefabrykacja betonowych elementów nośnych.

EN

The 3D printing technology has made significant development in recent years, being used for the first time in the construction industry. However, apart from building households, load-bearing elements are still not tested. This study shows the process of printing the asymmetrical bridge truss out of High Performance Concrete, reinforced with glass fibre polymer bars. Truss was broken in a flexural test and models were created in analytical software. A comparison of the results from RFEM and Robot Autodesk Software and printed object showed, that despite huge simplification in calculation results are close to the real truss. The truss shape reflects on a micro-scale (200 cm x 40 cm x 9 cm) the truss bridge in Austria. The paper presents the complexity of the process and the problem of applying this technology to real conditions of the construction site nowadays. It leads to the conclusion that the prefabrication of loadbearing elements seems to be the only sensible technique.

11

Beton we współczesnym budownictwie mostowym - wybrane przykłady zastosowania

Furtak K.

Mosty

|

2018

|

nr 1

36--39

PL

Beton jest materiałem już od ponad stu lat powszechnie stosowanym na terenie Polski, także do budowy mostów. Teraźniejszość i przyszłość, którą można przewidzieć, wskazują, że nie będzie inaczej. Zastosowanie betonu w mostownictwie jest coraz większe. Jest to trwała tendencja nie tylko w Polsce, ale także w Europie i na świecie.

EN

Concrete is a material which has been commonly used in Poland for over 100 years, also for bridge construction. The present day and future that can be predicted allow to point out that this will not change. The application of concrete in bridge construction is increasing. It is a permanent trend, not only in Poland, but also in Europe and in the world. The last quarter of the 20th century and the beginning of the 21st century saw a lot of changes in the concrete technology and the composition of the concrete mixture. More and more attention is being paid to special concretes, including concretes of the composition, fabrication technology and characteristics that significantly differ from the features of ordinary cement concrete.

12

Badania wytrzymałości oraz zależności naprężenie-odkształcenie betonu o dużej wytrzymałości zbrojonego mieszaniną włókien polipropylenowych i poliestrowych

Koniki S., Prasad D. R.

Cement Wapno Beton

|

2018

|

R. 21/83, nr 1

67--77

PL

Zbadano właściwości betonu zbrojonego dodatkiem włókien poliestrowych o długości 12 mm oraz polipropylenowych o długości 6 mm oraz ich mieszaniną. W przypadku betonów zbrojonych jednym rodzajem włókien ich korzystny dodatek wynosił 0,3 % włókien poliestrowych oraz 0,2 % polipropylenowych. Ten dodatek zwiększał energię pękania oraz wytrzymałość betonu odpowiednio o 10,6 % oraz 16,3 %. Lepsze wyniki uzyskano dla betonu zbrojonego włóknami poliestrowymi. Beton ze zbrojeniem mieszanym złożonym z 0,2% włókien poliestrowych oraz 0,1 % polipropylenowych miał większą wytrzymałość oraz energię pękania od zbrojonych jednym rodzajem włókien. Zastosowanie mieszanego zbrojenia pozwoliło również zwiększyć odkształcenia przy zniszczeniu. Związane jest to z synergią działania obu rodzajów włókien; polipropylenowe mostkują mikrospękania skurczowe a poliestrowe ograniczają propagację makrospękań.

EN

The hybrid fiber reinforced concrete composed of 12 mm polyester and 6 mm polypropylene fibres of triangular shape was examined. The optimum addition of polypropylene and polyester fibres separately to concrete was 0.2% of PP and 0.3% of PO. Strength improvement was 10.6% for PP and 16.3% for PO. Hybrid fiber reinforced concrete shows further better performance with the same volume fraction of 0.3%. Superior strength improvement is achieved at 0.1 % of polypropylene and 0.2 % of polyester hybrid combination. This may be due to the synergic action of fibres: polypropylene prevent formation of shrinkage microcracks, while polyester fibres are more efficient in mitigating propagation of macrocracks.

13

Freeze-thaw resistance of air-entrained high strength concrete

Molendowska A., Wawrzeńczyk J.

Structure and Environment

|

2017

|

Vol. 9, no. 1

25--33

EN

The paper presents the programme of research aimed at finding a recipe for high strength self-compacting and freeze-thaw resistant concrete. The programme included batching five concrete mixtures with varied W/B ratios (0.28-0.36) and various contents of GGBS relative to the mass of cement (0-30% m.c.). The influence of W/B ratio and GGBS content on the strength, water absorption and freeze-thaw resistance of concrete was analysed. Since the combined action of various factors, i.e., a simultaneous use of superplasticizer, air entraining agent and slag, can impede the achievement of the air pore structure with desired parameters, an innovative method of concrete mixture air entrainment was applied. The method involves introducing into the mixture solid particles (microspheres) with specified sizes that remain unchanged and stable over time. It follows from the results that it is possible to design and produce high strength, self-compacting and freeze-thaw resistant concrete with the use of locally available materials.

PL

W artykule przedstawiono program badań, którego celem było opracowanie receptury dla betonu wysokiej wytrzymałości charakteryzującego się samozagęszczalnością i mrozoodpornością. Program badań obejmował wykonanie pięciu betonów o zmiennym stosunku W/S (0.28-0.36) i z różną zawartością żużla w spoiwie w stosunku do masy cementu (0-30% m.c.). Analizowano wpływ stosunku W/S oraz zawartości żużla (GGBS) na wytrzymałość, nasiąkliwość i mrozoodporność betonów. Kombinacja różnych czynników, tj. jednoczesne stosowanie domieszki superplastyfikatora, napowietrzającej i żużla, często powoduje problemy z uzyskaniem pożądanych parametrów struktury porów powietrznych. Dlatego też zastosowano innowacyjną metodę napowietrzania mieszanki betonowej polegającą na wprowadzeniu stałych cząstek (mikrosfer) o określonych wymiarach, które nie zmieniają swoich wymiarów i są stabilne w czasie. Z przeprowadzonych badań wynika, że stosując lokalnie dostępne materiały, możliwe jest zaprojektowanie i wykonanie betonu o wysokiej wytrzymałości, charakteryzującego się samozagęszczalnością i odpornego na działanie mrozu.

14

O projektowaniu betonów wysokich wytrzymałości na konstrukcje nośne budynków wysokościowych

Jackiewicz-Rek W., Konieczna K., Zychowicz J.

Inżynieria i Budownictwo

|

2017

|

R. 73, nr 8

416--420

PL

Celem badań było zaprojektowanie betonu wysokich wytrzymałości, C70/85 według PN-EN 206+A1:2016-12, przy jednoczesnym zachowaniu odpowiednich parametrów reologicznych mieszanki betonowej, w tym jej zadowalającej pompowalności i urabialności, przeznaczonego do konstrukcji budynków wysokich. Określono wpływ zawartości i rodzaju wybranych składników na właściwości zarówno mieszanki betonowej, jak i betonu stwardniałego.

EN

The purpose of the research program was to design High Strength Concrete for load – bearing elements in high – rise buildings that meets the requirements of the C70/85 concrete strength class according to PN-EN 206+A1:2016-12 while maintaining appropriate rheological parameters of the concrete mixture, including its satisfactory pumpability and workability. Analysis of the obtained results allowed to determine the influence of content and type of selected components on the properties of both HSC mixture and hardened concrete.

15

Badania wytrzymałości i trwałości betonu zwykłego, średniej klasy i betonu o wysokiej wytrzymałości z dodatkami mineralnymi w odpowiednio dobranych proporcjach

Ravi Prasad D., Praveen Kumar V. V.

Cement Wapno Beton

|

2017

|

R. 22/84, nr 4

299--310

PL

Badania miały na celu wyjaśnienie wpływu trzech dodatków mineralnych – szlamu wapiennego, krzemionkowego popiołu lotnego i pyłu krzemionkowego, zastępujących cement, na wytrzymałość oraz trwałość trzech klas betonu. Zawartość domieszek wynosiła: popiół lotny 5% do 25%, pył krzemionkowy 4% do 10% i szlam wapienny od 2,5% do 20% masy cementu. Stosowano trzy klasy betonu 30 MPa, 50 MPa and 70 MPa. Badano absorpcję wody oraz odporność na migrację jonów chlorkowych w przypadku betonów przy korzystnej zawartości dodatków mineralnych. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że szlam wapienny z produkcji papieru może być stosowany jako dodatek mineralny do produkcji betonu.

EN

Present investigation is focused on the effect of ternary mixes on strength and durability properties of concrete containing lime sludge, fly ash and silica fume replacing the cement in different grades of concrete. Fly ash Class C is used in this study in various proportions from 5% to 25%, silica fume by 4% and 10% and lime sludge by 2.5 to 20% by mass of cement. This investigation aims at a detailed experimental investigation of ternary mix for 30 MPa, 50 MPa and 70 MPa concrete. The results are compared with those of the ordinary cement concrete. Sorpitivity and RCPT were performed on the optimal dosages of triple blended mix to evaluate the effect on durability. From the results of this work the conclusion can be drawn that paper sludge can be the innovative supplementary cementitious material and can be used for production of concrete.

16

Structural behavior of normal and high-strength concrete walls reinforced with glass fiber-reinforced polymer bars under eccentric load

Abtan Y. G., Hassan H. F.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2017

|

Vol. 10, no. 2

55--63

EN

The solution of using glass fiber reinforced polymer (GFRP) bars, as reinforcement in concrete structures to overcome the problems created by steel corrosion, is now widely accepted because of both its non-corrosive nature and good results shown by large investigation efforts. In this paper twenty tests had been conducted on reinforced concrete wall specimens of (800 mm height x 450 mm width x 50 or 70 mm thickness effective dimensions). Four specimens were reinforced with steel bars to be considered as references, while the others were reinforced with GFRP bars. The specimens were made using normal and high strength concrete. All specimens showed similarity in the structural behavior and load pattern, the results show that Steel reinforced walls have 28% higher ultimate load than corresponding GFRP reinforced walls, also an approximate linear increase in the failure load with increasing in flexural GFRP reinforcement in range from 40.4% to 98.8% for NSC walls and in range of 70% to 115.1% for HSC walls. The ductility of the specimen reinforced with GFRP bars is 46% higher than that of steel reinforced specimens.

PL

Zastosowanie prętów z włókien szklanych (GFRP) jako zbrojenia w konstrukcjach betonowych, w celu uniknięcia problemów związanych z korozją stali, stało się obecnie popularne z uwagi na brak korozji jak i dobre wyniki wielu badań.W tym artykule przedstawiono 20 badań elementów ściennych, żelbetowych (o następujących wymiarach: wysokości 800 mm, szerokości 450 mm i grubości 50 lub 70 mm). Cztery elementy próbne zostały zazbrojone prętami stalowymi i stanowiły element porównawcze, a pozostałe zostały zazbrojone prętami GFRP. Elementy próbne zostały wykonane z betonu zwykłego (NSC) i o podwyższonej wytrzymałości (HSC).Wszystkie elementy wykazały podobieństwo w pracy pod obciążeniem.Wyniki badań wykazały, że ściany zbrojone stalą wykazywały 28% większą nośność przy zniszczeniu w stosunku do odpowiadających ścian zbrojonych GFRP. Jednocześnie uzyskano w przybliżeniu liniowy przyrost wartości obciążenia niszczącego przy zginaniu, w miarę zwiększania zbrojenia GFRP, w przedziale od 40,4% do 98,8% dla ścian NSC i w przedziale od 70% do 115.1% dla ścian HSC. Ciągliwość elementów zbrojonych GFRP była 46% wyższa niż elementów zbrojonych stalą.

17

Propozycja określania efektywnej wytrzymałości betonu węzłów wewnętrznych połączeń płytowo-słupowych

Gołdyn M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/I

255--262

PL

W referacie przedstawiono propozycję metody określania miarodajnej wytrzymałości betonu w przypadku analizy słupów z betonu o wysokiej wytrzymałości w strefie połączeń wewnętrznych z płytą wykonaną z betonu zwykłego lub lekkiego betonu kruszywowego. Bazuje ona na koncepcji efektywnej wytrzymałości betonu węzła, która, ze względu na jego skrępowanie przez otaczającą płytę, przewyższa wytrzymałość w stanie jednoosiowego ściskania. W proponowanej metodzie uwzględniono takie czynniki jak różnica wytrzymałości betonów płyty i słupa, rodzaj betonu płyty oraz wykorzystanie nośności płyty z uwagi na zginanie. Porównanie wartości teoretycznych z wynikami badań eksperymentalnych wykazało dobrą zgodność proponowanej metody obliczeń.

EN

The paper presents the method for determining an actual strength of concrete in the analysis of the load carrying capacity of the high strength concrete columns in the internal connection zones with the slabs made of normal or lightweight aggregate concrete. It is based on the concept of effective strength of the joint concrete, which exceeds the uniaxial compressive strength due to confinement by the surrounding slab. In the proposed method such factors as difference between column and slab concrete strength, type of slab concrete or effort grade in bending resistance of the slab were taken into account. Comparison between theoretical and experimental results showed good agreement of the proposed method.

18

Odkształcenia sprężyste i trwałe w żelbetowej belce wspornikowej z betonu o wysokiej wytrzymałości

Naziri B., Maj M., Ubysz A

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 6

74--75

PL

W belkach żelbetowych z betonu o wysokiej wytrzymałości przy cyklicznych obciążeniach obserwuje się odkształcenia sprężyste i trwałe. Istniejące wyniki badań takich belek w większości dotyczyły stanu naprężeń tylko od momentu zginającego. Badania, które wykonaliśmy, pozwoliły doświadczalnie wyznaczyć sprężystą i trwałą część odkształceń w belce wspornikowej w złożonym stanie naprężeń, tzn. od momentów zginających i sił tnących.

EN

Elastic deformations and permanent deformations under cyclic loads for reinforced concrete beams made of concrete with high strength is observed. Existing results of research of such beams were mostly done for the state of stress caused by bending moment. Research made for the bracket beam experimentally determined the elastic and permanent deformation in the beam in a complex stress state, i.e. bending moments and shear forces.

19

The Advantages of Fly Ash Use in Concrete Structures

Longarini N., Crespi P. G., Zucca M., Giordano N., Silvestro G.

Inżynieria Mineralna

|

2014

|

R. 15, nr 2

141--145

EN

In this paper the use of fly ash for particular High Strength Concrete (HSC) realizations is investigated. The use of fly ash as a partial replacement of Portland cement in HSC seems a valid solution in particular for a sustainable construction design, considering the interesting HSC performances (in terms of strength and durability) and the economic aspects (in terms of waste material’s reuse from industrial process). Fly ashes have been employed in the past especially for underground structures. Nowadays, their use is under evaluation also for elevation structures. In this paper, the most important technical regulations about the use of fly ash for the concrete mix design are discussed. The increase of the mechanical resistance, the better protection against chemical agents attacks and freezing - thawing cycles using fly ashes are also show. Moreover, in comparison to the fresh concrete, the benefits related to the minor water/cement (w/c) ratio are presented, in the same workability conditions. Additional considerations are carried out about the hydration process: the mixture produces less heat for the lowering of the C3A and C3S percentages using fly ash. Finally, a greater concrete impermeability obtained using fly ash, due to the presence of a lower hydrolysis content, which leads to an increment of the cement paste porosity, has been evidenced. All of mentioned benefits shows the fly ash use in the High Strength Concrete (HSC) is a valid solution against many problems interested negatively the concrete mix – design and the mix – production.

PL

W pracy tej zbadano wykorzystanie popiołów lotnych w szczególności w realizacji Betonów o dużej wytrzymałości – HSC. Wykorzystanie popiołów lotnych jako częściowe zastąpienie cementu portlandzkiego w HSC wydaje się być prawidłowym rozwiązaniem w szczególności w projektowaniu zrównoważonych konstrukcji, biorąc pod uwagę interesujące osiągi HSC (pod względem wytrzymałości i trwałości) i aspektów ekonomicznych (pod względem powtórnego użycia materiałów odpadowych z procesów przemysłowych). Popioły lotne były stosowane w przeszłości szczególnie w strukturach podziemnych. W dzisiejszych czasach, oceniane jest ich użycie również w strukturach elewacyjnych. W artykule przedyskutowano najważniejsze techniczne regulacje odnośnie użycia popiołów lotnych w projektowaniu mieszanek betonowych. Wzrost wytrzymałości mechanicznej, lepsza ochrona przed atakiem czynników chemicznych a także przed zamarzaniem – cykle rozmrażania z użyciem popiołów lotnych zostały również zaprezentowane. Ponadto, w porównaniu ze świeżym betonem, zaprezentowane są korzyści związane z mniejszym stosunkiem wody do cementu, dla tych samych warunków obrabialności. Dodatkowe rozważania są przeprowadzone na temat procesu hydratacji: mieszanka wydziela mniej ciepła wraz dla zmniejszającego się udziału C3A i C3S przy użyciu popiołów lotnych. Ostatecznie, uzyskano większą nieprzepuszczalność betonów używając popiołów lotnych, z powodu obecności mniejszej zawartości hydrolizy, co prowadzi do przyrostu porowatości pasty cementowej. Wszystkie wspomniane zalety pokazują, że wykorzystanie popiołów lotnych w Betonach o wysokiej wytrzymałości (HSC) jest prawidłowym rozwiązaniem rozwiązującym wiele problemów wpływających negatywnie na produkcję mieszanek betonów – ich projektowanie i mieszanie.

20

Betony niekonwencjonalne w budownictwie mostowym: praktyczne aspekty stosowania

Radomski W.

Inżynieria i Budownictwo

|

2014

|

R. 70, nr 10

566--570

PL

Scharakteryzowano ogólnie betony niekonwencjonalne. Główną uwagę zwrócono na betony wysokiej wytrzymałości i betony samozagęszczone, podając argumenty techniczne i ekonomiczne uzasadniające ich stosowanie w mostownictwie. Podkreślono zgodność pod tym względem tendencji rozwojowych w Polsce z tendencjami światowymi. Podano krajowe i zagraniczne przykłady stosowania wymienionych dwóch rodzajów betonów do budowy mostów.

EN

Non-conventional concretes are briefly characterized. Height-strength as well as self-consolidated concretes are presented in particular and the technical and economical factors justified their use in bridge engineering are discussed and exemplified by the relevant bridge structures completed in the recent years in Poland and abroad.