Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Research on fatigue life of lightweight concrete bridge decks reinforced with GFRP composite rebars

Wiater Agnieszka, Siwowski Tomasz

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2024

|

Vol. 23, no. 2

155--178

EN

Concrete deck slabs made of lightweight concrete (LWC) and reinforced with composite bars (FRP) are an advantageous alternative to conventional reinforced concrete slabs, especially when retrofitting existing bridges. One of the critical limit states determining the possibility of using LWC/FRP slabs in road bridge decks is fatigue life. This paper presents the results of research in the field of fatigue life of such decks. A total of nine full-size concrete slabs measuring 3.0 m × 1.0 m × 0.18 m were tested. The main parameters of the slabs compared in the study were: type of concrete (light vs. ordinary), reinforcement ratio of the slabs and the level of fatigue load. The results of fatigue tests were analysed based on crack morphology analysis and slab deflection as well as fatigue life and failure form evaluation. Design procedures adopted in selected standards were also verified to assess the fatigue life of such decks.

PL

Betonowe płyty pomostowe wykonane z betonu lekkiego (LWC) i zbrojone prętami kompozytowymi (FRP) stanowią korzystną alternatywę dla konwencjonalnych płyt żelbetowych, w szczególności przy modernizacji istniejących mostów. Jednym z krytycznych stanów granicznych warunkujących możliwość zastosowania płyt LWC/FRP w pomostach mostów drogowych jest nośność zmęczeniowa. Niniejsza praca przedstawia wyniki badań w zakresie nośności zmęczeniowej takich płyt. Badaniom poddano łącznie dziewięć pełnowymiarowych płyt betonowych o wymiarach 3,0 m × 1,0 m × 0,18 m. Głównymi parametrami płyt porównywanymi w badaniach były: rodzaj betonu (lekki vs. zwykły), stopień zbrojenia płyt oraz poziom obciążenia zmęczeniowego. Wyniki badań zmęczeniowych przeanalizowano w oparciu o analizę stanu zarysowania i ugięcia płyt oraz ocenę liczby cykli zmęczeniowych i postaci zniszczenia. Zweryfikowano także procedury projektowe przyjęte w wybranych normach.

2

Proekologiczne kruszywo z odpadów tworzyw sztucznych jako alternatywa kruszywa naturalnego do betonów lekkich

Prusiel Jolanta Anna, Bujnarowski Kevin

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 11-12

144--148

PL

W artykule opisano możliwość wykorzystania w budownictwie poprodukcyjnych odpadów plastikowych, takich jak folia zwykła i termokurczliwa. Wykorzystując specjalistyczną technologię, wytworzono kruszywo łamane o uziarnieniu do 8 mm z mieszanki materiałów syntetycznych PET/PVC/OPS (PPO). Materiały te pochodziły z odpadów generowanych podczas produkcji etykiet foliowych. W artykule przedstawiono wyniki badania właściwości kruszywa z recyklingu tworzyw sztucznych, takich jak gęstość nasypowa i ziaren, nasiąkliwość oraz parametry mechaniczne betonu. Przedstawiono również zdjęcia z mikroskopu skaningowego dla kruszywa z odpadów tworzyw sztucznych oraz dla betonu z jego zawartością. Zastosowanie ekologicznego kruszywa do betonu lekkiego wpłynie pozytywnie na ochronę środowiska naturalnego.

EN

The article describes the possibility of using post-production plastic waste, such as ordinary and shrink film, in construction. Using specialized technology, a crushed aggregate with a grain size of up to 8 mm was produced from a mixture of PET/PVC/OPS (PPO) synthetic materials. These materials were derived from waste generated during the production of film labels. In the article the results of testing the properties of the recycled plastic aggregate, such as bulk and grain density, absorbability and mechanical parameters of concrete, were presented. Scanning microscope images for aggregate made from plastic waste and for concrete with its content were also presented. The use of pro-ecological aggregate for lightweight concrete will have a positive impact on protection of natural environment.

3

Zastosowanie pianobetonu w obiektach mostowych na wybranych przykładach

Kadela Marta, Chady Łukasz

Mosty

|

2023

|

nr 1

39-41

PL

Celem artykułu jest rozpowszechnienie zalet pianobetonu oraz możliwości zastosowania pianobetonu przy budowie obiektów mostowych.

EN

The article presents the specificity and mechanical parameters of foamed concrete as well as an example of its use in bridge structures.

4

The Properties of Ground Granulated Blast Furnace Slag Lightweight Aggregate (GLA) at Various Molar Ratio and Its Application in Concrete

Razak Rafiza Abd, Hassan Mohd Akhmal, Abdullah Mohd Mustafa Al Bakri, Yahya Zarina, Ariffin Mohd Azreen Mohd, Mansor Ahmad Faizal B., Hao Dickson Ling Chuan

Archives of Metallurgy and Materials

|

2023

|

Vol. 68, iss. 3

991-996

EN

The effects of supplementary cementitious materials (SCM) on the characteristics and internal structure of synthetic aggregate made from ground granulated blast furnace slag are investigated in this study (GGBS). Due to its high pozzolanic activity, GGBS was shown to be superior to other SCM materials, enhancing both the strength and durability of synthetic aggregate. Because sintering uses a lot of energy and generates a lot of pollutants, using a cold-bonded approach to make low density lightweight aggregates is particularly significant from an economic and environmental standpoint. Thus, the utilisation of ground granulated blast furnace slag (GGBS) as a substitute material in the production of green artificial lightweight aggregate (GLA) using the cold bonding method was discussed in this work. Admixtures of ADVA Cast 203 and Hydrogen Peroxide were utilised to improve the quality of GLA at various molar ratios. The freshly extracted GLA was then evaluated for specific gravity, water absorption, aggregate impact, and aggregate crushing in order to determine the optimal proportion blend. As a result, the overall findings offer great application potential in the development of concrete (GCLA). It has been determined that aggregates with a toughness of 14.6% and a hardness of 15.9% are robust. The compressive strength test found that the GCLA has a high strength lightweight concrete of 37.19 MPa and a density of 1845.74 kg/m3. The porous features developed inside the internal structure of GLA have led to GCLA’s less weight compared to conventional concrete.

5

Mechanical properties of lightweight expanded clay aggregate (LECA) concrete

Issa Atheer S., Al-Asadi Ali K.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2022

|

Vol. 31, No. 3

161--175

EN

The construction activities are based on structural concrete, which is one of the most commonly used materials. The fundamental aim of using lightweight concrete (LWC) was to reduce the concrete self-weight of the structure parts. As a result, LWC has been used successfully in a variety of installations for several years. In this paper, the mechanical properties of concrete made with lightweight expanded clay aggregate (LECA) as a full replacement for coarse aggregate are studied. The experimental program shows that LECA with a 32 MPa cube compressive strength and an 1,823 kg×m–3 dry density can be used to make structural light-weight aggregate concrete (SLWC). The results show that the reduction in the strength of lightweight aggregate concrete (LWAC) was found to be higher in the concrete with an estimated compressive strength of 32 MPa due to the lower strength of the LWA (expanded clay). According to the test results, the mechanical properties of LWC were greatly improved by adding silica fume (SF). Furthermore, LECA concrete has a splitting tensile strength that is 47% higher than the ASTM C330/C330M-17A minimum requirement. The LECA concrete has a splitting tensile strength to compressive strength ratio of approximately 13%. Additionally, the results demonstrate a 27% difference in the modulus of elasticity between the calculated and tested values.

6

Właściwości reologiczne betonu lekkiego na kruszywie spiekanym

Lewiński Paweł, Fedorczyk Zbigniew, Zacharski Łukasz, Rogowska Anna

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 5-6

70--75

PL

Zastosowanie betonu lekkiego na kruszywie spiekanym do sprężonych konstrukcji obiektów budowlanych było przedmiotem najnowszych prac wielu autorów. Wykorzystując specjalny beton lekki na kruszywie spiekanym, jako materiał gwarantujący obniżenie ciężaru własnego konstrukcji, przy zachowaniu wymaganych właściwości wytrzymałościowych betonu uzyskuje się - jak się okazuje - w elementach konstrukcji sprężonych dodatkową rezerwę w zakresie nośności i ugięć. Niezbędnym warunkiem tych nowych zastosowań jest wiarygodne przebadanie właściwości reologicznych rozpatrywanego betonu. W tym celu w Laboratorium Konstrukcji Budowlanych, Geotechniki i Betonu ITB, niezależnie od przeprowadzonych badań doraźnych właściwości wytrzymałościowych omawianego betonu lekkiego, prowadzone są prace mające na celu wyznaczenie właściwości reologicznych w zakresie długotrwałego skurczu i pełzania.

EN

The application of lightweight concrete on sintered aggregate for prestressed concrete structures has been the subject of recent works by many authors. By using a special lightweight concrete on sintered aggregate as a material that guarantees the reduction of the dead weight of the structure, while maintaining the required strength properties of concrete, it turns out that additional reserve capacity and deflection are obtained in the elements of prestressed structures. Reliable testing of the rheological properties of the considered concrete is a necessary condition for these new applications. For this purpose, in the Laboratory of Building Structures, Geotechnics and Concrete ITB, regardless of the conducted tests of short-term strength properties of the considered lightweight concrete, the tests are carried out to determine the rheological properties of long-term shrinkage and creep.

7

Właściwości kruszyw lekkich do zastosowania w budownictwie

Bujnarowski Kevin, Grygo Robert

Instal

|

2022

|

nr 7/8

71--75

PL

W artykule przedstawiono właściwości istniejących kruszyw lekkich oraz kruszywa lekkiego z odpadów tworzywa sztucznego. Zestawiono właściwości kruszyw tj. Certyd, Gransil, Perlit, Keramzyt, Penostek i kruszywa z odpadów tworzyw sztucznych. Porównano gęstość nasypową, nasiąkliwość, wytrzymałość na miażdżenie i współczynnik przewodzenia ciepła. Zaprezentowano również główne materiały do produkcji kruszyw lekkich. W celu dokładniejszej analizy zestawiono również właściwości betonów wykonanych na istniejących kruszywach lekkich tj. gęstość i wytrzymałość na ściskanie. Właściwości kruszyw i betonów lekkich otrzymano zgodnie z obowiązującymi normami. Analiza wykazała, że do zastosowań konstrukcyjnych (konstrukcji lekkich) możliwe jest wykorzystanie betonu na bazie kruszywa popiołoporytowego z uwagi na wysoką wytrzymałość i niską gęstość. Natomiast na warstwy izolacyjne najlepiej nadają się betony wykonane z kruszywa Perlit i Penostek. Ponadto wiele zalet wykazuje kruszywo z odpadów z tworzywa sztucznego, zarówno pod względem właściwości, jak również aspektów środowiskowych.

EN

The article presents the properties of the existing lightweight aggregates and lightweight aggregate made of plastic waste. The properties of aggregates, ie Certyd, Gransil, Perlite, Keramzite, Penostek and aggregates made of plastic waste, were summarized. The bulk density, water absorption, crushing strength and thermal conductivity were compared. The main materials for the production of lightweight aggregates were also presented. For a more detailed analysis, the properties of concretes made on the existing lightweight aggregates, i.e. density and compressive strength, were also compiled. Properties of aggregates and lightweight concretes were obtained in accordance with the applicable standards. The analysis showed that for structural applications (light structures) it is possible to use concrete based on ash-pore aggregate due to its high strength and low density. On the other hand, concrete made of Perlit and Penostek aggregates are best suited for insulating layers. In addition, the waste plastic aggregate has many advantages, both in terms of properties as well as environmental aspects.

8

The effect of the pre-wetting of expanded clay aggregate on the freeze-thaw resistance of the expanded clay aggregate concrete

Musiał Michał Piotr, Grzymski Filip, Trapko Tomasz

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2021

|

Vol. 43, nr 2

65--73

EN

This paper presents experimental research on expanded clay aggregate concrete. The aim of the investigations was to determine if the pre-wetting of expanded clay aggregate has an effect on the freeze-thaw durability of the expanded clay aggregate concrete. Five concrete series based on the same concrete mix design were made and tested. The degree of pre-wetting of the aggregate was varied: dry aggregate was used in the first series, aggregate with a moisture content of 10% was used in series IA and IB and aggregate with a moisture content of 25% was used in series IIA and IIB. Also the approach to the production process was varied: in series A the water contained in the aggregate was taken into account in the global water-cement ratio (consequently a reduced amount of water was added to the mix), whereas in series B the nominal amount of water was added to the mix (as in the case of dry aggregate). The freeze-thaw resistance criterion was based on the assessment of the decrease of compressive strength and increase in weight loss after exposure to freeze-thaw cycles. The expanded clay aggregate concrete’s strength and mass decrements caused by freeze-thaw cycling were used as the measure of its freeze-thaw resistance. The investigations have shown that the pre-wetting of expanded clay aggregate has an effect on the freeze-thaw durability of the expanded clay aggregate concrete. The differences of concrete compressive strength decrease related to freezethaw durability may be 2 to 5 times greater when inadequate method of calculating mixing water for concrete is used.

9

Shear performance of reinforced self-compacting concrete beams incorporating steel and polypropylene fibers

Alkhattat Saja S., Al-Ramahee Munaf A.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2021

|

Vol. 30, No. 4

537--551

EN

The impact of steel and polypropylene fibers on the performance of lightweight self-compacting concrete (LWSCC) beams was investigated in this study. Seven beams with various parameters were cast and tested. Partial (50%) and full (100%) replacement of coarse aggregate with lightweight aggregate expanded clay (LECA) were considered. In addition, a 1% volumetric ratio of steel or hybrid (steel and polypropylene) fiber was added to LWSCC beams to study their effect on the shear performance. The LWSCC beams had a decrease in ultimate load and stiffness of 23 and 30% for partial and full replacement, respectively when compared to normal weight beam. The addition of steel fiber improved the efficiency of LWSCC beams in terms of crack formation, failure mode, crack width, and ultimate load, as well as changed the failure mode from shear to flexure. The ultimate load for hybrid LWSCC was increased by around 6% for a partial replacement and 13% for full replacement as compared to beams without fibers. However, hybrid beams had a larger bearing capacity, little more cracks with smaller size, and ductile failure.

10

Use of ecological lightweight aggregates in reinforced concrete structures

Grygo Robert, Prusiel Jolanta Anna, Bujnarowski Kevin

Ekonomia i Środowisko

|

2021

|

nr 4

112--132

EN

The article discusses the possibility of utilising both wastes from CHP plants (Combined heat and power plants), i.e. fly ash, and PET plastic waste (polyethylene terephthalate), through pro-cessing into lightweight aggregate used construct reinforced concrete beam elements to protect the natural environment. Properties of the utilised lightweight artificial aggregates are presented. Selected results of experimental tests in load-bearing capacity and deformability of reinforced concrete beams made in the model scale are presented. An analysis of the test showed that, despite their lower resis-tance to crushing, artificial aggregate beam elements have the same load-bearing capacity as rein-forced concrete beams made with recycled aggregate, with better flexural strength properties in some cases.

PL

W artykule omówiono możliwości utylizacji zarówno odpadów z elektrociepłowni, tj. popiołów lotnych, jak i odpadów tworzyw sztucznych PET (politereftalan etylenu), poprzez przetworzenie na lekkie kruszywo wykorzystywane do konstruowania żelbetowych elementów belkowych w celu ochrony środowiska naturalnego. Przedstawiono właściwości zastosowanych lekkich kruszyw sztucznych. Omówiono wybrane wyniki badań eksperymentalnych w zakresie nośności i odkształcalności belek żelbetowych wykonanych w skali modelowej. Analiza badań wykazała, że elementy belkowe wykonane z zastosowaniem kruszywa sztucznego, pomimo niższej wytrzymałości kruszywa na zgniatanie, nie różnią się pod względem nośności od belek żelbetowych wykonanych z kruszywa recyklingowego, w niektórych przypadkach mają wyższą wytrzymałość na zginanie.

11

The Effects of Additives to Lightweight Aggregate on the Mechanical Properties of Structural Lightweight Aggregate Concrete

Khoshvatan Mehdi, Pauraminia Majid

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2021

|

Vol. 31, no. 1

139--160

EN

In the paper, the effects of different percentages of additives (perlite, LECA, pumice) on the mechanical properties of structural lightweight aggregate concrete were tested and evaluated. For the research, 14 mixing designs with different amounts of aggregate, water, and cement were made. Experimental results showed that the specific gravity of lightweight structural concrete made from a mixture of LECA, pumice, and perlite aggregates could be 25-30% lighter than conventional concrete. Lightweight structural concrete with a standard specific gravity can be achieved by using a combination of light LECA with perlite lightweight aggregates (LA) and pumice with perlite in concrete. The results indicated that LECA lightweight aggregates show more effective behavior in the concrete sample. Also, the amount of cement had a direct effect on increasing the strength regardless of the composition of LAs. The amount of cement causes compressive strength to increase. Furthermore, the stability of different experimental models increased from 156 to 345 kg m3 while increasing the amount of cement from 300 to 400 kg m3 in the mixing designs of LECA and perlite for W/C ratios of 0.3, 0.35, and 0.4. For a fixed amount of cement equal to 300 kg, the compressive strength is reduced by 4% by changing the water to cement ratio from 0.5 to 0.4. The compression ratios of strength for 7 to 28 days obtained in this study for lightweight concrete were between 0.67-0.8. rate of tensile strength to compressive strength of ordinary concretes, which is approximately 10, this ratio is about 13.5 to-17.8 in selected and optimal lightweight concretes in this research, which can be considered good indirect tensile strength for structural lightweight concretes.

12

Właściwości mechaniczne betonu z kruszywem ze spiekanych popiołów lotnych

Chandran S. Siva, Chinnaraju K.

Cement Wapno Beton

|

2021

|

R. 26, nr 5

388--401

PL

Ochrona zasobów naturalnych i efektywne zarządzanie odpadami, które mogą szkodzić naszemu środowisku, stanowi nie lada wyzwanie. Niniejsza praca poświęcona jest badaniu różnych właściwości betonu klasy M30, w którym kruszywo grube zostało całkowicie zastąpione dostępnym na rynku kruszywem ze spiekanego popiołu lotnego. Okazało się, że kruszywo to spełnia wymagania wytrzymałości docelowe betonu. W celu dalszej poprawy odporności na pękanie i wytrzymałości na rozciąganie zastosowano włókna bazaltowe. Dodatek włókien poprawił właściwości mechaniczne o około 3-4%. Badanie przepuszczalności chlorków przyspieszoną metodą i absorpcji wody wykazało, że trwałość betonu z kruszywa ze spiekanego popiołu lotnego mieści się w granicach normy.

EN

Conservation of natural resources and effective management of waste materials that can harm our environment is a challenging phenomenon. This paper is focused to study the different properties of M30 grade concrete where the coarse aggregate has been completely replaced by commercially available sintered fly ash aggregate and it has proved to meet the target strength. To further improve the crack resisting behavior and tensile strength, basalt fibers was incorporated. The incorporation of fibers has improved the mechanical properties to around 3-4%. The RCPT and water absorption test has proved that the durability properties of sintered fly ash aggregate are within the standard specified.

13

Możliwości wykorzystania łupin z orzechów laskowych jako lekkiego kruszywa do produkcji betonu

Özocak Murat, Sisman Can Burak

Cement Wapno Beton

|

2021

|

R. 26, nr 6

454--464

PL

W dzisiejszych czasach wzrost kosztów ogrzewania i energii spowodował zwiększenie znaczenia izolacji w budynkach i poszukiwanie nowych rozwiązań w tym zakresie. W wyniku tych poszukiwań na pierwszy plan wysunęły się badania nad produkcją porowatych i lekkich betonów, w celu poprawy właściwości izolacyjnych betonu. W niniejszej pracy zbadano przydatność łupin z orzecha laskowego, jednego z ważnych produktów rolnych w Turcji, które są odpadami po zbiorach, jako lekkiego kruszywa do betonu. W tym celu wyprodukowano beton zastępując kruszywa łupinami z orzecha laskowego, w ilości 3%, 6%, 9%, 12% i 15%. Zbadano właściwości fizyczne, mechaniczne i cieplne tak przygotowanego betonu. W wyniku badań stwierdzono, że łupiny z orzecha laskowego, które są odpadem rolniczym, mogą być stosowane jako kruszywo do produkcji betonu. Można także wyprodukować lekki beton o wystarczającej wytrzymałości i trwałości oraz dużej izolacji cieplnej i dźwiękowej, pod warunkiem, że ilość łupin orzecha laskowego dodawana do mieszanki, nie będzie większa niż 10% kruszywa.

EN

Today, the increase in heating and energy costs has increased the importance of insulation in buildings and new searches are being made for this purpose. As a result of these searches, studies on the production of lightweight concrete have come to the forefront, to improve the insulation properties of concrete. In this study, the usability of hazelnut shells, one of the important agricultural products of Turkey, which are post-harvest waste materials as a lightweight aggregate in concrete, was investigated. To this end, concrete was produced by replacing the aggregate with hazelnut shell by 3%, 6%, 9%, 12% and 15%, and the physical, mechanical and thermal properties of this concrete, were examined. As a result of the study, it was determined that hazelnut shell, which is an agricultural waste, could be used as aggregate in the production of concrete and that lightweight concrete with sufficient strength and durability and improved heat and sound insulation could be produced, provided that the amount of hazelnut shell to be added to the mixture would not be more than 10% of the aggregate.

14

Thermal and mechanical properties of lightweight concrete with waste copper slag as fine aggregate

Jaskulski Roman, Dolny Piotr, Yakymechko Yaroslav

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 3

299--318

EN

The article presents the results of investigation of mechanical and thermal properties of lightweight concrete with waste copper slag as fine aggregate. The obtained results were compared with the results of concrete of the same composition in which natural fine aggregate (river sand) was used. The thermal properties tests carried out with the ISOMET 2114 device included determination of the following values: thermal conductivity coefficient, thermal volume capacity and thermal diffusivity. After determining the material density, the specific heat values were also calculated. The thermal parameters were determined in two states of water saturation: on fully saturated material and dried to constant mass at 65°C. Compressive strength, open porosity and bulk density are given as supplementary values. The results of the conducted research indicate that replacing sand with waste copper slag allows to obtain concrete of higher ecological values, with similar mechanical parameters and allowing to obtain significant energy savings in functioning of cubature structures made of it, due to a significantly lower value of thermal conductivity coefficient.

PL

W badaniach opisanych w niniejszej pracy określono właściwości termiczne betonu lekkiego oraz jego właściwości mechaniczne (wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie). W części serii zamiast piasku jako kruszywo drobne zastosowano odpadowy żużel pomiedziowy, co umożliwiło określenie wpływu tego materiału na właściwości cieplne betonu lekkiego oraz ocenę, czy wpływ ten jest równie wyraźny jak w przypadku betonu zwykłego i ciężkiego. Zbadano również wpływ ilości użytego cementu (200 kg/m3 i 300 kg/m3) oraz stosunku woda/cement (0,50, 0,55 i 0,60). Wykonano łącznie dwanaście serii betonu. W sześciu z nich jako kruszywo drobne zastosowano piasek rzeczny, a w kolejnych sześciu zastąpiono go odpadowym żużlem pomiedziowym. Wymiany dokonano w stosunku masowym 1:1. Zastosowano cement portlandzki wieloskładniowy CEM II/B-M (V-LL) 32,5 R. Kruszywo grube składało się z dwóch frakcji kruszywa lekkiego. Frakcją 4-8 mm był kruszywo Certyd, a frakcję 8-16 mm stanowił keramzyt. Całkowita ilość wody zastosowanej w recepturach uwzględniała chłonność kruszywa lekkiego, którą badano przed przygotowaniem receptur. Właściwości cieplne badano na próbkach o średnicy 150 mm i grubości ok. 25-30 mm. W celu zbadania właściwości betonu w dwóch różnych stanach granicznego nasycenia, część próbek przechowywano w wodzie do momentu przeprowadzenia badań, a pozostałą część umieszczono w suszarce w temperaturze 65°C do momentu osiągnięcia stabilnej masy. Wytrzymałość na ściskanie badano na kostkach 100 mm. Wpływ rodzaju zastosowanego kruszywa drobnego nie był w tym przypadku jednoznaczny, gdyż w przypadku połowy serii, wymiana piasku na odpadowy żużel pomiedziowy spowodowała wzrost wytrzymałości, a w przypadku pozostałych serii jej spadek. Określono również porowatość materiału. Analiza wyników wykazała, że zwiększa się ona wraz z ilością cementu w betonie i współczynnikiem w/c. Ponadto beton wykonany z wykorzystaniem odpadowego żużla pomiedziowego wykazuje nieco wyższą porowatość niż beton wykonany z wykorzystaniem piasku o tych samych pozostałych parametrach (stosunek w/c i ilość cementu). Właściwości cieplne zmierzono metodą niestacjonarną za pomocą urządzenia ISOMET 2114 wyposażonego w sondę powierzchniową. Uzyskane wartości właściwości cieplnych poddano analizie statystycznej. Ze względu na dużą ilość danych analizę ograniczono do jednoczynnikowej analizy wariancji (ANOVA). Ponieważ w przypadku każdego z rozpatrywanych wariantów analiza wykazała, że otrzymane różnice między seriami są istotne statystycznie, przeprowadzono następnie analizę post hoc. Niezależnie od wymienionych powyżej czynników różnicujących poszczególne serie analizie poddano również wartości otrzymane w przypadku próbek nasyconych wodą i wysuszonych do stałej masy. Wyniki badania współczynnika przewodności cieplnej wskazują na istotne różnice w wartościach tego parametru w zależności od nasycenia betonu. Próbki wysuszone charakteryzują się niższą wartością współczynnika przewodnictwa cieplnego. Większe zróżnicowanie tego parametru w zależności od poziomu nasycenia betonu wodą dało się zaobserwować w przypadku serii z wykorzystaniem piasku. W tej grupie nie ma również korelacji pomiędzy porowatością a zróżnicowaniem wyników uzyskanych na próbkach nasyconych i wysuszonych. Serie betonu wykonane z wykorzystaniem odpadowego żużla pomiedziowego wykazują korelację pomiędzy spadkiem przewodności cieplnej a porowatością. Korelacja ta jest jednak przeciwna od tej, jakiej należałoby się spodziewać. Wraz ze wzrostem porowatości zmniejsza się wpływ stanu nasycenia próbek.

15

Evaluation of Mechanical Properties of Lightweight Concrete with Pumice Aggregate

Shafiq Malik Salman, Khan Fasih Ahmed, Badrashi Yasir Irfan, Khan Fayaz Ahmed, Fahim Muhammad, Abbas Asim, Adil Waqas

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2021

|

Vol. 15, no 2

30--38

EN

This paper presents the findings of a study carried out for evaluation of the mechanical behavior of lightweight concrete. Pumice, a rock resulting from cooling of lava, having entrapped air bubbles, has been used as a light- weight coarse aggregate. Evaluation of the mechanical behavior of the Pumice Lightweight Aggregate Concrete (PLWAC) has been carried out in comparison with the conventional concrete while comparing the mechanical properties of the two. Complete replacement of the coarse aggregate by volume had been carried out in the PLWAC. The testing regime consisted of conducting laboratory tests on concrete samples for evaluation of the mechanical properties including compressive strength, tensile stength, workability and dry density. It was concluded from the results that the use of lightweight aggregate resulted in a reduction in workability, as indicated by the slump test. Moreover, the dry density of PLWAC was also reduced by 30% as compared to the conventional concrete. A significant decrease (49%) in the compressive strength of PLWAC as compared to conventional concrete while a minor difference was observed in the tensile strenght of the two (2.9%). Based on the results of this study, it is recommended that PLWAC cannot be used in structures subjected to heavy loading conditions. However, PLWAC has a good potential to be used in low-cost structures with accompanying benefits of weight reduction.

16

Experimental Determination of Optimum Mixture Design of Lightweight Concrete

Katzer Jacek, Kobaka Janusz

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2020

|

Tom 22, cz. 2

781--790

EN

This paper describes the mixture design of lightweight concrete. The authors proposed lightweight concrete based solely on expanded clay aggregate. Commercially available expanded clay granules (used as coarse aggregate) were supplemented with crushed expanded clay granules (which played the role of fine aggregate). The created mixes were differentiated by particle size distribution of lightweight aggregate and the amount of used cement. Properties of both fresh concrete mixes and hardened composites were of interest. The tested properties were as follows: consistency, density, compression strength, splitting tensile strength, dynamic modulus of elasticity, flexural strength, shear strength and abrasion resistance. Experimental results have shown some satisfactory mechanical characteristics of concretes in question.

PL

Artykuł opisuje projektowanie betonu lekkiego. Autorzy zaproponowali projekt betonu lekkiego wykonanego wyłącznie na bazie kruszywa keramzytowego. Dostępne na rynku kruszywo keramzytowe (użyte jako kruszywo grube) uzupełniono pokruszonym kruszywem tego samego rodzaju (pełniącego rolę kruszywa drobnego). Utworzone mieszanki kruszyw różniły się uziarnieniem kruszyw i zawartością cementu. Zbadano właściwości zarówno świeżej mieszanki betonowej jak i stwardniałego betonu takie jak: konsystencja, gęstość, wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu, dynamiczny moduł sprężystości, wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu, wytrzymałość na ścinanie i odporność na ścieranie. Wyniki badań eksperymentalnych wykazały zadowalającą charakterystykę zbadanych właściwości.

17

Nośność na ścinanie płyt pomostowych z betonu lekkiego zbrojonych prętami kompozytowymi GFRP

Wiater Agnieszka, Siwowski Tomasz

Materiały Budowlane

|

2020

|

nr 5

34--37

PL

W artykule przedstawiono badania nośności na ścinanie płyt z betonu zwykłego oraz lekkiego zbrojonego prętami kompozytowymi GFRP (ang. Glass Fibre Reinforced Polymer), w schemacie czteropunktowego zginania. Wykonano i poddano obciążeniu statycznemu łącznie 7 płyt betonowych o długości 2,8 m, szerokości 1,0 m i grubości 18 cm. Analizowano wpływ takich czynników, jak rodzaj betonu (zwykły, lekki), stopień zbrojenia i jego konfiguracja, obecność zbrojenia górnego a zachowanie się badanych płyt pod obciążeniem oraz ich nośność na ścinanie. Weryfikowano wybrane normowe modele obliczeniowe do określania nośności na ścinanie elementów zbrojonych prętami kompozytowymi. Stwierdzono brak wystarczająco wiarygodnej procedury obliczeniowej do wyznaczania nośności na ścinanie płyt z betonu lekkiego zbrojonego prętami GFRP.

EN

This paper evaluates the shear behaviour of simply supported normal-weight and lightweight concrete slabs reinforced with glass fibre reinforced polymer (GFRP) rebars and subjected to four-point static loading. A total of seven concrete slabs of 2.8 m long, 1.0 m wide and 0.18 m deep, were constructed and tested. Different parameters like type of concrete (normal – and lightweight), reinforcement ratio, reinforcement configuration and the existence of top reinforcement are considered in order to assess their influence on static behaviour and shear strength of concrete slabs. Furthermore several codes and theoretical models applied for predicting shear strength of concrete members reinforced with GFRP rebars have been compared with test results, and the discrepancies and compatibilities have been established and discussed. The lack of code models to predict accurately shear strength of LW concrete slabs reinforced with GFRP has been revealed.

18

Przykłady praktycznego zastosowania kruszyw lekkich

Stankiewicz Jarosław

Izolacje

|

2020

|

R. 25, nr 7/8

64, 66--68

PL

Przedmiotem artykułu jest zastosowanie kruszyw lekkich. Autor przedstawia charakterystykę podstawowych parametrów kruszyw lekkich, omawia zastosowanie betonów lekkich oraz podaje zastosowania kruszyw lekkich w budownictwie drogowym oraz w produkcji prefabrykatów betonowych wykorzystywanych w technologii domów pasywnych.

EN

The paper concerns the application of lightweight aggregates. It presents the characteristics of basic parameters of lightweight aggregates, describes the application of lightweight concrete and specifies the applications of lightweight aggregates in road construction and manufacture of precast concrete components used in passive housing construction.

19

Use of waste materials in alkaline-activated lightweight concrete

Nalewajko Marta

Ekonomia i Środowisko

|

2020

|

nr 3

82--93

EN

The article presents the concept of using energy waste as an alternative material to natural aggregate and cement, which is one of the elements of sustainable construction. Because the amount of ash produced annually by power plants is very high, its use in the construction sector would allow for its significant elimination from the landfills of polluting components. The use of ash as a substitute for cement, as well as the replacement of natural aggregate by ash sintering process for the production of light concretes would be a big step towards sustainable construction, whose integral point is the implementation of technologies allowing for the integration of construction with the environment. Current knowledge allows for the development of technologies for the production of lightweight concretes based on energy waste materials using alkalis with properties similar to or better than those of traditional lightweight concretes. This is extremely important from environmental protection, and at the same time is an alternative technology for the production of lightweight concretes when natural resources are exhausted.

PL

Artykuł prezentuje koncepcję wykorzystania odpadów energetycznych, jako materiału alternatywnego dla kruszywa naturalnego i cementu, jako jeden z aspektów budownictwa zrównoważonego. Z uwagi na fakt, że ilość wytwarzanego rokrocznie popiołu przez zakłady energetyczne jest bardzo duża, jego wykorzystanie w sektorze budownictwa pozwoliłoby na znaczne jego wyeliminowanie z hałd składowych zanieczyszczających środowisko. Wykorzystanie popiołu w zastępstwie cementu, a także zastąpienie kruszywa naturalnego kruszywem popiołoporytowym, powstałym w procesie spiekania popiołu, do produkcji betonów lekkich stanowiłoby duży krok w kierunku budownictwa zrównoważonego, którego integralnym punktem jest wdrażanie technologii pozwalających na współgranie budownictwa ze środowiskiem. Współczesne technologie oraz wiedza pozwalają na opracowanie technologii wytwarzania betonów lekkich na bazie surowców odpadowych energetycznych przy wykorzystaniu alkaliów o właściwościach zbliżonych bądź lepszych od właściwości tradycyjnych betonów lekkich. Jest to niezwykle istotne z punktu widzenia ochrony środowiska, a także stanowi alternatywną technologię wytwarzania betonów lekkich w razie wyczerpania surowców naturalnych.

20

Experimental Investigation into Banana Fibre Reinforced Lightweight Concrete Masonry Prism Sandwiched with GFRP sheet

Vijayalakshmi Ramalingam, Ramanagopal Srinivasan

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2020

|

Vol. 30, no. 2

15--31

EN

This paper presents the stress-strain behaviour of Natural Banana microfibre reinforced Lightweight Concrete (LWC) prisms under axial compression. The compressive strength of masonry is obtained by testing stack bonded prisms under compression normal to its bed joint. LWC blocks of cross-sectional dimensions 200 mm x 150 mm were used to construct the prism with an overall height of 630 mm. Three series of specimens were cast; (a) prism without Banana fibre (control), (b) prism with Banana microfibres, (c) prism with Banana microfibres sandwiched with Glass Fibre Reinforced Polymer (GFRP) sheets. Natural Banana fibres were used as structural fibre reinforcement at different volume fractions (VF). The results indicate that the presence of fibres helps to improve the strength, stiffness, and ductility of LWC stack bonded prisms under compression. The test results also indicate that banana fibre reinforcement provides an improved crack bridging mechanism at both micro and macro levels. The GFRP sandwiched prism specimens exhibited excellent ductility and load-carrying capacity resulting from improved plastic deformation tolerance under compression and bonding between the LWC block and GFRP sheet.