Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie systemu ARAMIS w badaniach odporności na pękanie kompozytów betonowych modyfikowanych dodatkiem popiołów lotnych

Golewski G.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 1

3-8

PL

Betony konstrukcyjne z dodatkiem popiołów lotnych są materiałami stosowanymi obecnie dość powszechnie w budownictwie. Wpływają na to głównie względy ekonomiczne związane z możliwością wykorzystania tego odpadu przemysłowego jako efektywnego substytutu cementu. W mechanice betonu istotną rolę odgrywa analiza uszkodzeń wewnątrz struktury kompozytów. Pomocnym narzędziem w badaniach nad procesami propagacji rys w elementach betonowych jest system ARAMIS, służący do optycznej analizy deformacji próbek i elementów konstrukcyjnych. Szerokie zalety systemu pozwalają np. na przeanalizowanie rozwoju szczelin pierwotnych w próbce, w trakcie przykładanego obciążenia i sukcesywne śledzenie ich propagacji wraz z możliwością zapisu tego procesu jako filmu do pliku wmp. W pracy przedstawiono badania odporności na pękanie betonów zawierających 0, 20 i 30% dodatku popiołów lotnych. Kompozyty zawierające 20% dodatek popiołów lotnych charakteryzowały się najlepszą odpornością na pękanie. Zaprezentowane wyniki badań pokazują praktyczne możliwości zastosowania systemu ARAMIS w analizach rozwoju defektów w strukturze betonów popiołowych. System ten może być pomocny zarówno do makroskopowego szacowania propagacji rys, jak i wyznaczania parametrów mechaniki pękania betonu, zbieżnych z wynikami uzyskiwanymi metodami tradycyjnymi na podstawie oceny przemieszczeń prasy.

EN

Nowadays, structural concretes containing additives of fly-ash are quite commonly used in the construction industry. This is mainly due to economic reasons connected with the possibility of utilizing this industrial waste (fly-ash) as an effective substitute for cement. The analysis of the defects occuring inside the composite structure plays a significant role in cocnrete mechanics. If we know the parameters of fracture mechanics or the levels of cricital compressive stress, we can estimate at what load level a defect will develop in an uncontrolled manner in the material. The ARAMIS system is a useful tool for research on the processes of crack propagation in concrete elements. The system is designed for the optical analysis of deformations occuring in test specimens and constructional elements. Significant advantages of the system make it possible, for example, to analyse the development of initial cracks in a specimen in the course of a load application as well as to observe the propagation of cracks in a successive manner. The system provides the possibility of recording the crack propagation process in the form of a film (wmp file). The study presents the research on the fracture toughness of concretes containing 0,20 and 30% additives of fly-ash. The composites containing a 20% additive of fly-ash were characterized by the best fracture toughness. Initial cracks propagated in the specimen at the angles from 0 to 15°. The research results demonstrate the possibilities of the practical application of the ARAMIS system for analysing the development of defects in the structure of concretes containing fly-ash additives. This system can be useful for the macroscopic estimation of crack propagation as well as for determining concrete fracture mechanics that are convergent with the results obtained with the use of traditional methods based on the estimation of press displacement.

2

Model betonu z uszkodzeniem w ujęciu mezomechanicznym

Golewski G., Sadowski T.

Modelowanie Inżynierskie

|

2010

|

T. 8, nr 39

69-79

PL

Przedstawiony w pracy model betonu pozwala w sposób teoretyczny opisywać zjawiska zachodzące w procesie uszkadzania i niszczenia się kompozytu, pod wpływem zewnętrznych obciążeń ściskających. W tym celu rozpatruje się ewolucję zmian struktury wewnętrznej betonu poprzez analizę reprezentatywnego wycinka badanej próbki. Model pozwala na opis wzrostu szczelin w procesie jego degradacji wyodrębniając układy szczelin prostych (mezoszczelin) i skrzydłowych. Wyznaczone teoretycznie odkształcenia betonu dają dobre zbieżności z wynikami uzyskiwanymi w sposób doświadczalny.

EN

In the paper, a mesomechanic model was presented which describes micro-crack development in concrete composites subjected to compression. It has been assumed in the mathematical description presented that the cracks occurring in the interfacial transition zone area of coarse aggregate are mainly decisive for destruction of composites. Total deformations generated by the cracks (mesocrack and wing crack). Comparison of the final experimental results concerning deformations with the final results calculated on the basis of the model showed big convergence of the results obtained.

3

Ocena uszkodzeń betonu przy ścinaniu na podstawie badań kompozytów z kruszywami granitowymi

Golewski G., Sadowski T.

Przegląd Budowlany

|

2007

|

R. 78, nr 3

20-25

4

Analiza uszkodzeń betonów na mineralnych kruszywach naturalnych i łamanych z wykorzystaniem metod mikroskopii skaningowej

Golewski G., Sadowski T.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 1

30-35

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z powstawaniem i propagacją mikrouszkodzeń w kompozytach betonowych. Określono miejsca pojawiania się pierwszych defektów w kompozycie, tj.: szczeliny powstałe w strefie stykowej kruszywo-zaprawa i szczeliny powstałe w matrycy cementowej. Opisano podstawowe cechy najczęściej stosowanych kruszyw mineralnych z podziałem na informacje dotyczące kruszyw naturalnych i łamanych. O jakości tych wypełniaczy decydują: warunki ich powstawania, skład mineralny skał, z których pochodzą oraz cechy zewnętrzne. W części badawczej przeanalizowano charakter powstałych uszkodzeń w czterech rodzajach betonów konstrukcyjnych: bazaltowych (B), granitowych (G), wapiennych (W) i żwirowych (Ź). Każdy z zastosowanych wypełniaczy charakteryzował się innym pochodzeniem genetycznym. W analizowanych betonach zastosowano maksymalny wymiar kruszywa grubego do 16 mm. Stałym parametrem we wszystkich mieszankach był wskaźnik w/c = 0,4. Stosy okruchowe ustalono na podstawie normy niemieckiej DIN 4226-1. Poza badaniami mikrostrukturalnymi oceniono również parametry wytrzymałościowe betonów oraz ich właściwości fizyczne, takie jak gęstość, porowatość, szczelność, nasiąkliwość. Badania mikroskopowe przeprowadzono na fragmentach próbek pozyskanych ze stref przełomu materiału otrzymanych podczas badania odporności na pęknie. Badania mikrostrukturalne przeprowadzono pod mikroskopem skaningowym LEO 1430 VP przy powiększeniach od 100 do 5000 razy. Do analiz powierzchni betonów użyto dwóch detektorów elektronowych: wtórnych (SE - secondary electrons) i wstecznego rozproszenia (BSE - backscattered electrons). Umożliwiły one ocenę różnic: początkowej struktury analizowanych kompozytów betonowych oraz analizę procesów rozwoju mikrouszkodzeń badanych materiałów na powierzchniach przełomów. Najlepszą mikrostrukturą charakteryzowały się betony zawierające kruszywa wapienne. Na ich powierzchni widoczne były tylko drobne spękania w warstwach stykowych. Charakter tych uszkodzeń był lokalny. Najsłabszą odpornością na pękanie charakteryzowała się struktura kompozytu betonowego uzyskana przy zastosowaniu kruszywa żwirowego. W tych kompozytach widoczne były wgłębienia po wyrwaniu ziarn kruszywa grubego z zaprawy. W takich miejscach zobserwowano spękania w matrycy cementowej, co świadczyło o słabej przyczepności tych kruszyw do zaprawy.

EN

In the present paper the issues related to the nucleation and propagation of microdamage in concrete composites were presented. The areas of first defects nucleation in the composite were defined i.e.: cracks which arose in the aggregate- mortar interfacial transition zone and damages occurring in cement matrix. Basic characteristics of most frequently used mineral aggregates were described and divided into the information regarding natural aggregates and crushed ones. The quality of these fillers is determined by the conditions of their formation, mineral composition of the rocks from which they originate as well as external characteristics. In the empirical part the character of the damages which arose in four types of structural concrete was analysed, namely in: basalt concrete (B), granite concrete (G), limestone concrete (W) and gravel concrete (Ż). Each of the fillers used was characterised by a different genetic origin. In the concretes analysed the maximum size of coarse aggregate used was up to 16 mm. In all mixtures the constant parameter was the ratio w/c = 0.4. The optimum proportion of different - sized aggregates were established based on the German standard DIN 4226-1. Apart from microstructural tests, the parameters related to the strength of concrete and their physical properties such as density, porosity, tightness and absorbability were evaluated. Microscopic observations were carried out using fracture surfaces of broken specimens, which were obtained during fracture toughness tests. Microstructural testing was carried out using the scanning microscope LEO 1430 VP with the magnification from 100 to 5000 times. In order to carry out the fracture surface analyses two electron detectors: SE (secondary electrons) and BSE (backscattered electrons) were used. They make it possible to determine the differences in the initial structure of the analysed concrete composites and the analysis of microdam-ages development processes analysis of the investigated materials on the fracture surfaces. The best microstructure was characteristic of the concretes containing limestone aggregates. On their surface only small cracks were visible in interfacial transition zone. Those damages were of local character. The lowest fracture toughness characterized the concrete composite structure obtained using gravel aggregate. In those composites the cavities which were the result of removing coarse aggregate from mortar were visible. In such places cracks in cement matrix were observed, which was the evidence of poor adherence of those aggregates to mortar.

5

Analiza kruchych uszkodzeń w kompozytach betonowych

Golewski G., Sadowski T.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2007

|

R. 104, z. 1-B

55-62

PL

Pierwsze mikropęknięcia w zdeformowanym betonie pojawiają się w matrycy cementowej lub warstwie stykowej kruszywo-zaprawa. Analizę uszkodzeń kompozytów betonowych można przeprowadzać z zastosowaniem metod mechaniki pękania lub destrukcji naprężeniowej. Wykorzystanie przedstawionych w pracy wyników może się przyczynić do projektowania betonów w taki sposób, aby uzyskiwać materiał o minimalnej liczbie defektów początkowych, wpływający korzystnie, poprzez zwiększoną odporność na pękanie, na niezawodność pracy konstrukcji.

EN

First micro-cracks occur in deformed concrete in the cement matrix or in the interfacial transition zone area. The analysis concerning the defects of concrete composites can be carried out using the fracture mechanics methods or the stress destruction methods. The results presented in the work can be used in designing concretes in order to obtain materials characterized by the minimum number of initial defects which, thanks to increased fracture toughness, can increase to the reliability of construction work.

6

Analiza wpływu Dmax na parametry mechaniki pękania betonów wapiennych określane przy trójpunktowym zginaniu

Golewski G.

Budownictwo i Architektura

|

2007

|

vol. 1, nr 1

5-16

PL

Analizowanie zachowania się betonu z uwzględnieniem metod mechaniki pękania umożliwia opis powstawania i rozwoju występujących w nim uszkodzeń, co niemożliwe jest w przypadku posługiwania się globalnymi charakterystykami wytrzymałościowymi kompozytu. W pracy przedstawiono wyniki doświadczeń dotyczących określenia wpływu uziarnienia kruszywa grubego na parametry mechaniki pękania betonów wapiennych określane wg I modelu pękania (rozciąganie przy zginaniu). Zastosowano dwa rodzaje stosów okruchowych o Dmax do 8 i do 16 mm. W trakcie eksperymentów określono podstawowe parametry mechaniki pękania: krytyczną wartość współczynników intensywności naprężeń: i KIc, energię pękania GF, krytyczne przemieszczenie rozwarcia wierzchołka szczeliny CTODc, oraz jednostkową pracę zniszczenia JIc. W badaniach do oceny odporności na pękanie zastosowano metodę obciążania próbek na podstawie zaleceń RILEM. Do eksperymentów podstawowych użyto sześciu belek z jedną szczelina pierwotną. W toku przeprowadzonych badań dla każdej próbki rejestrowano dwie zależności: obciążenie - przemieszczenie rozwarcia wylotu szczeliny, oraz obciążenie - przemieszczenie punktu przyłożenia siły. Stwierdzono, iż wyższą odpornością na pękanie charakteryzowały się betony o uziarnieniu do 16 mm. Wykorzystanie przedstawionych w pracy wyników przyczynić się może do projektowania betonów tak, aby uzyskiwać materiał o minimalnej liczbie defektów początkowych, wpływających poprzez zwiększoną odporność na pękanie korzystnie na niezawodność pracy konstrukcji.

EN

The analysis of concrete behaviour taking into account fracture mechanics method makes it possible to describe the origin and development of the damages occurring in it, which is impossible in case of using global strength characteristics of composite. In the work the experiment results were presented regarding the determination of the influence of grain-size distribution of coarse aggregate on the crack mechanics parameters of limestone concretes as defined according to the I mode of crack propagation at bending. Two types of optimal composition of grains were used with Dmax up to 8 and up to 16 mm. During the experiments the basic parameters of fracture mechanics were determined: critical value of stress intensity factors: : and KIc, fracture energy GF, critical crack tip opening displacement CTODc and unit work of failure JIc. During the fracture toughness tests the method of loading samples based on RILEM recommendations was used. For basic experiments six beams with one initial crack were used. In the course of the experiments carried out, two dependencies were recorded for each sample: load - displacement of crack outlet opening and load - displacement of the point of applied force. In the course of the tests carried out it was found out that the higher fracture toughness was characteristic of concretes with the grain - size distribution up to 16 mm. The results presented in the work can be used in designing concretes in order to obtain materials characterized by the minimum number of initial defects which, thanks to increased fracture toughness, can increase to the reliability of construction work.

7

Rola matrycy cementowej w procesie powstawania kruchych uszkodzeń w kompozytach betonowych

Golewski G., Sadowski T.

Przegląd Budowlany

|

2006

|

R. 77, nr 7-8

36-40

8

Mechanizm zniszczenia kompozytów betonowych przy ściskaniu w aspekcie teorii naprężeń krytycznych

Golewski G., Sadowski T.

Przegląd Budowlany

|

2006

|

R. 77, nr 5

26-33

9

Wymiarowanie ścianek kielicha stopy fundamentowej

Golewski G., Smarzewski P.

Materiały Budowlane

|

2006

|

nr 5

12-13

10

Ocena skuteczności napraw zarysowanych elementów betonowych z wykorzystaniem technik iniekcyjnych

Golewski G.

Materiały Budowlane

|

2006

|

nr 12

42-43

11

Model kruchych uszkodzeń betonu

Golewski G., Sadowski T.

Materiały Budowlane

|

2006

|

nr 2

11-14

12

Wpływ uziarnienia kruszywa grubego na charakter uszkodzeń i pękania betonów wapiennych

Golewski G., Sadowski T.

Drogownictwo

|

2006

|

nr 8

272-275

PL

Wiadomo, że łamane kruszywo wapienne korzystnie wpływa na właściwości betonu. Badaniom poddano dwie partie betonu o drobnym uziarnieniu do 8 mm i grubym uziarnieniu do 16 mm. Badano charakterystyki wytrzymałościowe betonu oraz intensywność naprężeń i pracę zniszczenia. W wyniku stwierdzono, że grube uziarnienie powoduje wyższą odporność betonu na pękanie niż kruszywo drobne.

EN

It is known that lime aggregate influence on property of concrete. Two portions of concrete, one with fine aggregate up to 8 mm and the other with coarse aggregate up to 16 mm, have been tested. The tests related to Strength characteristics, strain intensity and destruction work. The findings [Showed that coarse aggregate causes higher resistance for cracking of [concrete than fine aggregate.

13

Odporność na pękanie betonów przy zginaniu

Golewski G., Sadowski T.

Drogownictwo

|

2006

|

nr 9-10

307-311

PL

Badaniom poddano próbki betonu z kruszywa łamanego i naturalnego o uziarnieniu do 8 i do 25 mm. Badano następujące parametry mechaniki pękania: krytyczną wartość współczynnika intensywności naprężeń, krytyczne przemieszczenie rozwarcia szczeliny oraz jednostkową pracę zniszczenia. Lepsze wyniki badań uzyskano przy kruszywie łamanym i kruszywie grubym.

EN

Specimens of concrete with fine aggregate up to 8 mm and the other with coarse aggregate up to 16 mm, natural and crushed, have been tested. The tests related to the following parameters of fracture mechanics: critical stress intensity factor, critical crack tip opening displacement and critical unit work of failure. Better results of tests have been .obtained for crushed aggregate and coarse aggregate.

14

Analiza wpływu kruszywa grubego na procesy rozwoju uszkodzeń betonów w różnych stanach obciążenia

Golewski G., Sadowski T.

Drogownictwo

|

2006

|

nr 12

391-395

PL

Różne badania wykazały, że intensywność uszkodzeń betonu spowodowanych obciążeniami zależy od uziarnienia, kształtu ziaren, pochodzenia i rodzaju kruszywa. Najlepsze efekty daje kruszywo łamane pochodzenia organicznego (wapienie i dolomity) o regularnym kształcie ziaren i uziarnieniu 16-25 mm.

EN

Various tests have shown that intensity of concrete damages caused by loading depend on aggregate grading, particle shape, origin and type of aggregate. Crushed aggregate of organic origin (limestone, dolomite) with regular particle shape and grading of 16-25 mm gives the best effects.

15

Mikromechanika uszkodzeń betonów w aspekcie badań odporności na pękanie

Golewski G.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2005

|

z. 104

107-114

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu rodzaju zastosowanego kruszywa na parametry mechaniki pękania betonów konstrukcyjnych. Badaniom poddano betony wykonane z dwóch rodzajów kruszywa: łamanego wapiennego (W) i otoczkowego żwirowego (Ż). Badania odporności na pękanie przeprowadzono z zastosowaniem I modelu pękania (rozciąganie przy zginaniu) oraz według II modelu pękania (ścinanie).

EN

The article presents the results of studies on the effect of aggregate on the fracture parameters of constructional concretes. Subjected to testing were concretes made of two different types of coarse aggregate: broken limestone aggregate (W) and cobble gravel aggregate (Ż). Facture toughness tests were carried out using Mode I of facture (tension with bending) and Mode II of fracture (shearing).

16

Wpływ dodatku mikrokrzemionki na niektóre właściwości zginanych belek żelbetowych

Golewski G., Smarzewski P.

Przegląd Budowlany

|

2005

|

R. 76, nr 2

29-32

17

Parametry mechaniki pękania betonów określane na podstawie badań doświadczalnych według I modelu pękania

Golewski G., Sadowski T.

Przegląd Budowlany

|

2005

|

R. 76, nr 7-8

28-33

18

Odporność na pękanie betonów z kruszywami naturalnymi i łamanymi

Golewski G., Sadowski T.

Przegląd Budowlany

|

2005

|

R. 76, nr 10

31-37

19

Wpływ rodzaju kruszyw mineralnych na procesy kruchego pękania betonu

Golewski G., Sadowski T.

Materiały Budowlane

|

2005

|

nr 12

5-8

20

Badania odporności na pękanie betonów na kruszywach wapiennych

Golewski G., Sadowski T.

Inżynieria i Budownictwo

|

2005

|

R. 61, nr 8

442-444

PL

Badania odporności na pękanie przeprowadzono stosując II model pękania (ścinanie). Określono współczynnik odporności na pękanie oraz pracę jednostkową zniszczenia. Beton na kruszywach wapiennych wykazywał się bardzo dobrymi parametrami mechaniki pękania.

EN

Fracture toughness tests were carried out using Mode II fracture (shearing). In the tests according to Mode II fracture, the following was determined: fracture toughness factor, KIIc, and unit work of failure, JIIc. Limestone concretes exhibited the very good fracture toughness parameters.