Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza rozwoju skurczu autogenicznego zaczynów cementowych z CEM I 42,5R i CEM III/A 42,5N o różnym wskaźniku wodno/cementowym

Zieliński Adam, Kapeluszna Ewa

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 1

40--55

PL

W technologii betonu cementy o dużej zawartości klinkieru portlandzkiego są coraz częściej zastępowane przez spoiwa wieloskładnikowe o mniejszym śladzie węglowym. Takimi spoiwami są m. in. cementy hutnicze, które z powodzeniem stosuje się w składzie betonów przeznaczonych do elementów masywnych, betonów samozagęszczalnych, jak również betonów dedykowanych elementom prefabrykowanym. Cementy hutnicze posiadają mniejszą dynamikę przyrostu wytrzymałości w stosunku do cementów portlandzkich oraz mniejsze ciepło hydratacji. Kompozyty z ich udziałem są bardziej odporne na występowanie naprężeń termicznych we wczesnym etapie dojrzewania betonu. W pracy przeprowadzano badania porównawcze rozwoju skurczu autogenicznego zaczynów cementowych wykonanych z CEM I 42,5R i CEM III/A 42,5N o zmiennym stosunku w/c wykorzystując metodę dylatometryczną na autorskim urządzaniu objętym patentem PL241667. Wykonano również badania konsystencji, czasów wiązania oraz wytrzymałości na ściskanie po 2, 7 i 28 dniach dojrzewania. Na podstawie przeprowadzonych analiz stwierdzono, że zaczyny cementowe z cementem hutniczym mają większy skurcz autogeniczny w okresie 28 dni w porównaniu do zaczynów z cementem portlandzkim. Reakcja pucolanowa granulowanego żużla wielkopiecowego ma wpływ na wzrost rejestrowanego skurczu autogenicznego. Zwiększanie wskaźnika wodno-cementowego wpływa na spowolnienie dynamiki rozwoju i wielkość skurczu autogenicznego. Wyniki badań wskazują na konieczność uwzględnienia skurczu autogenicznego podczas projektowania betonów wysokowartościowych zawierających cement hutniczy ze względu na zwiększoną podatność na mikrozarysowania skurczowe oraz dla zachowania trwałości materiału.

EN

In concrete technology, cements with a high content of Portland clinker are increasingly being replaced by blended binders with a lower carbon footprint. Such binders include blastfurnace cements, which are successfully used in concretes designed for large-scale elements, self-compacting concretes, as well as for the precast concrete industry. Blast furnace cements exhibit lower strength gain relative to Portland cements and a lower heat of hydration. Composites that incorporate them are significantly more resistant to the occurrence of thermal stresses at the early stages of curing of concrete. This paper provides a comparative study of the development of autogenous shrinkage of cement pastes made from CEM I 42.5R and CEM III/A 42.5N with a variable w/c ratio using the dilatometric method on a proprietary instrument covered by the patent PL241667. Furthermore, tests on consistency, setting times and compressive strength were performed after 2, 7 and 28 days of curing. From the analyses carried out, it was found that cement pastes containing blast furnace cement show greater autogenous shrinkage over a period of 28 days compared to pastes containing Portland cement. The pozzolanic reaction of granulated blast furnace slag contributes to the increase in recorded autogenous shrinkage. An increase in the water-cement ratio has an impact on the decreased strength gain, and the value of autogenous shrinkage. The research results indicate the need to take autogenous shrinkage into account when designing high-performance concretes containing blast furnace cement due to the increased susceptibility to shrinkage microcracks and for the durability of the material.

2

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.

3

Rozwój właściwości betonu w ujęciu draftu prEN 1992-1-1:2021

Urbaniak Estera, Jędrzejewska Agnieszka

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 11-12

58--68

PL

W artykule omówiono propozycję draftu normy prEN 1992-1-1 w zakresie rozwoju właściwości betonu w czasie w porównaniu z obecnie stosowanym podejściem zalecanym przez PN EN 1992-1-1. Praca ta przedstawia jakościową i ilościową analizę porównawczą modeli rozwoju właściwości mechanicznych oraz skurczu betonu według obu wersji normy ze szczególnym uwzględnieniem materiałów stosowanych w Polsce. W artykule autorki starają się odpowiedzieć na pytanie, czy propozycja nowego draftu normy prEN 1992-1-1 dostarczy inżynierom narzędzi, które pozwolą im efektywnie wykorzystywać cementy wieloskładnikowe w konstrukcjach żelbetowych.

EN

The paper discusses the proposed draft of the prEN 1992-1-1 standard in terms of the development of concrete properties over time in comparison with the currently used approach recommended by PN EN 1992-1-1. This work presents a qualitative and quantitative comparative analysis of the models for the development of mechanical properties and concrete shrinkage according to both versions of the standard, with particular emphasis on the materials used in Poland. In the paper, the Authors try to answer the question whether the proposed new draft of the prEN 1992-1-1 standard will provide engineers with tools that will allow them to effectively use mixed cements in reinforced concrete structures.

4

Wpływ dodatku metakaolinu na skurcz autogeniczny i całkowity materiałów o matrycy cementowej

Zieliński Adam, Wolka Paweł, Żebrowski Wojciech

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 12

125--130

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące zastosowania metakaolinu jako uzupełniającego składnika spoiwa cementowego poprawiającego właściwości kompozytów cementowych. W badaniach zastąpiono cement portlandzki przez metakaolin w ilości: 10 oraz 25% masy cementu, przy stałym wskaźniku wodno-spoiwowym. Właściwości materiałów cementowych zostały ocenione przez badanie konsystencji metodą stolika rozpływu; wytrzymałości na ściskanie i zginanie po 2, 7 i 28 dniach dojrzewania; skurczu całkowitego metodą Graf-Kaufmana i skurczu autogenicznego z laserowym pomiarem deformacji. Automatyczny pomiar skurczu prowadzono przez 28 dni. Wyniki wykazały, że zwiększenie zawartości metakaolinu w składzie spoiwa cementowego spowodowało zmniejszenie skurczu całkowitego, natomiast zwiększenie skurczu autogenicznego. Zastosowanie metakaolinu spowolniło początkową dynamikę poprawy właściwości mechanicznych, natomiast po 28 dniach dojrzewania zaobserwowano zwiększenie wytrzymałości badanych zapraw cementowych z dodatkiem MK.

EN

The paper presents the results of research on the use of metakaolin as a supplementary material in the composition of the cement binder in order to improve the performance properties of cement composites. Cement with metakaolin replacement were used in the research in amount of: 10 and 25% by weight of cement with a constant water-binder ratio. The properties of cement materials were assessed by testing the consistency using the flow table method; measuring the compressive and flexural strength during 2, 7 and 28 days of maturation, testing total shrinkage using Graf-Kaufman method and research of autogenous shrinkage with laser deformation measurement. The automatic measurement of shrinkage was carried out for 28 days. Results showed that increase in content of metakaolin in composition of cement binder decreased total shrinkage, while it increased autogenous shrinkage. The use of metakaolin slowed down the initial dynamics of development of mechanical properties, while after 28 days of maturation, an increase in strength parameters of tested cement mortars with additive was observed.

5

Modyfikacja betonu dodatkiem SAP - wybrane aspekty trwałości

Woyciechowski Piotr, Sokołowska Joanna Julia, Kalinowski Maciej

Inżynieria i Budownictwo

|

2022

|

R. 78, nr 9-10

406--409

PL

Modyfikacja betonu polimerem superabsorpcyjnym (SAP), który po nasyceniu wodą zarobową stanowi środek pielęgnacji wewnętrznej, jest stosunkowo nowym rozwiązaniem w technologii betonu. Z uwagi na stosunkowo niedługi czas stosowania polimerów SAP jako komponentu betonu wpływ takiej modyfikacji na trwałość betonu nie został jeszcze jednoznacznie rozpoznany. W niniejszym artykule podjęto próbę syntetycznej oceny efektów obecności polimerów superabsorpcyjnych, zastosowanych w funkcji nośników wody i środków pielęgnacji wewnętrznej betonu, na wybrane właściwości betonu, które znacząco determinują jego trwałość. Analizowano wpływ SAP na skurcz autogeniczny betonu, mrozoodporność betonu oraz odporność betonu na karbonatyzację, tj. cechy istotne z punktu widzenia warunków eksploatacji betonu w Polsce.

EN

The modification of concrete with superabsorbent polymers (SAP), which, after saturation with water, as considered a means of internal curing, is a relatively new approach in concrete technology. The presence of this type of polymer in the concrete composition results in the modification of the microstructure of the cement matrix (formation of additional quasi-pores), and thus - may have a significant impact on the technical properties and durability of concrete. The influence of such modification on the durability of concrete has not yet been unequivocally recognized. This article attempts to synthetically evaluate the effects of the presence of superabsorbent polymers, used as water carriers and internal concrete curing agents, on selected properties of concrete, which significantly determine its durability. The impact of SAP on concrete autogenous shrinkage, freeze/thaw resistance and resistance to carbonation, i.e. features significant from the point of view of concrete exploitation conditions in Poland, was analyzed.

6

Skurcz autogeniczny betonów wysokowartościowych

Zieliński Adam

Inżynieria i Budownictwo

|

2021

|

R. 77, nr 7

348--350

PL

Skurcz autogeniczny to nieodwracalne odkształcenia własne materiałów cementowych o obniżonym wskaźniku woda/cement zachodzące w wyniku procesów fizykochemicznych. Przedstawiono problematykę normowych metod pomiaru skurczu autogenicznego oraz niedoszacowanie algorytmów normowych modelujących wartość omawianych odkształceń. Na podstawie przeprowadzonych analiz zalecono przed praktycznym wdrożeniem betonów wysokowartościowych wykonanie badań kontrolnych skurczu autogenicznego przez wyspecjalizowane laboratoria materiałowe, dysponujące odpowiednią aparaturą badawczą.

EN

Autogenous shrinkage is irreversible self-deformation of cement materials with a lower water/cement ratio, occurring as a result of physicochemical processes. The paper presents the issues of standard methods of measuring autogenous shrinkage and the underestimation of standard algorithms modeling the value of the deformations in question. Based on the conducted analyzes, it is recommended that, prior to the practical implementation of high-performance concretes, autogenous shrinkage of control tests should be performed by specialized material laboratories with appropriate test equipment.

7

Ulepszenie normowych metod pomiarowych do rejestracji skurczu autogenicznego materiałów o matrycy cementowej

Zieliński A.

Materiały Budowlane

|

2018

|

nr 10

87--90

PL

Skurcz autogeniczny wraz z innymi czynnikami wpływającymi na skurcz całkowity może doprowadzić do zarysowania i spękania konstrukcji w czasie jej eksploatacji nawet bez udziału obciążeń zewnętrznych. W artykule przedstawiono skuteczność wykorzystania znormalizowanych metod pomiarowych pod kątem dokładności i kompletności rejestracji skurczu autogenicznego zaczynów, zapraw i betonów. Na podstawie przeprowadzonych analiz zaproponowano aparaturę i metodologię badawczą eliminującą wady metod normowych.

EN

Autogenous shrinkage together with other factors affecting the total shrinkage can lead to cracking of the structure during its operation even without presence of external loads. This paper presents the effectiveness of the use of standardized measurement methods in terms of accuracy and completeness of autogenous shrinkage of pastes, mortars and concretes. Based on the conducted analyses, a research apparatus and methodology was proposed to eliminate the disadvantages of standard methods.

8

Rodzaje skurczu betonu jego znaczenie i metody zapobiegania

Pawluk J.

Cement Wapno Beton

|

2018

|

R. 21/83, nr 4

290--297

PL

W pracy omówiono rodzaje skurczu betonu i ich przyczyny oraz metody zapobiegawcze. Następnie przeprowadzono badania skurczu cementu CEM I 42,5R z dodatkiem CaO, uzyskanego w wyniku prażenia wapna hydratyzowanego w 1450°C oraz domieszek handlowych. Były to domieszki BASF MasterLife SRA 150 i BASF MasterLife SRA 815, pierwsza, która opiera się na powstawaniu ettringitu, druga wpływająca na napięcie powierzchniowe wody. Dodatek CaO miał bardzo mały wpływ na skurcz cementu, podobnie jak pierwsza domieszka, natomiast ich równoczesny dodatek powodował znaczne zmniejszenie skurczu. Natomiast druga domieszka spowodowała znaczne zmniejszenie skurczu, a równoczesny dodatek wapna praktycznie nie zmieniał wpływu tej domieszki. Ten różniący się znacznie wpływ dwóch domieszek na skurcz cementu jest spowodowany ich różną zgodnością z zastosowanym cementem.

EN

In the paper the kind of shrinkage and the preventing methods were presented. Then the cement CEM I 42.5R shrinkage with the addition of CaO and two admixtures BASF MasterLite SRA 150 and BASF MasterLite SRA 815, was tested. CaO was obtained from lime hydrate burned at 1450°C and the admixtures SRA 150 was based on ettringite formation, but the SRA 815 on the decreasing of water surface tension. CaO addition had a very low influence on shrinkage, analogously as the first admixture. However, their simultaneous addition to cement the significant shrinkage reducing was causing. The second admixture the significant shrinkage reduction was causing. The simultaneous addition of CaO had no influence on the admixture reduction effect. These quite different influence of the two admixtures on shrinkage is caused by their quite different compatibility with the used cement.

9

Wpływ pielęgnacji na odkształcenia skurczowe betonu

Wójtowicz A., Michalak A.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 11

126--127

PL

W artykule przedstawiono wpływ pielęgnacji betonu na odkształcenia skurczowe. Pokazano, jak wilgotność względna otoczenia i czas trwania pielęgnacji wpływają na wartości nominalnych odkształceń skurczowych różnych klas betonu. Wykazano, iż pielęgnacja betonu nie ma istotnego wpływu na skurcz autogeniczny, który zależy głównie od czynników odpowiedzialnych za wytrzymałość betonu. Jego wartość jest o rząd wielkości mniejsza od wartości skurczu od wysychania. W przypadku wybranych beleczek wykonanych z betonu o różnych parametrach i różnie pielęgnowanego dokonano obliczeń odkształcenia skurczowego od wysychania.

EN

The article presents the impact of concrete curing on the shrinkage deformation. It shows how the relative humidity of the environment and the duration of care affect the value of the nominal shrinkage deformation for different classes of concrete. It has been shown that the concrete curing has no significant effect on the autogenous shrinkage, which depends mainly on the factors responsible for the strength of concrete. Its value is an order of magnitude less than the shrinkage by drying. For the reference beam element, assuming various parameters and care of concrete was calculated the shrinkage from drying.

10

Skurcz betonu - cechy istotne ze względu na projektowanie konstrukcji z betonu

Raczkiewicz W.

Przegląd Budowlany

|

2012

|

R. 83, nr 2

43-46

PL

Skurcz betonu to zjawisko polegające na samoistnych odkształceniach reologicznych. Jest sumą skurczu autogenicznego i skurczu spowodowanego wysychaniem. Na skutek naprężeń skurczowych w betonie może dojść do zarysowań. W związku z tym, projektując elementy z betonu, należy uwzględniać odkształcenia skurczowe. Zwykle wystarczy określić skurcz spowodowany wysychaniem, gdyż to on ma decydujący wpływ na wielkość naprężeń skurczowych. Jednak w niektórych przypadkach, gdy oblicza się konstrukcje zespolone (beton – beton) lub przy planowaniu długich przerw technologicznych, nie wolno ignorować wpływu skurczu autogenicznego. Na wielkość skurczu mają głównie wpływ: rodzaj cementu, stosunek w/c, wiek betonu, sposób pielęgnacji betonu, warunki otoczenia. Bardzo dobre efekty w obniżeniu wielkości skurczu ma dodatek do betonu włókien mikrozbrojenia.

EN

Concrete shrinkage is a phenomenon involving intrinsic rheological deformations. It is the combined effect of autogenous shrinkage and shrinkage caused by drying. Stresses resulting from shrinkage may cause cracks to appear in the concrete. Therefore, when designing concrete elements, it is necessary to take account of deformations caused by shrinkage. It is usually enough to determine the shrinkage caused by drying, since this has a decisive effect on the size of the shrinkage stresses. However in some cases, when making calculations for combined structures (concrete–concrete) or when planning long gaps in the construction process for technological reasons, the effect of autogenous shrinkage must not be ignored. The size of the shrinkage is affected mainly by the type of cement, the w/c ratio, the age of the concrete, the curing method and the ambient conditions. Very good results in reducing shrinkage are achieved by adding micro-reinforcement fibres to concrete.