Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Size effect of synthetic fibre reinforced concrete - investigation using a semi-discrete analytical beam model

Tóth Mária Erdélyiné, Pluzsik Anikó

Architecture Civil Engineering Environment

|

2023

|

Vol. 16, no. 3

117--129

EN

The size effect is a well-known characteristic of concrete structures. However, in the case of fibre-reinforced concrete (FRC), this issue is not thoroughly explored. Most design recommendations of FRC neglect the size effect or handle the behaviour of FRC structures in case of different structural sizes similar to plain concrete structures (assuming FRC is a homogeneous material). The aim of this paper is to show that the size effect of FRC can be divided, the share of the concrete matrix and the fibres in the size-dependent properties is separable. For the size effect research fifteen synthetic macro fibre reinforced concrete and six plain concrete beam specimens were prepared and tested in three different sizes and then evaluated with the semi-discrete analytical (SDA) model. The analysis of the experimental specimens has shown that the size effect significantly influences the concrete material in the case of FRC with softening material behaviour, but the residual loadbearing capacity which mainly arise from the local bridging effect of fibres is essentially independent of the structural size. It is also shown in this paper that the two defining parameters of the SDA model is independent of the structural size, so the model provides an excellent tool in case of the design of real-sized FRC structures.

2

Charakterystyka porównawcza wytrzymałości betonu z dodatkiem włókien polimerowych

Blazy Julia, Drobiec Łukasz

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 9

44--48

PL

Celem artykułu była analiza porównawcza wytrzymałości betonu z dodatkiem włókien polimerowych uzyskanych w badaniach jednoosiowego rozciągania, trzypunktowego zginania i rozłupywania Montevideo. Wykonano jedną mieszankę bez włókien i pięć mieszanek fibrobetonowych z 2 lub 3 kg/m3 włókien o różnej geometrii i formie. Stwierdzono, że dodanie włókien nie wpłynęło w istotny sposób na maksymalną wytrzymałość betonu na ściskanie, jednoosiowe rozciąganie, zginanie i rozłupywanie. Natomiast poprawie uległy siły i wytrzymałości resztkowe, energia pękania i ciągliwość betonu. Obliczony współczynnik korelacji obciążenia (kTRMV = 1,5) pozwolił na porównanie wyników testu rozłupywania Montevideo z testami trzypunktowego zginania przy szerokości rozwarcia rysy większej niż 1 mm. Test rozłupywania Montevideo może być prostszą i bardziej kompaktową metodą badawczą w porównaniu z testem trzypunktowego zginania.

EN

The aim of the article was a comparative analysis of concrete strenght with the addition of polymer fibers subjected to three test methods: the uniaxial tensile test, the three-point bending test, and the Montevideo splitting tensile test. One mix without fibers and five fiber reinforced concrete mixes were made with 2 or 3 kg/m3 of polymer fibers of different geometry and form. It was found that the addition of fibers did not significantly affect the maximum compressive, uniaxial tensile, flexural, and splitting tensile strength of concrete. On the other hand, residual forces and strengths, fracture energy, and ductility of concrete were significantly improved. The calculated load correlation coefficient (kTRMV = 1.5) allowed the correlation of the results of the Montevideo splitting tensile test with the three-point bending test for a crack mouth opening displacement greater than 1mm. Overall, the Montevideo splitting test may be a simpler and more compact test method compared to the three-point bending test.

3

Enhanced modelling and numerical testing of GFRP composite box beam with adhesive joints

Klasztorny M., Nycz D. B., Zając K. P.

Composites Theory and Practice

|

2018

|

R. 18, nr 4

217--226

EN

The subject of the experiment and numerical research is a simply-supported thin-walled box beam with a span of 2.00 m, created by gluing two composite GFRP shells. The beam was subjected to a three-point bending test controlled by displacement in the range from 0 to 300 mm. An experimental bending test, numerical modelling and simulations of this test as well as validation of the modelling and simulation were carried out. In comparison with the authors’ previous publication, adjustments and enhancements include: correction of the GFRP material constants and friction coefficients; testing the key numerical parameters of the geometrically and physically non-linear task, i.e. an iteration step in the implicit algorithm, a convergence tolerance coefficient, FE mesh density; testing the use of the Glue contact option in the MSC.Marc FE code for modelling adhesive joints; quasi-optimization of the ply sequence with the maximum load bearing capacity as the objective function. The parameters and options of numerical modelling and simulation of glued composite shells in the MSC.Marc system were determined, useful for detailed design calculations of composite FRP structures.

PL

Przedmiotem badań numerycznych jest cienkościenna belka skrzynkowa swobodnie podparta, o rozpiętości 2.00 m, utworzona przez sklejenie dwóch powłok kompozytowych GFRP ze sobą na całej długości belki. Belkę poddano próbie trójpunktowego zginania sterowanego przemieszczeniem w zakresie od 0 do 300 mm. Przeprowadzono eksperymentalną próbę zginania, modelowanie numeryczne i symulacje tej próby oraz walidację modelowania i symulacji. W porównaniu z poprzednią pracą autorów (Composites Theory and Practice, 2015) korekty i ulepszenia obejmują: korektę stałych materiałowych kompozytu GFRP i współczynników tarcia, testowanie parametrów numerycznych zadania nieliniowego geometrycznie i fizycznie, tj. krok iteracyjny w algorytmie implicite, współczynnik tolerancji zbieżności, gęstość siatki elementów skończonych, testowanie opcji Glue contact w systemie MSC.Marc do modelowania spoin klejowych, quasi-optymalizacja sekwencji warstw z funkcją celu w postaci maksimum nośności belki przy zginaniu. Wyznaczono parametry i opcje modelowania numerycznego i symulacji kompozytowych powłok sklejanych z użyciem systemu MSC.Marc, przydatne do szczegółowych obliczeń projektowych konstrukcji z kompozytów FRP.

4

Badanie odporności na pękanie mas ceramicznych

Banaszak J., Śliwa T., Stasiak M.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

T. 65, nr 1

44--49

PL

Głównym celem pracy były badania nad określeniem współczynnika krytycznej intensywności naprężeń KIc mas ceramicznych. Porównano dwie metody wyznaczenia KIc: testy trójpunktowego zginania próbki z naciętym karbem oraz pomiary parametrów odcisku wgłębnikiem Vickersa. Badania przeprowadzono na kaolinie KOC i glinie POZ. Przeanalizowano korelacje pomiędzy współczynnikiem KIc i wytrzymałością na rozerwanie Właściwości mechaniczne tych materiałów silnie zależą od ich wilgotności. Stąd badania odporności na pękanie przeprowadzono w zależności od wilgotności tych materiałów w zakresie stosowanym w suszarnictwie.

EN

Main aim of this study was the characterization of fracture toughness of ceramic masses by measuring critical stress intensity factor KIc. Two different measuring techniques were applied: the three-point bending of rectangular cross-section beams with a notch in the middle and the Vickers test. The materials chosen for the test were KOC kaolin and POZ clay. Mechanical properties of these materials strictly depend on moisture contents. Fracture toughness determination for the analyzed ceramic masses was performed in the moisture content range used in industrial drying.