Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ zbrojenia rozproszonego na pracę posadzek na gruncie

Blazy Julia, Drobiec Łukasz

Izolacje

|

2024

|

T. 29, nr 1

40--44, 46--47

PL

Temat zachowania się posadzek przemysłowych z dodatkiem zbrojenia rozproszonego ma charakter interdyscyplinarny i wymaga wiedzy nie tylko konstrukcyjnej, ale również geotechnicznej i materiałowej. Jednak pomimo rosnącej wiedzy i doświadczenia, fibrobeton nadal budzi nieufność. W związku z tym celem artykułu było przedstawienie wybranych zagadnień oraz badań dotyczących płyt na gruncie ze zbrojeniem rozproszonym. Opisane artykuły potwierdziły pozytywny wpływ dodatku, jak i zwiększonej ilości włókien stalowych oraz syntetycznych na nośność płyt. Dodatkowo stwierdzono, że w wyniku zastosowania odpowiedniej mieszanki z włóknami stalowymi możliwe jest ograniczenie lub nawet rezygnacja ze stalowych siatek zbrojeniowych oraz rekompensacja słabego stopnia zagęszczania podłoża gruntowego. Potwierdzono również korzystny wpływ włókien stalowych i syntetycznych na rysoodporność, ciągliwość oraz zmniejszenie wartości ugięć i przemieszczeń. Na koniec artykułu opisano planowane badania Wydziału Budownictwa Politechniki Śląskiej płyt na gruncie z dodatkiem włókien syntetycznych. Celem tych badań będzie określenie wpływu włókien oraz właściwości podparcia na nośność na przebicie, deformacje i zarysowania obciążanych punktowo płyt.

EN

The subject of fiber reinforced concrete (FRC) industrial floors has an interdisciplinary nature and requires not only structural, but also geotechnical and material knowledge. However, despite growing awareness and experience, FRC still arouses distrust. Therefore, the purpose of this article was to present selected topics and studies on FRC ground slabs. The described articles confirmed the positive effect of the addition and the increased dosage of steel and synthetic fibers on the load-bearing capacity of the slabs. Moreover, it was found that, when a suitable mixture with steel fibers is used, it is possible to reduce or even resign from steel reinforcing meshes and compensate for poor ground conditions. The beneficial effect of steel and synthetic fibers on crack resistance, ductility as well as reduction of deflection and displacement values was also confirmed. At the end of the article, the planned research of the Faculty of Civil Engineering of the Silesian University of Technology of ground slabs with the addition of synthetic fibers was described. The purpose of this research will be to determine the effect of fibers and support properties on the punching shear resistance, deformation and crack propagation of point-loaded slabs.

2

The properties and application of composite materials on the example of concrete with addition of steel and synthetic fibres

Mazewska Marta

Modern Engineering

|

2023

|

1

1--5

EN

The properties of fibre reinforced concretes are currently the subject of many studies due to the possibility of using that type of material in various fields of building engineering. The fibre reinforced concretes are composite materials, that consist of a concrete matrix and fibers. There are applied many kinds of fibres, for example made of steel, polypropylene or glass. The addition of fibers to the concrete has a beneficial effect on many of its features, including increased impact strength, reduced shrinkage and it also improves concrete strength. The paper presents the possibilities of using reinforced concretes with the addition of steel and propylene fibres.

3

Assessment of the influence of the shape of steel fibers on the properties of concrete composites

Helbrych Paweł

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2021

|

Z. 27 (177)

63-68

PL

Poruszono zagadnienie przydatności włókien stalowych w mieszankach betonowych oraz poddano pod ocenę wpływ kształtu włókien stalowych. Analizowano dwa rodzaje włókien stalowych - proste oraz haczykowate. Włókna do badań były wykonane z tej samej stali oraz miały dokładnie tę samą smukłość, średnicę oraz długość. Próbki badano po upływie 28 dni dojrzewania, a właściwości mechaniczne, jakie sprawdzono, to wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość betonu na rozciąganie w próbie zginania oraz wytrzymałość betonu na rozciąganie przy rozłupywaniu. Wyniki poddano analizie statystycznej.

EN

The article deals with the issue of the suitability of steel fibers in concrete mixtures. The influence of the shape of steel fibers was also assessed. Two types of steel fibers were analyzed, straight and hooked. The test fibers were made of the same steel and had exactly the same slenderness, diameter and length. The samples were tested after 28 days of maturation, and the mechanical properties that were checked were compressive strength, concrete tensile strength in a bend test and concrete tensile strength when splitting. The results were statistically analyzed and presented in the article.

4

Effects of steel fibres on fresh and hardened properties of cement concrete

Ali Saqib, Kumar Haresh, Rizvi Samar Hussain, Raza Muhammad Saleem, Ansari Jawaid Kamal

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2020

|

Vol. 30, no. 3

186--199

EN

Concrete possesses distinct features that make it widely acceptable for use across the globe; however, along with its obvious benefits, it has numerous drawbacks i.e., it is brittle in nature and its production causes an adverse impact on the environment. To counter such problems, researchers around the world have introduced sustainable measures. Fibre addition is foremost among these solutions in that it prevents crack propagation and increases the overall strength of concrete. In the present age, civil engineering structures have their own structural and durability requirements and so, modification in traditional concrete has become a necessity. This research is targeted at steel fibre reinforced concrete (SFRC), which is a superior quality concrete because of its enhanced strength. The steel fibres are obtained from binding wire that is used to tie the steel reinforcement. By referring to past research, steel fibres with an aspect ratio (length to diameter ratio) of 30 were considered favourable. The controlled, mixed design of the concrete was prepared with a targeted strength of 4000 psi and, while mixing the concrete ingredients, fibres were added to allow uniform dispersion. The fresh and hardened properties of workability, compressive, and tensile strength were tested and the results of fibres at 0%, 1%, 2% and 3% concrete mass were compared and analysed. The results indicated that highest compressive and tensile strength values were achieved with 3% fibre addition. However, with further addition, it was observed that concrete loses its workability. Therefore, it is suggested that 1% addition of steel fibres produces good strength with sufficient workability.

5

The effect of the concentration of steel fibres on the properties of industrial floors

Krzywiński Kamil, Chajec Adrian, Sadowski Łukasz

Technical Transactions

|

2019

|

Vol. 116, iss. 4

115--132

EN

This paper presents the results of a series of experiments on samples made of steel fibre reinforced concrete. The investigated samples were made with different concentrations of steel fibres ranging from 20.0 to 32.5 kg/m3. Twenty-one cubic samples (15 x 15 x 15 cm) and fourteen cuboid samples (15 x 15 x 60 cm) were used for this investigation. The article focusses on the effect of the concentration of steel fibres on the properties of industrial floors. For this purpose, both destructive and non-destructive methods were used and compared. As a result of this study, it has been proved that compressive and flexural tensile strength are lower with increasing air content and decreasing density of concrete. Moreover, it was found that there is a correlation between ultrasonic pulse velocity and rebound hammer results which together can be used to estimate the compressive strength of steel fibre reinforced concrete.

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki serii eksperymentów wykonanych na próbkach z betonu zbrojonego włóknami stalowymi. Badane próbki zbrojone były różną zawartością włókien stalowych od 20.0 do 32.5 kg/m3. Do badań użyto 21 sześciennych (15 x 15 x 15 cm) i 14 prostopadłościennych (15 x 15 x 60 cm) próbek betonowych. W artykule skupiono się na zbadaniu wpływu zawartości włókien stalowych na właściwości posadzek przemysłowych. Do badań zastosowano i porównano metody niszczące oraz nieniszczące. W rezultacie udowodniono, że wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie przy zginaniu zmniejsza się wraz ze wzrostem zawartości powietrza i malejącą gęstością betonu. Ponadto stwierdzono, że istnieje korelacja między wynikami ultradźwiękowymi i sklerometrycznymi, które mogą być wykorzystane do oszacowania wytrzymałości na ściskanie betonu zbrojonego włóknami stalowymi.

6

Bending Moment of the Waste Fine Aggregate Concrete Beams

Domski Jacek, Zakrzewski Mateusz, Laskowska-Bury Joanna

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 2

1505-1514

EN

This report presents the results of laboratory experiments of bending moment for fourteen concrete beams with steel bars. Twelve of the beams were made of waste fine aggregate concrete containing steel fibres: six with steel fibres 30/0.55 and six with steel fibres 50/0.80. The next two beams were made of plain concrete. The results of the experiments were compared with theoretical calculations based on a Eurocode 2 and also with the method suggested by Henager and Doherty.

PL

Artykuł przedstawia wyniki laboratoryjnych badań momentu zginającego czternastu belek żelbetowych. Dwanaście z nich wykonano na bazie piasku odpadowego wzbogaconego włóknami stalowymi tj.: sześć z włóknami 30/0.55 i sześć z włóknami 50/0.80. Pozostałe dwie belki wykonano z betonu zwykłego. Wyniki badań eksperymentalnych zostały porównane z obliczeniami przeprowadzonymi na podstawie Eurocode 2 i metody zaproponowanej przez Henager i Doherty.

7

Fibrokompozyt drobnokruszywowy – modele opisu właściwości i zastosowanie

Głodkowska W.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 3

1--291

PL

Monografia przedstawia krajowe i światowe badania dotyczące zastosowania fibrokompozytów do wykonania elementów i konstrukcji budowlanych. Omówiono genezę i zakres powstawania złóż piasków, zalegających na terenie Pomorza, jako odpad poprodukcyjny w procesie hydroklasyfikacji kruszyw. Jednym ze sposobów ich zagospodarowania jest użycie tego kruszywa do wytwarzania konstrukcyjnych kompozytów ze zbrojeniem rozproszonym. Przeprowadzone badania kompozytu o różnej zawartości włókien stalowych pozwoliły dobrać taką ilość włókien, przy której fibrokompozyt wykazuje najlepsze właściwości i spełnia wymagania stawiane materiałom konstrukcyjnym. Zaprezentowane wyniki badań właściwości mechaniczno-fizycznych opracowanego kompozytu drobnokruszywowego wskazują, że proponowany materiał może znaleźć zastosowanie przy wykonywaniu elementów i konstrukcji budowlanych. Stwarza to możliwość wykorzystania zalegających hałd piasku odpadowego, a tym samym częściowo rozwiązuje problem kosztownej rekultywacji terenów wyrobisk kopalnianych. Zastosowanie kruszywa odpadowego na większą skalę pozwoliłoby tym samym na ograniczenie dalszej degradacji środowiska. Zaproponowano sposób estymacji właściwości kompozytu drobnokruszywowego zbrojonego włóknami metodami nieniszczącymi. Do zidentyfikowania cech takiego kompozytu wytypowano dwie metody. Jedna z nich wykorzystuje indukcję elektromagnetyczną w celu oszacowania zawartości stalowego zbrojenia rozproszonego w kompozycie, druga opiera się na ustaleniu prędkości propagacji fali ultradźwiękowej w przestrzeni kompozytu. Mając zdefiniowane korelacje wybranych cech fibrokompozytu i parametrów badań nieniszczących wyznaczono równania regresji y (cecha fibrokompozytu jako zmienna zależna) względem x i z (natężenie prądu oraz prędkość fali jako zmienne niezależne). Znając prędkość fali i natężenie prądu z równań regresji można określić w sposób nieniszczący podstawowe właściwości fibrokompozytu drobnokruszywowego. W celu weryfikacji równań wykonano w warunkach naturalnych trzy płyty o różnej zawartości włókien stalowych i poddano je badaniom nieniszczącym. Badania wykazały dobrą zgodność między eksperymentem a obliczeniami, co wskazuje na poprawność sformułowanych równań. Omówiono zagadnienie rozkładu włókien stalowych w drobnokruszywowym kompozycie mineralnym. Zaproponowano model rozkładu włókien stalowych w przestrzeni takiego kompozytu oparty na podstawach statystycznych. Model ten zakłada losowość rozkładu włókien w przestrzeni kompozytu zgodnie z przyjętym rozkładem prawdopodobieństwa. Dokonano doświadczalnej weryfikacji opracowanego modelu. Wyniki rozkładu włókien stalowych w kompozycie mineralnym uzyskane na podstawie modelu statystycznego porównano z wynikami modelu często stosowanego przez innych autorów, opartego na podstawach geometrycznych. Stwierdzono dobą zgodność opisu rozkładu włókien stalowych dla obu modeli. Ponieważ ilość włókien wpływa na wytrzymałość kompozytu przy rozciąganiu, na podstawie badań doświadczalnych opracowano zależność między tą właściwością a ilością włókien w przekroju przebiegającym w pobliżu płaszczyzny zniszczenia materiału w warunkach rozciągania. Omówiono zasady wymiarowania zginanych elementów fibrobetonowych z wykorzystaniem wytrzymałości resztkowych. Przedstawiono także nowatorską propozycję wyznaczania tej wytrzymałości. Na podstawie badań i analiz, dla wybranych elementów konstrukcyjnych (zginane elementy belkowe oraz elementy płytowe) z drobnokruszywowego fibrokompozytu wytworzonego z piasków odpadowych podano zasady ich wymiarowania wg najnowszych dokumentów normalizacyjnych. Podano również ocenę nośności, zarysowania i ugięć. Stwierdzono, że metody RILEM oraz Model Codel 2010 nie powinny być w obecnej sytuacji stosowane do projektowania zginanych elementów konstrukcyjnych wykonanych z drobnokruszywowego fibrokompozytu. W związku z powyższym podano propozycję wymiarowania takich elementów. Autorka na podstawie badań i analiz własnych oraz ze współpracownikami podała wnioski dotyczące optymalnych modeli właściwości, autorskich propozycji projektowania i konstruowania elementów konstrukcyjnych z kompozytów drobnokruszywowych, a także obszary ich zastosowania. Wykazano, że modyfikowany fibrokomopozyt drobnokruszywowy może w pewnych zastosowaniach stanowić alternatywę dla betonu zwykłego. Może być on kontrolowany metodami nieniszczącymi i niszczącymi, podnosząc jego jakość i bezpieczeństwo konstrukcji. Projektowanie elementów z fibrokompozytu drobnokruszywowego wytworzonego z piasków odpadowych może być realizowane wg metodyki zaproponowanej w monografii, opartej na badaniach i analizach zgodnie z PN-EN, RILEM i Model Code 2010.

EN

The monograph presents Polish an international research on application of waste sand fiber composite for production of elements and constructions. Origin and range of creation of waste sand deposits, which are located in Polish region of Pomerania are discussed. These sands are by-product obtained during the process called hydroclassification of all-in-aggregate. One of the methods of their utilization is the use of such aggregate for the production of steel fiber reinforced mineral composites. The study of the composite of different steel fiber content has allowed to choose a number of fibers, which fiber composite exhibits the best properties and meets the requirements of construction materials. Presented results of physical-mechanical properties of the composite developed indicate that the proposed material may be used for the production of elements and constructions. This makes it possible to use the waste littering the sand heaps and thus partially solves the problem of costly reclamation area. The use of waste aggregates on a larger scale would therefore limit the further degradation of the environment. A method of estimating the properties of a waste sand fiber composite reinforced with steel fibers using non-destructive methods is proposed. Two methods were selected to identify the properties of such a composite. One of them uses electromagnetic induction in order to estimate the content of steel fibers dispersed in the composite space, while the other is based on the determination of ultrasonic wave velocity propagating through the composite. Having defined correlations between the properties of the fiber reinforced composite and non-destructive testing parameters, regression equations were determined. Seven relationships between properties of fiber reinforced composite as the dependent variables and two independent variables, i.e.: amperage and ultrasonic wave velocity, were established. Knowing the amperage and the ultrasonic wave velocity, the basic properties of the fiber reinforced composite can be determined from the regression equations in a non-destructive manner. In order to verify the equations, three slabs with different amounts of steel fibers were made in field under natural conditions, and next subjected to non-destructive tests. The tests showed good compatibility between the experimental results and those of calculations, which indicates the correctness of the formulated equations. The issue of dispersion of steel fibers in a waste sand fiber composite is discussed. A model for the distribution of steel fibers in the volume of such composite, based on statistics, has been proposed. The model provides for the randomness of fiber distribution in composite space in accordance with the adopted probability distribution. The developed model has been experimentally verified. The results concerning the distribution of steel fibers in mineral composite have been obtained from the statistical model and compared with those of the model frequently applied by other authors on the basis of geometric grounds. Good compatibility of steel fiber distribution for a description of both models has been ascertained. As the amount of fibers influences the tensile strength of composite, the relationship between the above introduced feature and the quantity of fibers in the cross-section located nearby material tensile failure surface has been developed with reference to the experimental tests. Principles of dimensioning of bent elements made from fiber-reinforced concrete with the use of residual strength are discussed. An innovative method of determination of such strength is also presented. On the basis of research and analyses, for selected structural elements (bent beam elements and slab elements) produced from waste sand fiber composite, the rules for their dimensioning are given according to the latest standardization documents. The assessment of load capacity, cracks and deflections is also given. It was found that the RILEM and Model Codel 2010 methods should not be used currently for the design of bent structural elements made from waste sand fiber composite. Taking that into consideration, the proposal to dimension such elements is given. On the basis of own research and analyzes, and conducted with associates, the author presents conclusions concerning optimal models of properties, own proposals for designing and constructing of construction elements from waste sand fiber composite, as well as areas of their application. It has been proven that modified waste sand fiber composite may be an alternative to plain concrete in some applications. It may be controlled using non-destructive and destructive methods, improving its quality and construction safety. The design of elements made from waste sand fiber composite may be implemented according to the methodology proposed in the monograph, based on research and analyses in accordance with PN-EN, RILEM and Model Code 2010.

8

Flexural Behaviour of Fibre Reinforced Concrete Beams with Different Aspect Ratios

Baskar K., Elangovan G., Das K. M.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2018

|

Vol. 26, no. 1 (127)

59--66

EN

The performance of conventional concrete is enhanced by the addition of fibres in concrete. Consequently the brittleness in concrete is reduced, and its acceptable ductility is also ensured by this addition. In this paper the strength of concrete cubes, cylinders and beams cast using M25 grade concrete and reinforced with steel and polypropylene fibres is presented. Also hybrid fibres with crimped steel and polypropylene were used in a concrete matrix to study improvements in the strength properties of steel, polypropylene and hybrid polypropylene as well as steel (crimped) fibres of various proportion i.e., 0.25%, 0.5%, 0.75%, 1% and 0.5% (0.25% of steel and 0.25% of polypropylene), 0.75% (0.5% of steel and 0.25% of polypropylene, 0.25% of steel and 0.5% of polypropylene) and 1% of various combinations of hybrid fibres for 7,14 and 28 days. The main reason for synthetic fibres in the concrete matrix is to improve the post cracking response of the concrete to improve the energy absorption capacity and ductility as well as to provide crack resistance and control. The introduction of this type of concrete was brought in as a solution to develop concrete with enhanced flexural and tensile strength. In this paper we analysed and present a comparison between conventional concrete and fibre reinforced concrete, leading to a crack free structure.

PL

W pracy zbadano właściwości mechaniczne betonu wzmocnionego włóknami stalowymi i polipropylenowymi. Przedstawiono wyniki badań wytrzymałości kostek, cylindrów i belek wykonanych z czystego betonu i betonu wzmocnionego włóknami stalowymi i polipropylenowymi. Zastosowano również włókna hybrydowe z karbikowaną stalą i polipropylenem w matrycy betonowej w celu zbadania poprawy właściwości wytrzymałościowych. Użyto włókien w różnych proporcjach tj. 0,25%, 0,5%, 0,75%, 1% i 0,5% (0,25% stali i 0,25% polipropylenu), 0,75% (0,5% stali i 0,25% polipropylenu, 0,25% stali i 0,5% polipropylenu) oraz 1% różnych kombinacji włókien hybrydowych. Zastosowanie włókien syntetycznych w matrycy betonowej poprawiło zdolność pochłaniania energii, a co za tym idzie spowodowało polepszenie odporności betonu na pękanie. Wprowadzenie betonu wzmocnionego włóknami stalowymi i polipropylenowymi zaproponowano jako rozwiązanie do opracowania betonu o zwiększonej wytrzymałości na zginanie i rozciąganie.

9

Selected Mechanical Properties Analysis of Fibrous Composites Made on the Basis of Fine Waste Aggregate

Domski J., Głodkowska W.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2017

|

Tom 19

81--95

EN

The presented article concerns environmental protection in terms of limiting consumption of natural resources and carbon dioxide emission. Its subject matter fits in the world-wide tendency consisted with Sustainable Ecological Development. Northern Poland area lacks of coarse aggregate, which is essential to produce ordinary concrete. In this case, in order to obtain wholesome aggregate to concrete production, it is necessary to process much more output in the form of all-in aggregate, increasing work and energy input at the same time. This procedure results in obtaining various aggregate fractions, however over 80% of it is sand with maximum granulation of 4 mm. As the result, most of sand remains unused in numerous piles located nearby the aggregate mines and is treated as post-production waste. These facts made the authors of the article to propose a solution of the existing issue. Therefore, there were analyzed the results of study on sand from two mines located in northern Poland. The analysis covered grading curves, grain median, bulk density in loose state, grain density, quantity of mineral dust, voids and foreign body content. The results of conducted analysis confirmed the possibility of using waste sand as aggregate in cement composites with steel fibres. Additionally, there were also analyzed the results of previous study on mechanical properties of selected hooked steel fibres, which were 50 mm long and had 0.8 mm in diameter. The tensile strength results and the number of bends, that were obtained, were verified with the parameters declared by fibre producers. The main analysis concerned two specific fibrous composites of volumetric content of fibres of 0.42% and 1.2%. These values are considered to be minimal as well as optimal for quantity of fibres in the mixture. In case of these composites, the statistical analysis also included compression strength and tension strength at splitting, modulus of elasticity and residual strength. On the basis of this analysis the curves were proposed describing value changes in compression strength, tension strength at splitting and modulus of elasticity in function of dosed fibres quantity. The presented functions well describe variability of aforementioned qualities, what is confirmed by correlation ratio, which was between 0.76 and 0.94. There was also analysed an interdependence between loading force and crack mode opening displacement (CMOD). On its basis it was possible to determine residual strength and to establish, according to Model Code 2010, fibrous composite classes and also whether it was possible to partially replace ordinary reinforcement with fibrous composites. The results of all these analysis prove that the mechanical properties of fine aggregate composites made on the basis of waste sand with dispersed reinforcement comply with the requirements imposed on construction materials.

PL

Prezentowany artykuł dotyczy ochrony środowiska w aspekcie ograniczania zużycia surowców naturalnych oraz emisji dwutlenku węgla. Swoją tematyką wpisuje się on w ogólnoświatową tendencję związaną z tzw. Zrównoważonym Rozwojem Środowiska. Obszary Polski północnej są ubogie w kruszywo grube, które jest niezbędne przy produkcji tradycyjnych betonów. W tej sytuacji, aby uzyskać pełnowartościowe kruszywo do betonów, należy przerobić znacznie większą ilość urobku w postaci pospółki, przy jednoczesnym zwiększeniu nakładu pracy i energii. W efekcie tych zabiegów uzyskuje się różne frakcje kruszywa, jednak w znacznej części, bo w ponad 80%, jest to piasek o uziarnieniu do 4 mm. Sytuacja ta sprawia, że w obszarze kopalń kruszyw, znajdują się liczne hałdy piasku, traktowane jako odpad poprodukcyjny. Argumenty te skłoniły autorów niniejszego artykułu, aby zaproponować rozwiązanie zaistniałego problemu. Przeprowadzono analizę wyników badań piasku, pochodzącego z dwóch kopalń z obszaru Polski północnej, która obejmowała: krzywą przesiewu, ziarno mediana, gęstość nasypową w stanie luźnym, gęstość ziaren, zawartość pyłów mineralnych, jamistość oraz zawartość ciał obcych. Wyniki z przeprowadzonej analizy potwierdziły możliwość wykorzystania piasku jako kruszywa w kompozytach cementowych z dodatkiem włókien stalowych. Dodatkowo przeanalizowano uzyskane, w ramach wcześniej przeprowadzonych badań, właściwości mechaniczne wybranych haczykowatych włókien stalowych o średnicy 0,8 mm i długości 50 mm. Zweryfikowano uzyskane wytrzymałości na rozciąganie oraz liczbę przegięć z parametrami deklarowanymi przez producenta włókien. Zasadnicza analiza dotyczyła dwóch specyficznych fibrokompozytów o objętościowej zawartości włókien 0,42% i 1,2%, uznanych za minimalną i optymalną ilość włókien w mieszance. Dla tych kompozytów przeprowadzono analizę statystyczną obejmującą wytrzymałości na ściskanie i rozciąganie przy rozłupywaniu, moduł sprężystości i wytrzymałości resztkowe badanych fibrokompozytów. Na podstawie przeprowadzonej analizy zaproponowano krzywe opisujące zmianę wytrzymałości na ściskanie, wytrzymałości na rozciąganie przy rozłupywaniu oraz modułu sprężystości w funkcji ilości dozowanych włókien. Przedstawione funkcje dobrze charakteryzują zmienność wyżej wymienionych cech, o czym świadczy współczynnik korelacji, który zawierał się w przedziale od 0,76 do 0,94. Przeanalizowano również zależność pomiędzy siłą obciążającą a szerokością rozwarcia rysy (CMOD). Na jej podstawie możliwe było określenie wytrzymałości resztkowych, zaś zgodnie z ModelCode 2010, ustalono klasy fibrokompozytów oraz ustalono, czy możliwe jest częściowe zastąpienie zbrojenia tradycyjnego fibrokompozytem. Wyniki z przeprowadzonych analiz dowodzą, że właściwości mechaniczne drobnokruszywowych kompozytów wykonanych na bazie piasków odpadowych ze zbrojeniem rozproszonym odpowiadają wymaganiom stawianym budowlanym materiałom konstrukcyjnym.

10

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

Smarzewski P., Barnat-Hunek D.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2016

|

Vol. 65, nr 2

67--79

EN

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

PL

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

11

Effect of concrete addition of selected micro-fibers on the reinforcing bars corrosion in the reinforced concrete specimens

Raczkiewicz W.

Advances in Materials Science

|

2016

|

Vol. 16, nr 3(49)

38--46

EN

The micro-fibers increase the consistency and uniformity of concrete, which can improve the protective properties of concrete cover and thus should reduce the corrosion of the reinforcement bars in the reinforced concrete elements. The article presents a study which main objective was to specify the effect on concrete mix the addition of steel or polypropylene micro-reinforcement fibers on the reinforcing bars corrosion process. The research included measuring the reinforcement corrosion progress caused by the chloride impact as well as cyclical freezing and thawing specimens test. To measure the electrochemical corrosion progress the non-destructive i.e. galvanostatic pulse method was used. The results were used to conduct a comparative analysis.

12

Piaski odpadowe jako wartościowe kruszywo do wytwarzania fibrokompozytów

Głodkowska W., Laskowska-Bury J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 1

507--525

EN

In the paper an issue of waste sand utilization was raised. The heaps of waste sand located in Polish region Pomerania are by-product obtained during the process called hydroclassification of all-in-aggregate for concrete production. One of examples how to resolve the waste sand utilization problem could be its application for the production of steel fiber reinforced mineral composites. The authors introduced their tests results physical-mechanical properties of fibrous composites made on the basis of waste sands with different amounts of steel fibers. Steel fiber content is from 0 to 2.5% relative to the volume of the composite. The fibers in the mixture were arranged at random. Based on these results proposed composite of the best properties, which meets the requirements for construction materials. It was specified the exact composition of the material of this composite. For the selected composite steel fibre content of 1.2% of tests taken basic properties: compressive strength, tensile strength, residual strength, modulus of elasticity, shear strength, resistance to frost, resistance to abrasion. Tests were performed on samples having a side of 150 cubic mm and cylindrical with the dimensions 150x300 mm. Carried out research, literature studies and analysis of the obtained results allow to conclude that this material can be used for the performance of structural elements and thus creates a perspective on the use of waste aggregates. In view of the above, the large resources of small aggregates present in the form of waste could become a wealth for the region of Pomerania. Sands waste could become a basic component of materials intended for the manufacture of certain structural elements. The use of waste to produce aggregate composites constructional on a wider scale, and partial replacement of concrete simple-it such material can significantly reduce further degradation of the environment.

13

Włókna stalowe w największych projektach tunelowych

Gaczewski A.

Geoinżynieria : drogi, mosty, tunele

|

2015

|

nr 4

96-97

PL

Budowa systemu metra w katarskiej stolicy – mieście Doha czy rozbudowa sieci metra Crossrail w Londynie stanowią przykłady zakrojonych na szeroką skalę i najbardziej spektakularnych tunelowych projektów infrastrukturalnych ostatnich lat w ujęciu globalnym. Zużycie betonu i stali podczas realizacji tak ogromnych inwestycji jest bardzo duże. Można je jednak zredukować, stosując włókna stalowe jako jedyne zbrojenie segmentów obudowy tunelu.

14

Właściwości betonu samozagęszczającego się z dodatkiem włókien stalowych w wybranych elementach płytowych

Szynkiewicz L., Ponikiewski T., Gołaszewski J.

Magazyn Autostrady

|

2014

|

Nr 8-9

38--41

PL

Przyczyną stosowania w drogownictwie betonu klasy co najmniej C30/37, o niskiej nasiąkliwości, jest zwiększenie trwałości elementów narażonych na działanie warunków atmosferycznych oraz zbrojenia. W konsekwencji konieczne jest odpowiednie zagęszczenie mieszanki. Jedną z alternatyw w wykonawstwie wspomnianych elementów jest zastosowanie samozagęszczalnego betonu z dodatkiem włókien stalowych. Betony samozagęszczalne charakteryzują się wysoką klasą wytrzymałości oraz szczelnością, a także eliminowana jest konieczność zagęszczania mieszanki. Z kolei włókna stalowe pozytywnie wpływają m.in. na wytrzymałość na rozciąganie, udarność oraz ścieralność betonu. Powstały z połączenia fibrobeton samozagęszczalny może być swobodnie stosowany zarówno przy wykonywaniu posadzek, nawierzchni drogowych, jak również płyt drogowych, które są jednym z najbardziej popularnych rozwiązań przy budowaniu dróg tymczasowych.

15

New Generation Cementitious Composites with fibres – properties and application

Zych T.

Czasopismo Techniczne. Architektura

|

2014

|

R. 111, z. 8-A

85--102

EN

The paper presents the properties of new generation cementitious composites with fibres, such as "bendable concrete" (ECC, Engineered Cementitious Composites) (plastic, not brittle but resistant to cracking material) with the addition of polyvinyl alcohol (PVA) fibres, high performance concrete (HPC) with glass fibres, reactive powder concrete (RPC) (characterized by ultra-high compressive strength, above 200 MPa) with short steel fibres. The detailed characteristics of the composition of the cement matrix and the role of fibres in the formation of the composite properties are described. Various applications of the composites as structural and architectural materials are also given.

PL

W artykule przedstawiono właściwości najnowszej generacji kompozytów cementowych z dodatkiem włókien, m.in. "betonów zginalnych" (ECC) (plastycznych, a nie kruchych przy zginaniu, odpornych na pękanie) z włóknami polialkoholowinylowymi (PVA), wysokowartościowych betonów (HPC) z włóknami szklanymi, betonów z proszków reaktywnych (RPC) (cechujących się ultrawysoką wytrzymałością na ściskanie − powyżej 200 MPa) z krótkimi włóknami stalowymi. Szczegółowo scharakteryzowano skład matrycy cementowej oraz opisano rolę, jaką spełniają włókna w kształtowaniu właściwości kompozytu. Pokazano możliwości zastosowania kompozytów jako materiałów konstrukcyjnych oraz architektonicznych.

16

Analizy stanów deformacji zginanych płyt z betonu i fibrobetonu wysokowartościowego

Smarzewski P., Szwaj M., Szewczak A.

Budownictwo i Architektura

|

2012

|

Vol. 10, nr 1

37-52

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zginanych płyt żelbetowych wykonanych z betonu wysokowartościowego o wskaźniku woda/spoiwo równym 0,2 z dodatkiem włókien stalowych i polipropylenowych uzyskane z wykorzystaniem systemu ARAMIS, do bezkontaktowych trójwymiarowych pomiarów odkształceń. Płyty zbrojono siatkami z prętow �8 mm, a czynnikiem zmiennym w badaniach była procentowa zawartość dodatku włókien do betonu. W wyniku przeprowadzonych eksperymentów stwierdzono istotny wpływ kombinacji zbrojenia strukturalnego na nośność płyt.

EN

The article presents the results of bending tests on reinforced concrete made of high strength concrete with water/(cement+microsilica) ratio of 0.2 with addition of steel and polypropylene fibres obtained with the system of non-contact three-dimensional displacement measuring system – ARAMIS. The plates were reinforced with grids and the variable was the content of fibres in concrete. The experiments proved significant influence of structural reinforcing combinations on load capacity of plates.

17

Wpływ zawartości popiołu lotnego wapiennego oraz zbrojenia rozproszonego na wybrane charakterystyki fibrobetonów samozagęszczalnych

Gołaszewski J., Ponikiewski T.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

Vol. 2, no. 3

281-287

PL

Analiza wpływu zawartości popiołu lotnego wapiennego (PLW) oraz różnego typu włókien na właściwości betonu samozagęszczalnego jest przedmiotem niniejszego artykułu. Zaprezentowano badania wpływu włókien o zróżnicowanych parametrach geometrycznych, celem określenia wpływu ich parametrów geometrycznych na urabialność oraz samozagęszczalność. W referacie zostały przedstawione wyniki badań urabialności w ujęciu reologicznym mieszanek samozagęszczalnych modyfikowanych włóknami oraz PLW. Badania metodą reometrycznego testu urabialności (RTU) zostały przeprowadzone za pomocą reometru do zapraw i mieszanek betonowych – BT2. Wykonano aproksymację wyników pomiarów dwuparametrowym modelem reologicznym Bingham’a, co pozwoliło na określenie dwóch podstawowych parametrów reologicznych – granicy płynięcia g oraz lepkości plastycznej h. Mieszankabetonowa była modyfikowana ze względu na zmienny w badaniach rodzaj i udział objętościowy włókien oraz ilość popiołu lotnego wapiennego w cemencie.

EN

The methodology and test results are presented and discussed in the paper. The influence of high calcium fly ash and fibres on workability and mechanical properties of Self- Compacting Concrete (SCC) are analysed. The rheological parameters of SCC – behaves as a Bingham body, their rheological parameters yield value g and plastic viscosity h were determined by using new kind of rheometer BT2 to mortar and concrete mix research. The mechanical parameter of SFRSCC – the cube compressive strength were presented as well. In the research, an experimental verification of a significance of an influence: type and volume fraction of fibres on rheological properties of SFRSCC was investigated. The length of fibres has the significant influence on yield value g and plastic viscosity h of SCC. The significant influence of the length of fibres on plastic viscosity h of tested polypropylene 25 mm fibres in SCC was only observed.

18

Estimation of the bending stiffness of rectangular reinforced concrete beams made of steel fibre reinforced concrete

Bywalski C., Kamiński M.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2011

|

Vol. 11, no 3

553-571

EN

A method of calculating the location of the neutral axis of a rectangular steel fibre reinforced concrete cross section before and after cracking, and its moments of inertia relative to this axis is proposed. Moreover, the method of calculating the cross section's geometrical characteristics for both the cracked stage and the uncracked stage is based on a model of fibres distribution along the length of the beam. Consequently, two algorithms for estimating the immediate and long-term deflections of steel fibre reinforced concrete beams are proposed. One of the algorithms is for uncracked beams and the other for cracked beams. The algorithms hale been positively experimentally verified.

PL

W pracy zaproponowany został sposób obliczania położenia osi obojętnej prostokątnego przekroju fibrobetonowego przed i po zarysowaniu oraz momentów bezwładności przekroju względem tych osi. Ponadto sposób obliczania cech geometrycznych przekroju dla fazy zarówno zarysowanej, jak i niezarysowanej bazuje na modelu rozkładu włókien na długości elementu belkowego. W konsekwencji zaproponowano dwa algorytmy do szacowania ugięć doraźnych i długotrwałych belek fibrobetonowych, z których jeden dotyczy belek niezarysowanych, a drugi zarysowanych. Algorytmy te zostały pozytywnie zweryfikowane doświadczalnie.

19

Wpływ rodzaju włókien na samozagęszczalność i mrozoodporność betonu

Miera P.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2008

|

z. 113

177-184

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu włókien stalowych falistych i polipropylenowych fibrylowanych na samozagęszczalność mieszanek betonowych oraz mrozoodporność betonów. Badania wykonano na dwóch mieszankach o różnym stosunku wodno-cementowym (w/c) oraz o różnym wskaźniku wypełnienia kruszywa zaczynem (phikz), różnicując ich skład rodzajem włókien i domieszką napowietrzającą.

EN

In this paper are presented both influence of steel- and polypropylene fibers on self compacting and internal frost resistance of concrete. The researches were carried out on two concrete mixes with different water-cement ratio (w/c), and different paste - filled aggregate (phikz), differentiating their content with the fibers' type and air entrained admixture.

20

Minimalna zawartość włókien stalowych w fibrobetonie z punktu widzenia zarysowalności i nośności

Zbylut Sz.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2008

|

z. 113

383-390

PL

W pracy określono minimalną zawartość zbrojenia rozproszonego w postaci włókien stalowych w betonie ze względu na kryteria zarysowalności i nośności. W tym celu przeanalizowano badania Prof. Piti Sukontasukkula, Dr. Patrika Grotha oraz Mgr. inż. K. Piwowarczyka. Doświadczenia te dotyczyły trój-lub czteropunktowego zginania beleczek fibrobetonowych o zróżnicowanej zawartości włókien stalowych w betonie. Wszystkie badania wykonano zgodnie normą ASTM C1018. Analizowanymi wielkościami były: siła maksymalna Pu otrzymana w badaniu, siła rysująca, odpowiadająca chwili pojawienia się pierwszej rysy Pcr, oraz wskaźniki ciągliwości (toughness index) I5. Minimalny poziom zbrojenia fibrobetonu porównano między innymi z wartościami zalecanymi przez producentów, a także z innymi źródłami wyszczególnionymi w niniejszej pracy.