Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ różnej zawartości cementu i wskaźnika wodno-cementowego na głębokość karbonatyzacji i prawdopodobieństwo karbonatyzacji w betonie

Hassan Mostafa, Amleh Lamya, Othman Hesham

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 2

126--143

PL

Infrastruktura jest narażona na oddziaływanie dwutlenku węgla a co za tym idzie karbonatyzację betonu, która w przypadku mostów z żelbetu może powodować korozję stalowego zbrojenia. Dwutlenek węgla ma duży wpływ na głębokość karbonatyzacji betonu. Zawartość cementu i wskaźnik wodno-cementowy mają duży wpływ na głębokość karbonatyzacji betonu. Niniejsze badanie ma na celu zbadanie wpływu zmian klimatycznych na głębokość karbonatyzacji przez rozważenie różnych scenariuszy RCP [ang. Representative Concentration Pathway - reprezentatywnych ścieżek stężenia CO2]. Ponadto zbadano wpływ wytrzymałości betonu na ściskanie na głębokość karbonatyzacji. Dodatkowo zbadano wpływ różnych zawartości cementu na prawdopodobieństwo korozji, wywołanej karbonatyzacją. Rozważane są dwa parametry, a mianowicie zawartość cementu [400 kg/m3, 350 kg/m3 i 250 kg/m3] oraz stosunek wody do cementu [0,45 i 0,55]. W badaniu tym uwzględniono różne stężenia CO2 przy użyciu scenariuszy RCP. Scenariusze RCP [2.6, 4.5, 6 i 8.5] zostały wykorzystane przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu [IPCC], do przedstawienia odpowiednio ścieżki niskiej, średniej i wysokiej emisji. Głębokość karbonatyzacji oszacowano za pomocą równań Yoona i Stewarta. Ponadto zbadano prawdopodobieństwo korozji wywołanej karbonatyzacją za pomocą symulacji Monte Carlo i metody niezawodności pierwszego rzędu, przy różnych zawartościach cementu [FORM] dla RCP 8.5. Określono procentowy wzrost głębokości karbonatyzacji przy użyciu Yoona w porównaniu z równaniami Stewarta, dla mieszanek betonowych o różnych proporcjach wody do cementu i zawartości cementu w latach 2025 i 2100, zarówno dla RCP 2.6, jak i RCP 8.5. Ostatecznie prawdopodobieństwo diokorozji wywołanej karbonatyzacją przeprowadzonej przez FORM dla zawartości cementu 250 kg/m3, wzrosło o 118% w porównaniu z prawdopodobieństwem karbonatyzacji z zawartością cementu wynoszącą 400 kg/m3, dla roku 2100.

EN

Nowadays transportation infrastructure is subjected to a high percentage of carbon dioxide emissions. CO2 greatly affects the carbonation depth of concrete, which can affect the deck for reinforced concrete bridges causing corrosion to steel reinforcement. Cement content and water to cement ratio greatly influence the carbonation depth of concrete. This study aims to investigate the effect of climate change on carbonation depth by considering different Representative Concentration Pathways [RCPs]. In addition, the effect of different compressive strengths on the carbonation depth was investigated in this research. Additionally, the effect of different cement contents on the probability of carbonation-induced corrosion has been investigated. Two parameters are considered, namely, the cement content [400 kg/m3, 350 kg/m3, and 250 kg/m3] and, the water to cement ratio [0.45 and 0.55]. This study RCPs for CO2 concentrations. The RCP [2.6, 4.5, 6, and 8.5] trajectory was used by the Intergovernmental Panel on Climate Change [IPCC], which represents low emission pathways, intermediate emission pathways, and high emission pathways, respectively. Carbonation depth has been estimated using Yoon’s and Stewart’s equations. Furthermore, the probability of carbonation-induced corrosion has been investigated using Monte Carlo simulation and the first-order reliability method at different cement contents for RCP 8.5. The percentage increase in the carbonation depth using Yoon’s compared to Stewart’s equations for concrete mixes which consist of different water to cement ratios and cement content for the years 2025 and 2100 for both RCP 2.6 and RCP 8.5 were calculated. Finally, the probability of carbonation-induced corrosion conducted by FORM for cement content of 250 kg/m3 has been increased by 118% compared to the probability of carbonation including cement content equal to 400 kg/m3 for the year 2100.

2

Wpływ w/c na zmianę struktury napowietrzenia

Nowak-Michta Aneta

Magazyn Autostrady

|

2021

|

Nr 2

33--39

PL

Artykuł opisuje wpływ współczynnika wodno-cementowego na stabilność napowietrzenia i w konsekwencji na charakterystykę porów powietrznych, odpowiedzialną za zapewnienie odporności na złuszczanie betonów. Analizę przeprowadzono w oparciu o wyniki badań 6 napowietrzonych i 6 nienapowietrzonych betonów o zmiennym w/c w zakresie 0,53-0,30. Charakterystyki porów powietrznych w stwardniałych betonach określono za pomocą automatycznego systemu RapidAir 457 zgodnie z normą EN 480-11. Struktura napowietrzenia zmienia się wraz ze zmianą współczynnika w/c. W/c nie wpływa na zawartość korzystnych porów od napowietrzenia, jednakże odpowiada za zawartość dużych porów. Najkorzystniejszą strukturę porów uzyskano w betonie, który ma optymalną lepkość pozwalającą na ucieczkę dużych porów podczas zagęszczania i zapobiegającą koalescencji drobnych porów, a także zawartość superplastyfikatora niepowodującą dodatkowego napowietrzania.

EN

The article describes the influence of the water–cement ratio on the stability of air entrainment and, consequently, on the characteristics of the air pores responsible for ensuring the scaling resistance of concretes. The analysis is based on the test results of 6 air-entrained and 6 non-air-entrained concretes with the variable w/c ratio within the range of 0.53-0.30.

3

Experimental study on the working and mechanical properties of high performance cementitious structural grouts

Zhang Lu, Liu Mengmeng

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2021

|

Vol. 28, nr 4

487--498

EN

By using the experimental study method, the working properties and mechanical properties of grouting materials were determined by changing the cement-sand ratio, water-cement ratio, and cement admixtures. The main factors affecting the properties of grouting materials and the mutual influence rules of various factors are analysed and determined, and the best value range is obtained. Finally, the compressive strength of 28-day ordinary Portland cement structure grouting is optimised to 50-80 MPa. Based on the grouting ratio of ordinary Portland cement, an experimental study on the early strength structure paste of sulphate aluminate cement was carried out. The paste with one day strength as high as 70 MPa and good compatibility was prepared, and the early strength change law of the optimum ratio was deduced.

4

Assessment of the concrete strength used in structures, using the destructive method

Michałowska-Maziejuk Dorota, Goszczyńska Barbara

Budownictwo i Architektura

|

2021

|

Vol. 20, no 2

5--14

EN

This paper presents the analysis of the results of research on concrete compressive strength on cubic samples, in the early stage of its curing (after 7, 14, and 28 days). The analysis considers the variable water-cement ratio. Statistical and strength parameters were assessed, estimating the quality of the obtained concrete at the same time. Verification of the expected C25/30 concrete grade was carried out from the recipe provided by the prefabrication plant. Then, the grammage of individual components was adjusted to obtain the grade of concrete assumed by the authors. The article estimates the concrete grade based on strength parameters in three stages of concrete curing. The concrete was then compared with the concrete class calculated based on standard procedures (EC2 procedures), which could be reached after 28 days. The paper also provides an overview of the most used methods of testing concrete compressive strength.

PL

W artykule przedstawiono analizę wyników uzyskanych z badania wytrzymałości betonu na ściskanie na próbkach sześciennych we wczesnej fazie jego dojrzewania (po 7, 14 i 28 dniach), z uwzględnieniem zmieniającej się wartości stosunku wodno-cementowego. Dokonano oceny parametrów zarówno statystycznych jak i wytrzymałościowych, szacując przy tym jakość produkcji otrzymanego betonu. Przeprowadzono weryfikację oczekiwanej klasy betonu C25/30, z udostępnionej przez zakład prefabrykacji receptury, a następnie zmieniono gramaturę poszczególnych jej składników w celu uzyskania założonej przez autorów klasy betonu równej C20/25. W artykule oszacowano klasę betonu na podstawie parametrów wytrzymałościowych w trzech stadiach czasowych i porównano ją z wyznaczoną według przepisów normowych wartością, która mogłaby zostać osiągnięta po 28 dniach. Otrzymane wyniki badań porównano z wyznaczonymi zgodnie z normą Eurokod 2 wartościami wytrzymałości, które mogłaby zostać osiągnięte po 28 dniach i oszacowaną na tej podstawie klasą betonu. W pracy dodatkowo przedstawiono przegląd najczęściej stosowanych metod badań wytrzymałości betonu na ściskanie.

5

Rola plastyfikatora w projektowaniu zaczynu lekkiego o podwyższonej stabilności sedymentacyjnej

Kremieniewski Marcin

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 9

571--578

PL

Stosowanie zaczynu cementowego o obniżonej gęstości jest niezbędne podczas uszczelniania otworów wierconych w strefach występowania skał chłonnych czy w warstwach sypkich. Zmniejszenie gęstości zaczynu możliwe jest do uzyskania poprzez wprowadzenie do jego objętości lekkich dodatków wypełniających. Obecność dodatkowych lekkich frakcji wymusza zastosowanie większej ilości wody. Ze względu na zróżnicowane gęstości ziaren cementu i ziaren wypełniacza lekkiego – struktura płynnego zaczynu może ulegać rozwarstwieniu w momencie, gdy pozostanie on w warunkach statycznych. Aby uzyskać odpowiednią stabilność sedymentacyjną zaczynu cementowego, należy dążyć do możliwie mocnego wypełnienia objętości wody zarobowej frakcjami cementu i pozostałych domieszek i dodatków. Jest to możliwe między innymi poprzez zmniejszenie ilości wody. Jednak zaczyn taki będzie wykazywał znacznie gorszą przetłaczalność, co wiąże się z koniecznością użycia wyższych wydatków tłoczenia, czego efektem może być rozszczelinowanie strefy skał chłonnych i ucieczka cementu powodowana wzrostem ciśnienia w przestrzeni pierścieniowej. Aby wyeliminować to niekorzystne zjawisko, objawiające się pogorszeniem parametrów reologicznych na skutek zmniejszenia ilości wody w zaczynie, korzystne jest zastosowanie wybranych środków dyspergujących, które umożliwiają obniżenie współczynnika wodno-cementowego przy zachowaniu optymalnych wartości parametrów reologicznych, co zostało omówione w niniejszej publikacji. Działanie takie pozwala wyeliminować frakcjonowanie zaczynu, w wyniku czego uzyskuje się homogeniczną strukturę zarówno płynnego, jak i stwardniałego zaczynu cementowego. W artykule omówione zostały wyniki badań zaczynów, które zostały poddane modyfikacjom w celu poprawy stabilności sedymentacyjnej. Na potrzeby publikacji zestawiono trzy receptury zaczynów: pierwszy zaczyn to receptura kontrolna, a dwa kolejne to modyfikacje, w których uzyskano najbardziej zadowalające wyniki. Podczas prac badawczych skoncentrowano się na obniżeniu współczynnika wodno-cementowego w recepturze zaczynu lekkiego oraz na odpowiednim doborze ilościowym, a także jakościowym środka dyspergującego. Zaprojektowano receptury zaczynów dla warunków otworowych z temperaturą około 30°C i ciśnieniem około 5 MPa. Przedstawione nowe receptury to jeden zaczyn bezlateksowy oraz jeden zaczyn lateksowy. W publikacji omówiono wyniki badań stabilności sedymentacyjnej projektowanych zaczynów oraz wyniki badań parametrów decydujących o efektywności uszczelniania. Na próbkach stwardniałych zaczynów wykonano badania porowatości oraz przepuszczalności, na podstawie czego zweryfikowano korzyści modyfikacji wprowadzonych w składach zaczynów.

EN

The use of cement slurry with reduced density is indispensable for sealing off the boreholes that have been drilled in absorptive rock zones. The reduction in slurry density is possible due to the incorporation of light additives into its volume. The presence of light fractions enforces the use of more water. Due to the varying density of cement grains and light filler grains, the structure of the liquid slurry can be delaminated when it remains in static conditions. In order to obtain the appropriate sedimentation stability of cement slurry, one should strive to fill the entire volume of the mixing water with cement and other fractions and additions. This is possible, inter alia, by reducing the amount of water. However, such slurry will demonstrate poorer pressability, which is associated with the necessity of using higher pressing gain, the effect of which can be the fracturing of the absorptive zone and the escape of cement due to the increase in pressure in the annular space. In order to eliminate this unfavorable phenomenon manifested by the deterioration of rheological parameters due to the reduction of the amount of water in the slurry, it is advantageous to use selected dispersing agents that allow lowering the water-cement ratio while maintaining the optimal rheological parameters, as discussed in this publication. Such action allows eliminating slurry fractionation as a result of which a homogeneous structure of both liquid and hardened cement slurry is obtained. The article discusses the test results for slurries that have been subjected to modifications to improve sedimentation stability. For the purposes of the publication, 3 slurries formulas were compiled, of which the first slurry is a control recipe and the two other are modifications in which the most satisfactory results were obtained. During the research work, the focus was on reducing the water-cement ratio in the lightweight slurry and on the appropriate quantitative and qualitative selection of the dispersing agent. The leaven formulations were designed for borehole conditions with a temperature of approx. 30°C and a pressure of approx. 5 MPa. The presented new formulas are one latex free slurry and one latex leaven slurry. The publication discusses the results of the sedimentation stability tests for the designed slurries as well as the results of testing of the parameters determining the sealing efficiency. Porosity and permeability tests were carried out for samples of hardened slurries, based on which the benefits of the introduced modifications in the composition of slurries were verified.

6

Analiza parametrów reologicznych zaczynów cementowych wykonanych z cementu portlandzkiego

Kempiński J., Mączniewski M.

Cement Wapno Beton

|

2016

|

R. 21/83, nr 2

112--122

PL

Przeprowadzono badania właściwości reologicznych zaczynów z cementów szybkotwardniejących CEM I wszystkich klas wytrzymałościowych i w przypadku różnych stosunków wodno-cementowych. Wyniki badań wykazały, że ze wzrostem stosunku wodno-cementowego, w przypadku wszystkich zaczynów, następuje zmniejszenie lepkości plastycznej, w całym zakresie prędkości ścinania. Parametry modelu Herschela-Bulkleya ulegają następującym zmianom. Próg płynięcia τ0 w przypadku wszystkich zaczynów maleje także wraz ze wzrostem stosunku wodno-cementowego. Współczynnik sztywności k maleje dla zaczynu z cementu 52,5R, natomiast w przypadku zaczynu z cementu 42,5R praktycznie nie ulega zmianie, a zaczynu z cementu 32,5R wykazuje słabą korelację i ulega różnym zmianom. Liczba strukturalna n ulega zmniejszeniu dla cementu 32,5R wraz ze wzrostem w/c, w przypadku pozostałych zaczynów wykazuje różne zmiany, z bardzo słabą korelacją. Krzywe płynięcia zaczynów cementowych wskazują na znaczne uzależnienie od klasy wytrzymałości, co prawdopodobnie jest związane ze zmianami stopnia rozdrobnienia cementu, rosnącego z tą klasą.

EN

The rheological properties of the pastes from rapid hardening cements CEM I, of all strength classes and in the case of different cement to water ratios. The experimental results have shown that with the w/c ratio increase, in the case of all cement pastes, the decrease of plastic viscosity, in the range of share rates. The Herschel-Bulkley's parameters underwent the following changes. The yield stress value τ0 in the case of all pastes is decreasing with the decrease of w/c ratio. The stiffness coefficient k is decreasing for the paste of cement 52.5R, but the paste from 42.5R practically has no change and the paste of 32.5R shows weak correlation and is undergoing different changes. The structural number n is decreasing for the paste of cement 32.5R with w/c ratio increase, and for remaining pastes show different changes with weak correlation. The flow curves of cement pastes are showing the high dependence on strength class, which is probably caused by cement fineness increasing with cement class development.

7

Open porosity of cement pastes and their gas permeability

Tracz T.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2016

|

Vol. 64, nr 4

775--783

EN

This paper presents the results of extensive research work on the open porosity and gas permeability of cement pastes. Tests were conducted on cement pastes with different water/cement ratios and types of cement. The three most popular cements in Poland from the CEM I, CEM II and CEM III groups were tested after the pastes had been cured for 90 days in laboratory conditions. The scope of experiments included the assessment of open porosity determined using three different methods: comparing the bulk and specific densities, mercury intrusion porosimetry and saturating the material with water. In addition, this article contains an analysis of the porosity characteristics based on the distributions produced by porosimetry examinations. Gas permeability was determined using the modified RILEM-Cembureau laboratory method. The results of the completed test allowed a quantitative determination to be made of the impact of water-cement ratio and type of cement used on open porosity assessed by various methods, and the influence of these parameters on the gas permeability of the paste. The quantitative changes in the content of capillary pores and meso-pores in the cement pastes analysed are also presented.

8

An investigation of mechanical properties of recycled coarse aggregate concrete

Deng X. H., Lu Z. L., Li P., Xu T.

Archives of Civil Engineering

|

2016

|

Vol. 62, nr 4/II

19--34

EN

Recycling construction and demolition waste not only reduces project costs; and saves natural resources, but also solves the environmental threat caused by construction waste disposal. In this paper, C25 waste road concrete is used as an experimental material, the uniaxial compression strength and tensile splitting strength of C25 RAC whose coarse aggregate replacement rate is 0%, 25%, 50%, 75%, and 100% are tested under the condition that the water-to-cement ratio is 0.47, 0.55 and 0.61. The results show: (1) the uniaxial compression strength and tensile splitting strength decrease with the increase of RAC; (2) for concrete with the same water-to-cement ratio, when the coarse aggregate replacement rate changes from 0% to 50%, the uniaxial compression strength and tensile splitting strength of RAC changes slightly. When the coarse aggregate replacement rate changes from 50% to 100%, the uniaxial compression strength and tensile splitting strength of RAC decreases rapidly.

PL

Recykling odpadów budowlanych oraz materiałów pochodzących z rozbiórek nie tylko zmniejsza koszty projektu i oszczędza zasoby naturalne, ale również zażegnuje zagrożenie dla środowiska spowodowane przez składowanie odpadów budowlanych. Szczególnie w odniesieniu do właściwości mechanicznych betonu z kruszywa gruboziarnistego poddanego recyklingowi, odpady betonu drogowego C25 są używane jako materiał eksperymentalny, pod warunkiem że stosunek wody do cementu wynosi 0,47, 0,55 i 0,61 oraz są przygotowane próbki betonu o wskaźniku zamiany betonu z kruszywa gruboziarnistego poddawanego recyklingowi wynoszącym 25%, 50%, 75% i 100% betonu z naturalnego kruszywa gruboziarnistego. Próbka to sześcian o wymiarach 150 × 150 × 150 mm. Przygotowaliśmy 6 próbek dla każdego wskaźnika zamiany betonu z kruszywa gruboziarnistego poddawanego recyklingowi. Przygotowano łącznie 90 próbek betonu. Próbki zostały usunięte 24 godziny po ustawieniu oraz były utwardzane w temperaturze 20°C i wilgotności 90% przez 28 dni. Następnie przeprowadzono próby ściskania jednoosiowego oraz wytrzymałości na rozciąganie przez rozłupywanie betonu z kruszywa poddawanego recyklingowi C25.

9

Wpływ kilku czynników na wyniki normowego oznaczania nasiąkliwości betonu

Wawrzeńczyk J., Molendowska A., Kłak A.

Cement Wapno Beton

|

2015

|

R. 20/82, nr 5

304--312

PL

Przeprowadzono badania czynników wpływających na wyniki oznaczeń nasiąkliwości betonu. Uzyskane wyniki wykazały, że nasycanie wodą kostek betonowych o wymiarach 10 cm i 15 cm można zakończyć po 4 dniach. Nie stwierdzono wpływu trzech rodzajów cementów: CEM I 42,5, CEM II/B-V 32,5, CEM III/ A HSR/LH/NA. Brak wpływu stosunku w/c w zakresie 0,38, 0,44 i 0,50. Decydujący wpływ na wyniki ma czas suszenia próbek: w przypadku kostek 10 cm wynosi on 5 do 8 dni a 15 cm 6 do 11 dni, w zależności od przyjętej zmiany masy. W przypadku CEM III powinien on być dłuższy o 1 do 2 dni. Jest mniejsza nasiąkliwość kostek 15 cm od kostek 10 cm. Nasiąkliwość w przypadku zmiany masy <0,2% jest mniejsza niż <0,1%.

EN

The selected factors influence on water absorption of concrete was tested. The experimental results have shown that the water saturation of concrete cubes of 10 cm and 15 cm dimensions can be ended after 4 days. No influence of three types of cement: CEM I 42.5, CEM II/B-V 32.5, CEM III/A HSR/LH/NA. Also w/c ratio in the range 0.38, 0.44 and 0.50 has no effect. The decisive influence on the absorption results has the drying time: in the case of cubes of 10 cm it should be in the range of 5 to 8 days and 15 cm cubes between 6 and 11 days, depending on adopted mass change. In the case of CEM III it should be longer from 1 to two days. The absorption is lower in the case of 15 cm cubes, comparing to 10 cm cubes. Absorption for mass change <0.2% is lower than in the case of <0.1%.

10

Rozszerzona metoda konduktometryczna w badaniach procesu hydratacji cementu glinowego

Nowacka M., Pacewska B.

Cement Wapno Beton

|

2015

|

R. 20/82, nr 4

225--234

PL

Badano wpływ temperatury i współczynnika w/c na przebieg hydratacji dwóch rodzajów cementów glinowych (ciemno-szarego i białego), głównie w oparciu o pomiary konduktometryczne. W tym celu skonstruowane naczyńko pomiarowe, które pozwalało na jednoczesny pomiar przewodnictwa elektrycznego i temperatury zaczynu. Wykonano ponadto pomiary kalorymetryczne i oznaczono skład zaczynu metodą analizy termicznej. Uzyskanych wyniki wykazały, że temperatura, w której przebiega hydratacja, decyduje o długości okresu indukcji, podczas gdy stosunek w/c = 0,35 lub 0,5 nie ma wpływu na szybkość procesu. Duże ciepło hydratacji zwiększa temperaturę zaczynu, co może spowodować konwersję nietrwałych hydratów glinianu wapnia w fazę C3AH6.

EN

The effect of temperature and w/c ratio on the hydration of two types of calcium aluminate cement (dark grey and white) was examined, mainly by conductometric measurements. For this purpose a specific cell was designed to monitor the electrical conductivity simultaneously with the temperature of cement paste versus time. Moreover, the calorimetric measurement was performed and the composition of the hydrated pastes was examined by thermal analysis. The results were showing that the temperature at which the hydration occurs determines the duration of the induction period, while w/c ratio equal 0.35 or 0.5 has no effect on the rate of this process. Furthermore, the heat of hydration is increasing the temperature of cement paste, which can cause the conversion of metastable calcium aluminate hydrates to C3AH6 phase.

11

Określanie parametrów przepływu laminarnego plastyczno-lepkich zaczynów cementowych aproksymowanych modelem Herschela-Bulkley’a

Kempiński J., Świerzko R.

Cement Wapno Beton

|

2015

|

R. 20/82, nr 3

150--161

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań reologii zaczynów cementowych wykonanych przy użyciu cementu CEM I 42,5 R. Badania wykonano dla zaczynów o wskaźniku wodno–cementowym zmieniającym się w zakresie od 0,36 do 0,60. Ustalono, że badane zaczyny zachowują się jak mieszaniny plastyczno–lepkie o zmiennej lepkości plastycznej, mogące być opisane za pomocą trójparametrowego modelu Herschela–Bulkley’a. W pracy omówiono także i porównano różne metody wyznaczania współczynnika strat liniowych λ, dla mieszanin opisanych modelem Herschela–Bulkley’a, niezbędnego do projektowania instalacji pompowo–rurowych oraz przedstawiono metodę wyznaczania krytycznej liczby Reynoldsa, rozdzielającej ruch laminarny od ruchu turbulentnego.

EN

The paper presents results of rheological tests of cement paste made of ordinary Portland cement CEM I 42.5 R. The tests were performed for pastes of water-cement ratio varying from 0.36 to 0.60 by mass. It was found that the tested samples behave as viscous-plastic mixtures revealing variable plastic viscosity. Such mixtures could be described with the three-parameter Herschel-Bulkley's model. Selected methods of calculation of the linear loss coefficient λ. for mixtures subjected to the Herschel- Bulkley's model were also described and compared. Method of determination of the critical Reynold's number separating the laminar and the turbulent flow zone for the tested mixtures was presented.

12

Współczynnik intensywności naprężeń w betonie a jego wytrzymałość na ściskanie

Plechawski S.

Przegląd Budowlany

|

2014

|

R. 85, nr 7-8

50--53

PL

Beton, który jest materiałem uniwersalnym, wieloskładnikowym, heterogenicznym i anizotropowym, jest jednym z podstawowych materiałów konstrukcyjnych powszechnie stosowanym w budownictwie. Wpływa na to łatwy dostęp do jego składników, dość niskie koszty wytworzenia, możliwość stosowania w zmiennych warunkach atmosferycznych, możliwość wznoszenia budowli i wykonywania konstrukcji w różnych technologiach. Eksploatacja konstrukcji budowlanych powoduje ich fizyczne zużycie, elementy betonowe i żelbetowe ulegają destrukcji. Z powodu bardzo wysokich kosztów budowy nowych obiektów użytkowane konstrukcje muszą być naprawiane i wzmacniane różnymi metodami. Zdarza się, że konstrukcje zaprojektowane poprawnie ulegają katastrofalnemu zniszczeniu w wyniku nagłego pękania. Wspólnym mianownikiem takich sytuacji jest obecność pęknięć pierwotnych. W konstrukcjach stalowych mogą być one efektem np. błędnego spawania, w betonowych – np. zjawisk skurczowych. Nagłe pękanie jest spowodowane, zachodzącym z szybkością dźwięku, wzrostem propagacji istniejących pęknięć, które nagle stają się niestabilne. Przekroczone zostaje krytyczne naprężenie, przy którym jest dostatecznie dużo energii na to, aby wykonać pracę rozrywania materiału.

EN

Concrete is a universal, multi-component, heterogeneous, anisotropic material, and is one of the basic materials widely used in construction. Reasons for this include the easy availability of its components, relatively low production costs, usability in variable weather conditions, and the possibility of making structures using various different technologies. When structures are in use they are subject to physical wear, and concrete and reinforced concrete elements suffer degradation. Because of the very high costs of constructing new buildings, various methods must be applied to repair and reinforce existing structures. Sometimes even correctly designed structures suffer catastrophic damage as a result of sudden cracking. A common feature of such situations is the presence of primary cracks. In steel structures these may result from faulty welding, for example, while in the case of concrete the cause may be shrinkage effects. Sudden cracking is caused by growth, propagated at the speed of sound, in existing cracks, which rapidly become unstable. This involves the exceeding of the critical stress, where there is sufficient energy available to tear the material apart.

13

Problemy z betonami wysokiej klasy, o niskim w/c

Aïtcin P. C.

Cement Wapno Beton

|

2014

|

R. 19/81, nr 2

127--137

PL

W artykule podano jasny opis skurczu autogenicznego, rozpoczynając od doświadczenia Le Chateliera i prac Powersa. Ten skurcz jest niebezpieczny gdyż może spowodować powstawanie groźnych, wczesnych spękań betonu o małym w/c. Na tej podstawie opisano zagrożenia w przypadku stosowania betonu wysokiej klasy z małym w/c i wyjaśniono konieczność jego wodnej pielęgnacji. Należy szybko rozpocząć pielęgnację mgłą wodną, a po stwardnieniu betonu przejść do pielęgnacji wodnej. Na końcu pielęgnacji należy zastosować warstewkę nie przepuszczającą pary wodnej. Jednak lepiej jest stosować opóźniacz parowania w formie alkoholu alifatycznego, który spłukuje się wodą na końcu pielęgnacji. W przypadku słupów z betonu o małym w/c zaleca się także pielęgnację. Na końcu artykułu opisano wodną pielęgnację wewnętrzną oraz stosowanie ekspansywnych domieszek polecanych przez niektórych naukowców.

EN

The paper gives the very clear presentation of the phenomenon of autogenous shrinkage, starting from Le Chatelier's experiment and Power's works. This shrinkage can cause dangerous early cracks, in low w/c concrete. On this basis the problems with high strength and low w/c ratio concrete are discussed and the necessity of water curing explained. The rapid fogging and, after concrete hardening, the water curing and on the end impervious film application is recommended. However, an evaporation retarder, not a curing membrane, should be preferentially used, in the form of aliphatic alcohols, which is easily washed on the end of curing. For low w/c concrete columns their water curing is also promoted. On the end the internal water curing and the use of expansive admixtures promoted by some researchers, are also presented in the paper.

14

Cementy dzisiaj - betony jutra

Aïtcin P. C., Wilson W.

Cement Wapno Beton

|

2014

|

R. 19/81, nr 6

349--358

PL

W latach dziewięćdziesiątych przemysł betonowy pracował nad opanowaniem wytrzymałości na ściskanie przy stosowaniu superplastyfikatorów, przy jednoczesnym zmniejszeniu stosunku w/c i zwiększeniu rozpływu betonów wysokowartościowych. W pierwszych latach nowego stulecia, specjaliści nauczyli się, jak opanować reologię betonu w celu ułatwienia jego układania. Tak więc obecnie pompowanie betonu wysokowartościowego oraz betonu samozagęszczającego się jest możliwe, nawet do wysokości 600 m bez problemów związanych z wydzielaniem mleczka, segregacji, lub ryzyka zakłócenia pracy pompy. Te bardzo ważne postępy są konsekwencją rozwoju nowej "nauki o betonie", co prowadzi do stopniowego zastępowania stali przez beton, jako materiału najlepiej nadającego się do budowy budynków wysokościowych. Aby zwiększyć obszary zastosowania technologii nowego betonu, wyższe uczelnie powinny obecnie przekazywać tę „naukę o betonie” przyszłym inżynierom. Ponadto, konieczne będzie, aby przemysł cementowy produkował dwa odrębne rodzaje klinkierów dla dwóch różnych rynków nowoczesnych betonów: rynku betonów zwykłych o stosunku w/c większym od 0,50 i rynku betonów wysokowartościowych, o małym stosunku w/c pomiędzy 0,30 a 0,40. Oczekuje się, że nowy rynek będzie się rozwijał, ponieważ betony wysokowartościowe lepiej spełniają warunki zrównoważonego rozwoju i ich produkcja jest związana z mniejszą emisją dwutlenku węgla, w porównaniu do betonów zwykłych, jak to wykazano w niniejszej pracy.

EN

In the nineties, the concrete industry learned how to master compressive strengths by using superplasticisers to simultaneously decrease the w/c ratio and increase the slump of high performance concretes. During the first years of this new century, researchers learned how to master the rheology of concrete in order to facilitate its placing. Thus, it is now possible to pump high performance concrete and self-compacting concrete up to 600 m without any problem of bleeding, segregation or risk of blocking the pump line. These very important progresses are the consequence of the development of a new science of concrete, which is leading to progressive replacement of steel by concrete as the best-suited material for construction of high-rise buildings. To increase field implementation of the new concrete technologies, the Universities now need to teach the science of concrete to the future engineers. Also, it will be necessary that the cement industry produces two distinct types of clinker to deserve the two different markets of modern concretes: the market of ordinary concretes having a w/c ratio greater than 0.50 and the market of high performance concrete having a low w/c ratio between 0.30 and 0.40. This new market is expected to expend because high performance concretes are more sustainable and they generate lower carbon footprints than ordinary concretes, as demonstrated in this paper.

15

Zawartość zaczynu cementowego jako czynnik wpływający na wytrzymałość betonu na ściskanie i rozciąganie przy rozłupywaniu

Śliwiński J., Tracz T.

Cement Wapno Beton

|

2013

|

R. 18/80, nr 6

353--361

PL

Badania obszernej grupy betonów o mocno zróżnicowanym składzie (trzy rodzaje cementu, cztery poziomy stosunku w/c i trzy poziomy zawartości zaczynu) wykazały, jak duży wpływ na dziewięciodniową wytrzymałość na ściskanie oraz rozciąganie przy rozłupywaniu wywiera objętość zawartego w nich zaczynu cementowego. Stwierdzono, że zależność wytrzymałości od zawartości zaczynu i stosunku w/c można wystarczająco dokładnie opisać funkcją liniową. Przeciętnie, bez względu na poziom stosunku w/c, wzrost zawartości zaczynu o 20 dm3/m3 powoduje zmniejszenie wytrzymałości na ściskanie o około 2.5 MPa. W przypadku betonów o mniejszej wytrzymałości (większym w/c) wzrost zawartości zaczynu ma znacznie większy wpływ na tę właściwość, niż betonów o wytrzymałości większej. Znaleziony wpływ zawartości zaczynu na wytrzymałość betonu ma tak duże znaczenie, iż powinien być uwzględniany w projektowaniu jego składu.

EN

The study of high quantity of concretes with drastically differentiated composition (three types of cement, four levels of w/c ratio and three levels of paste content) has shown the significant influence on the compressive and splitting tensile strength of cement paste volume in this composite, after ninety days of hardening. It was establish that the relation between strength and paste content or w/c ratio can be sufficiently precisely interpreted as linear function. On the average, irrespectively of the value of w/c ratio, the increase of paste content of each 20 dm3/m3 causes at every time the decrease of strength by about 2.5 MPa. The paste content increase in the case of concretes with lower strength (higher w/c ratio) has much higher effect than on concrete with higher strength. The experimentally established effect of paste content on concrete strength is so significant that it should be taken into consideration at the stage of its composition designing.

16

Wpływ stanu wilgotnościowego betonu na jego przepuszczalność

Tracz T., Śliwiński J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2012

|

z. 59, nr 3/III

267-274

PL

Prezentowane badania stanowią próbę ilościowej oceny wpływu dwóch typowych stanów wilgotnościowych betonu, suchego i tzw. powietrzno-suchego, na przepuszczalność ocenianą metodą RILEM-Cembureau przy przepływie azotu. Badaniami objęto betony wykonane z trzech cementów szeroko stosowanych w praktyce budowlanej: CEM I 42,5R; CEM II/A-V 42,5R i CEM III/A 42,5N. Wskaźnik w/c betonów wykonanych z danego cementu był zróżnicowany w granicach od 0,30 do 0,60. Uzyskane wyniki wskazują, iż przepuszczalność betonu w stanie powietrzno-suchym może, w zależności od rodzaju cementu i wskaźnika w/c, zostać zredukowana nawet do2,5% jego przepuszczalności w stanie suchym. Jednym z głównych wniosków jest konstatacja, że najbardziej miarodajną wydaje się przepuszczalność betonu określana w stanie suchym, przy czym wyniki jej oceny mają głównie wartość porównawczą.

EN

The study presented is an attempt at a quantitative assessment of the impact of two typical concrete moisture states – dry and so-called air-dry states – on gas permeability measured using the RILEM-Cembureau method (for nitrogen flow). The study covered concretes made from three cements that are widely used in construction practice: CEM I 42.5R; CEM II/A-V 42.5R and CEM III/A 42.5N. The w/c ratios of concretes made from each cement ranged from 0.30 to 0.60. The results obtained demonstrate that concrete permeability in air-dry state can be reduced even to 2.5% of its permeability in dry state depending on the type of cement and w/c ratio of concrete. One of the most important conclusions is that permeability determined in dry state is the most reliable and that the results of its measurement serve mostly for comparative purposes.

17

Wpływ zawartości zaczynu cementowego i wskaźnika w/c na nasiąkliwość betonu wodą

Tracz T., Śliwiński J.

Cement Wapno Beton

|

2012

|

R. 17/79, nr 3

131-137

PL

Nasiąkliwość wodą jest jedną z cech betonu, która determinuje jego potencjalną trwałość w różnych warunkach środowiskowych. W przypadku kruszyw skalnych nasiąkliwość betonu zależy w głównej mierze od ilości i jakości zaczynu cementowego. W pracy przedstawiono wyniki badań nasiąkliwości szerokiej grupy betonów po 90 dniach ich dojrzewania w warunkach laboratoryjnych. Stwierdzono, że nasiąkliwość zaczynu wodą zależy w niewielkim stopniu od rodzaju stosowanych cementów: CEM I, CEM II/A-V i CEM III/A, natomiast wskaźnik w/c (w granicach od 0,30 do 0,60) ma na nią duży wpływ. Podobnie nasiąkliwość betonu zależy w dużym stopniu od zawartości zaczynu (w granicach od 240 do 360 dm3/m3) i stosunku w/c.

EN

Water absorption is one of the factors determining classic concrete durability in different environments. In the case of concrete with rock aggregate, absorption depends chiefly of the quantity of cement paste and its w/c ratio. In the work the absorption tests on a wide series of concretes after 90 days of laboratory curing. It was found that the cement paste absorption is chiefly dependent of its w/c ratio, but practically the effect of the type of cement: CEM I, CEM II/A-V and CEM III/A is low. Similarly the absorption of concrete is chiefly dependent of cement paste content in the range 240 to 360 dcm3/m3 and its w/c ratio.

18

Ocena wpływu warunków pielęgnacji i stosunku w/c na szybkość procesu karbonatyzacji zapraw cementowych

Łagosz A., Deja J.

Cement Wapno Beton

|

2012

|

R. 17/79, nr 4

207-216

PL

Analiza rynku cementowego w Europie wskazuje na systematyczny wzrost udziału cementów o wyższej zawartości dodatków mineralnych. Jest to szczególnie widoczne w zakresie wzrostu zużycia cementów wieloskładnikowych CEM V. Cementy te nadają szczególnie pożądane cechy betonom pracującym w środowisku korozyjnym, jak również betonom masywnym. Jednak mikrostruktura produktów hydratacji powstających w okresie dojrzewania, szczególnie w przypadku stosowania w produkcji betonu cementów CEM V/B, nie wykazuje zadowalającej odporności na procesy karbonatyzacji. Szybkość procesu karbonatyzacji może być zmniejszona na drodze „strukturalnej” poprzez zmniejszenie porowatości, jako efektu niższego stosunku w/c. Ocenie poddano szybkość procesów karbonatyzacji cementowych zapraw normowych (w/c = 0,5), jak również zapraw o stosunku w/c od 0,40 do 0,55. Badania przeprowadzono na zaprawach cementowych z cementu CEM V/A i CEM V/B oraz CEM I i CEM II/B-V, jako świadkach. Dodatkowo przeprowadzono badania mikroporowatości. Wyniki wskazują na znacznie większą szybkość karbonatyzacji zapraw z cementów CEM V w porównaniu do cementu CEM I. W przypadku zaprawy z cementu CEM II/B-V wyniki są zbliżone do rezultatów obserwowanych w przypadku zapraw z cementu CEM V. Potwierdzono pozytywny wpływ wydłużenia czasu wilgotnej pielęgnacji zapraw z cementów wieloskładnikowych zarówno na ich porowatość, jak również szybkość karbonatyzacji.

EN

Analyses of the cement market in Europe suggest a systematic growth in materials with a higher percentage of mineral additives. It is particularly worth noting the increasing consumption of blended cement CEM V in the last ten years. These cements are highly suitable for concretes working in a corrosive environment, as well as for massive concrete structures. However, the type and the microstructure of hydration products generated during the maturing if the blended cement of the CEM V/B type is used to produce concrete do not exhibit a fairly good resistance to carbonation process. The progress of carbonation can be retarded in the 'structural' way, by reducing the porosity as a consequence of lowering the w/c ratio. The rate of carbonation was investigated based on standard mortars (w/c=0.5), as well as mortars with the w/c ranging from 0.55 to 0.40. Mortars based on cement types CEM V/A and CEM V/B and reference cements CEM I and CEM II/B-V were tested. Additionally, the microporosity of these mortars was measured. The results show a significantly higher carbonation rate of CEM V mortars relative to mortars based on CEM I. The results tor CEM II/B-V are similar to those obtained for CEM V. The positive influence of 'wet' curing on the microporosity and the carbonation rate ot mortars containing high amounts of mineral additives was confirmed.

19

Ekshalacja radonu z kompozytów o matrycy cementowej w funkcji zmiennych parametrów technologicznych

Rubin J. A.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 4

591-595

PL

Radon Rn-222 jest bezbarwnym i bezwonnym gazem szlachetnym. Radon obecny w otaczającym nas powietrzu jest częścią atomów tego pierwiastka, która zdołała uwolnić się ze struktur mineralnych, np. z kompozytów cementowych. Atomy radonu, które zdołają uwolnić się ze struktur mineralnych, tworzą tzw. frakcję uwolnioną w sposób bezpośredni lub tzw. frakcję uwolnioną pośrednio. Przejście gazowego radonu do przestrzeni porowej jest pierwszym etapem jego migracji w środowisku. W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki badań polegających na pomiarach ekshalacji radonu (ERn [Bq/m2h]) z kompozytów kształtowanych z żużla ISP (odpad z huty cynku, frakcje 0-4 mm i 0,125-4 mm) oraz z cementu portlandzkiego CEM I 32,5R, przy zmiennych wartościach wskaźnika wodno-cementowego (w/c). Zaprezentowano także wyniki pomiarów porowatości wspomnianych kompozytów metodą porozymetrii rtęciowej.

EN

Rn-222 radon is a colour-free and odour-free inert gas. Radon, existing in the air that surrounds us, is a part of atoms that released from mineral structures (i.e., cement composites). Such radon atoms create the fraction released directly or the fraction released indirectly. The transfer of gas radon to pore space is the first stage of its migration in the environment. In this paper, the research results relying on measurements of radon exhalation (ERn [Bq/m2h]) from composites made from ISP slag (waste from zinc steelworks, fractions 0-4 mm and 0.125-4 mm) and CEM I 32,5 R Portland cement with the variable values of w/c ratio. The results of porosity measurements of the composites by means of mercury porosimetry were also presented.

20

Wpływ wskaźnika wodno-cementowego oraz wysokich temperatur na występowanie rys w betonie

Cieślak-Włosek A.

Inżynieria i Budownictwo

|

2010

|

R. 66, nr 8

449-450

PL

Podano wyniki badań, w warunkach wysokich temperatur, próbek betonów zwykłych o różnych wskaźnikach wodno-cementowych. Analizowano wymiary oraz rozkład rys w betonie. Jako podstawę do obliczeń przyjęto obszary tworzenia się zamkniętych rys na powierzchni betonu. Wykazano, że parametry te w sposób istotny wpływają na wytrzymałość betonu na ściskanie.

EN

Results are shown, in conditions of high temperatures, of samples of plain concretes with different water-cement ratio. Dimensions and a disintegration of cracks in concrete were being analysed. As the base for calculations areas formed by closed lines of scratches on the surface of concrete were accepted. It is also demonstrated that these parameters form compressive strength of concrete.