The aim of the paper is to present the state of the art and technology in the field of concrete nanomodification. This new approach to the design and manufacture of materials by modifying their microstructure at the nanometric level is increasingly used also in the case of concrete. Owing to C-S-H phase changes concrete porosity and permeability can be reduced, which increases concrete durability. The improvement of concrete properties and the possibility of the manufacture of new building materials are the most important benefits of the impact of nanotechnology on construction. The paper describes the most commonly used nanoparticles in concrete technology, including nano-SiO2 , nano-TiO2 , nano-Fe2O3 , Fe3O4.
In this paper, the whole process of pile construction and performance during loading is modelled via large deformation finite element methods such as Coupled Eulerian Lagrangian (CEL) and Updated Lagrangian (UL). Numerical study consists of installation process, consolidation phase and following pile static load test (SLT). The Poznań site is chosen as the reference location for the numerical analysis, where series of pile SLTs have been performed in highly overconsolidated clay (OCR ≈ 12). The results of numerical analysis are compared with corresponding field tests and with so-called “wish-in-place” numerical model of pile, where no installation effects are taken into account. The advantages of using large deformation numerical analysis are presented and its application to the pile designing is shown.
In this paper, a numerical undrained analysis of pile jacking into the subsoil using Abaqus software suit has been presented. Two different approaches, including traditional Finite Element Method (FEM) and Arbitrary Lagrangian–Eulerian (ALE) formulation, were tested. In the first method, the soil was modelled as a two-phase medium and effective stress analysis was performed. In the second one (ALE), a single-phase medium was assumed and total stress analysis was carried out. The fitting between effective stress parameters and total stress parameters has been presented and both solutions have been compared. The results, discussion and verification of numerical analyzes have been introduced. Possible applications and limitations of large deformation modelling techniques have been explained.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badań wytrzymałości na ściskanie betonów modyfikowanych dodatkiem metakaolinitu po 2, 3, 7, 14, 28 i 56 dniach dojrzewania. Dodatek metakaolinitu użyto jako częściowy substytut cementu, dokonując wymiany 10% masy cementu na metakaolinit. Udział ten uznawany jest za optymalny z uwagi na inne niż wytrzymałość na ściskanie właściwości betonu, w tym trwałość betonu modyfikowanego metakaolinitem. Badania przeprowadzono także dla betonu tła, betonu bez dodatku metakaolinitu. Betony wykonano przy założeniu stałego stosunku woda/spoiwo, względnie woda/cement wynoszącego 0,45 oraz przy użyciu cementu portlandzkiego CEM I 32,5R, piasku kwarcowego frakcji do 2 mm oraz grysu bazaltowego frakcji do 16 mm. W celu uzyskania pożądanej konsystencji mieszanki betonowej zastosowano upłynniacz na bazie estrów polikarboksylowych. Uzyskane rezultaty badań potwierdziły wysoką aktywność pucolanową metakaolinitu już we wczesnym okresie dojrzewania betonu. W okresie między 3 a 7 dniem dojrzewania stwierdzono wolniejszy przyrost wytrzymałości na ściskanie w betonie niemodyfikowanym metakaolinitem, podczas gdy w betonie, w którym 10% masy cementu zastąpiono metakaolinitem uwidocznił się znaczący przyrost wytrzymałości na ściskanie. Po 2 dniach dojrzewania wytrzymałość na ściskanie betonu tła była nieznacznie wyższa od wytrzymałości na ściskanie betonu modyfikowanego. Korzystny wpływ dodatku metakaolinitu wynikający z jego wysokiej aktywności pucolanowej, jak również z uszczelniającego charakteru tego dodatku obserwowano jest zwłaszcza w okresie między 3 a 14 dniem dojrzewania. W tym okresie obserwowano znaczny przyrost wytrzymałości na ściskanie betonu modyfikowanego w porównaniu z wytrzymałością na ściskanie betonu tła. Po 7 i 14 dniach dojrzewania stwierdzono odpowiednio prawie 25% i 21% wzrost wytrzymałości na ściskanie na skutek użycia metakaolinitu.
EN
This paper presents the results of the compressive strength test of metakaolinite-modified concretes. The investigations were conducted after 2, 3, 7, 14, 28 and 56 days of concrete curing. The addition of metakaolinite was used as an equivalent of cement, replacing 10% by weight of cement with metakaolinite. This share is considered optimal due to other than the compressive strength of concrete properties, including durability of metakaolinite-modified concrete. Tests were also performed for the concrete without addition of metakaolinite. Concrete was made with the assumption of a constant ratio of water / binder or the water / cement ratio equal to 0.45. Portland cement CEM I 32.5R, up to 2 mm sand, up to 16 mm basalt and metakaolinite were used in the investigations. In order to obtain the desired consistency of the concrete mix, plasticizer based on esters of polycarboxylic acids was used. The results of the research confirmed the high pozzolanic activity of metakaolinite in early concrete curing. After two days of concrete curing the compressive strength of the concrete without metakaolinite was slightly higher than the compressive strength of modified concrete. In the case of metakaolinite-modified concrete it was found that the biggest increment of the compressive strength occurs in the period between 3 and 14 days of concrete curing in relation to the results of the compressive strength of concrete based only on Portland cement. After 7 and 14 days of concrete curing nearly 25% and 21% increases in compressive strength due to the use of metakaolinite were reported.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki optymalizacji składu betonu modyfikowanego dodatkiem prażonego kaolinitu (metakaolinitu), użytego jako częściowy substytut cementu. Optymalizację przeprowadzono przy użyciu programu STATISTICA w oparciu o wyniki badań betonów o zróżnicowanym składzie, zdeterminowanym udziałem dodatku metakaolinitu do 15% masy spoiwa oraz stosunkiem woda/spoiwo od 0,35 do 0,54. Badania wykonano według centralnego kompozycyjnego planu doświadczenia, przewidującego wykonanie badań dziewięciu mieszanek betonowych o zróżnicowanym składzie. Jako kryteria optymalizacji przyjęto: maksimum wytrzymałości na ściskanie fc po 28, 90 i 180 dniach dojrzewania betonu, maksimum krytycznego współczynnika intensywności naprężeń KIcS i maksimum współczynnika sprężystości podłużnej E po 28 i 180 dniach dojrzewania betonu, minimum objętości porów powietrznych w betonie A oraz minimalny wymiar fraktalny określony metodą cięciwy DC i metodą pudełkową DBC. Objętość porów powietrznych określono na podstawie analizy płaskich przekrojów betonu metodami stereologicznymi. Analizie fraktalnej poddano uzyskane w badaniu odporności na pękanie powierzchnie przełomów betonów. Optymalizację przeprowadzono dla trzech wariantów I, II i III. Uzyskane wyniki potwierdziły występowanie ścisłej zależności między właściwościami a strukturą betonów, w tym betonów z dodatkiem metakaolinitu. Wykazano także, że ze względu na przyjęte kryteria optymalizacji celowe jest projektowanie betonów przy założeniu względnie niskiego stosunku woda/spoiwo oraz względnie dużego udziału dodatku metakaolinitu.
EN
This paper presents the results of optimization of composition of the concretes modified with calcined kaolin (metakaolinite). The analysis was performed according to the results of investigations base of central composite design of experiment. The amount of metakaolinite used as used as an equivalent of cement varied from 2% to 15% of the mass of binder. Water/binder ratios (w/b) in the mixes were in the range of 0.35 to 0.54. On the basis of multi-criteria analysis, the optimal compositions of concrete mixes were established for the adopted criteria optimization. The optimization criteria were: maximal compressive strength fcafter 28, 90 and 180 days of concrete curing, maximal value of critical stress intensity factor KIcS(maximal fracture toughness) and maximal elastic modulus E after 28 and 180 days of concrete curing, minimal porosity of hardened concrete and minimal value of fractal dimension (divider method DC and box counting method DBC). The optimal solutions were obtained for water/binder ratio below 0.37 and amount of metakaolinite 15% of the mass of binder. The optimum composition is as follows: 388.4 kg of cement, 67.8 kg of metakaolinite, 169.5 l of water, 742.8 kg of sand and 1218.3 kg of basalt.
Numerical simulations of a pile jacking were carried out. A Coupled Eulerian–Lagrangian (CEL) formulation was used to treat with large deformation problems. An Abaqus, a commercial Finite Element Method software suit, was used as a computing environment. The Mohr–Coulomb constitutive model was applied and the Coulomb model of friction was used to describe pile-soil interaction. Calculations were made for three different pile diameters. Toe and shaft unit resistances versus depth for each pile were investigated and plotted. CPT-based solutions were compared with the results of numerical simulations.
Geotechnical centrifuge modelling has been a world-wide used technology in physical tests. In this papers a derivation of scaling laws by dimensional analysis for the centrifugal modelling is presented. Basic principles of centrifuge modelling are described. Scaling laws for slow events like consolidation and fast events like dynamic loads are shown. The differences in scale factors for both processes are noticed. The aim of this paper is to introduce geotechnical centrifuge technology to a wider Polish audience.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki optymalizacji składu betonów modyfikowanych aktywowanym mechanicznie popiołem z kotłów o spalaniu fluidalnym. Analizę przeprowadzono na podstawie wyników badań wykonanych według kompozycyjnego planu eksperymentu. Zawartość popiołu fluidalnego dodawanego jako częściowy zamiennik cementu, wynosiła od 2,1% do 14,9% masy spoiwa. Stosunek woda/spoiwo w mieszankach wynosił od 0,35 do 0,54. Kryteriami optymalizacji były: maksymalna wytrzymałość na ściskanie po 28, 90 i 180 dniach dojrzewania betonów, maksymalna odporność na pękanie (maksymalna wartość krytycznego współczynnika intensywności naprężeń KlcS), maksymalny moduł sprężystości podłużnej po 28 i 180 dniach dojrzewania oraz minimalna porowatość stwardniałego betonu. Wykazano nieznaczny wpływ popiołu fluidalnego na wyniki optymalizacji oraz znaczny wpływ stosunku woda/spoiwo na te wyniki. Rozwiązania optymalne uzyskano w przypadku stosunku w/b poniżej 0,37.
EN
This paper presents the results of optimization of composition of the concretes modified with mechanically activated fluidized bed combustion (FBC) fly ash. The analysis was performed according to the results of investigations based on the central composite design of experiment. The amount of FBC fly ash used as an equivalent of cement varied from 2.1% to 14.9% of the mass of binder. Water/binder ratios in the mixes were in the range of 0.35 to 0.54. The optimization criteria were: maximal compressive strength after 28, 90 and 180 days of concrete curing, maximal fracture toughness (maximal value of critical stress intensity factor KlcS), maximal value of elastic modulus after 28 and 180 days of curing and minimal porosity of hardened concrete. It is shown that FBC fly ash has small influence on the optimization results whereas water/binder ratio influences the results significantly. The optimal solutions were obtained for w/b ratios below 0.37.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule określono wpływ wieku betonów modyfikowanych dodatkiem aktywowanego popiołu fluidalnego (FL) lub metakaolinitu (MK) na ich wytrzymałość na ściskanie fc, odporność na pękanie KlcS oraz moduł sprężystości podłużnej E. Dodatki zastosowano jako równoważniki części cementu. Porównano skuteczność działania obu dodatków jako zamiennika części cementu. Badania przeprowadzono po 28, 90 i 180 dniach dojrzewania. Podano zależności funkcyjne umożliwiające określenie badanych właściwości mechanicznych betonów (fc, KlcS i E) po 28, 90 i 180 dniach twardnienia. Wykazano statystycznie istotny wpływ zmiany składu betonu oraz jego wieku na badane właściwości mechaniczne (fc, KlcS i E). Stwierdzono wzrost wartości wszystkich badanych parametrów (fc, KlcS i E) w miarę zmniejszenia stosunku woda/spoiwo oraz zróżnicowany wpływ zmiany udziału dodatku w zależności od wieku betonu. Największy przyrost wartości badanych parametrów uzyskano po pierwszych 28 dniach dojrzewania w stosunku do wyników otrzymanych dla betonu 90- i 180-dniowego. Zaproponowano model umożliwiający przewidywanie wytrzymałości na ściskanie fc w zależności od składu i wieku betonu modyfikowanego popiołem fluidalnym aktywowanym mechanicznie lub metakaolinitem.
EN
An influence ofthe age of concretes modified with addition of activated fluidized bed combustion (FBC) fly ash (fluidal ash - FL) or metakaolinite (MK) on their compressive strength fc, fracture toughness KlcS and Young's modulus E is determined in the paper. The additives were used as equivalents of part of cement. The performance effectiveness of both additives as substitutes of part of concrete is compared. The investigations were conducted after 28, 90 and 180 days of concrete curing. The functions for calculation of investigated mechanical properties of concretes (fc, KlcS and E) after 28, 90 and 180 days of hardening are given. Statistically significant influence of the concrete age and the change of its composition on the investigated mechanical properties (fc, KlcS and E) was shown. An increase in all the investigated parameters values (fc, KlcS and E) with the decrease in the water/binder ratio and diversified influence of the additive content change with respect to the age of the concrete was observed. It was found that the biggest increment of the values of investigated parameters occurs after 28 days of curing in relation to the results of 90 and 180 days concrete. A model enabling prediction of compressive strength fc of the concrete modified by mechanically activated FCB fly ash or metakaolinite with respect to its composition and age, was created.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Rozwój modelowania zjawisk geotechnicznych w wirówce. Historia rozwoju urządzenia. Przyczyny wykorzystania wirówki geotechnicznej przez ośrodki naukowe i biura inżynieryjne. Obecny status urządzenia w edukacji i przemyśle. Podstawy teoretyczne badań modelowych w wirówce geotechnicznej. Lista wybranych zależności korelacyjnych. Przegląd i dyskusja wybranych współczynników skali.
EN
A development in centrifuge technology. Its influence in geotechnical engineering. A review of the centrifuge history. The reasons of using geotechnical centrifuge in construction industry and in research studies. The main principles of centrifuge modelling. The origin of simulitude laws. The list of chosen scaling laws. A selected scale factors overview.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono wyniki badań betonów wykonanych na cemencie CEM I 32,5R, kruszywie grubym granitowy i o zróżnicowanym udziale dodatku metakaolinitu MK, zastosowanego jako substytut cementu. Dodatek metakaolinitu użyto w ilości 5, 10, 15, 20 i 25% masy spoiwa, tj. odpowiednio od 5,3 do 33,4% masy cementu. Wykazano znaczący wpływ zmiany udziału metakaolinitu na badane cechy betonów, tj.: wytrzymałość na ściskanie, nasiąkliwość i wodoprzepuszczalność. Zwiększenie udziału metakaolinitu od 5 do 15% m. s. skutkowało wzrostem wytrzymałości na ściskanie betonów. Wzrost wytrzymałości betonu z 15% udziałem metakaolinitu w stosunku do betonu referencyjnego wyniósł ponad 23%. Dalsze zastąpienie cementu dodatkiem MK nie wpłynęło na zmianę wytrzymałości na ściskanie, co potwierdził wynik testu równości średnich. Podobne relacje obserwowano w przypadku badań nasiąkliwości betonów. Nasiąkliwość betonu z 15% udziałem MK wyniosła 2,3%, co było znaczną poprawą w stosunku do betonu referencyjnego bez dodatku, dla którego uzyskano nasiąkliwość wynoszącą 4%. Dalszy wzrost udziału dodatku metakaolinitu z 15 do 25% spowodował nieznaczne zmniejszenie nasiąkliwości do 2,1%. Wyniki badań wodoprzepuszczalności wykazały ciągłą poprawę szczelności betonu na skutek zwiększenia udziału metakaolinitu. Najmniejszą głębokość penetracji wody pod ciśnieniem, wynoszącą 10 mm, uzyskano w przypadku betonu o 25% udziale MK. Za optymalny udział dodatku metakaolinitu, ze względu na badane właściwości, uznano udział 15% m. s. Na podstawie przeprowadzonej analizy statystycznej podano zależności funkcyjne opisujące zmianę wytrzymałości na ściskanie od zmiennego udziału dodatku metakaolinitu.
EN
The paper presents the results of the study performed on concretes made of cement CEM I 32,5 R, coarse granite aggregate and diverse content addition metakaolinite MK, used as a substitute for cement. Metakaolinite additive was used in an amount of 5, 10, 15, 20 and 25% by weight of the binder. It has been shown that the change in the metakaolinite content has a significant influence on the test characteristics of concrete, i.e. compressive strength, water absorption and water permeability. Increasing the content of metakaolinite from 5% to 15% resulted in an increase of the compressive strength of concrete. The increase in strength of concrete with a 15% metakaolinite content relative to the reference concrete was more than 23%. Further replacement of cement did not affect the change in compressive strength. Similar relationships were observed for studies of absorption of concrete. Water absorption of concrete with 15% of the MK was 2.3%, which was a significant improvement compared to the reference concrete without the addition. A further increase of the additive caused a slight decrease to 2.1% water absorption. The results of permeability studies showed continuous improvement in concrete tightness as a result of increasing the content of metakaolinite. The optimal content of metakaolinite addition in relation to the properties investigated was the content of 15% by weight of the binder. On the basis of statistical analysis functional dependencies describing the change in the compressive strength in relation to the varying content of metakaolinite addition were presented.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano podejście do określania wymiaru fraktalnego linii profilowej wydzielonej z powierzchni przełomu betonu z uwzględnieniem w analizie takich składników struktury, jak: ziarno kruszywa grubego oraz stwardniały zaczyn cementowy. W przypadku zarówno zaczynu cementowego, jak i ziaren kruszywa grubego analizie fraktalnej poddano dwa warianty. Dla ziaren kruszywa obliczono wymiar fraktalny D w przypadku przełomu poziarnowego oraz w przypadku przejścia pęknięcia na wskroś ziarna. Zaczyn cementowy poddano natomiast analizie w przypadku przełomu powstałego przez sam zaczyn cementowy oraz w przypadku powierzchni przełomu powstałej na skutek oddzielenia się kruszywa od matrycy cementowej (odcisk w zaczynie po przełomie poziarnowym). Badania fraktalne przeprowadzono na powierzchniach przełomu betonów dwiema metodami: pudełkową (DBC) i obwiedni morfologicznej (Dm). Wykazano, że znaczący wpływ na wartość obu wymiarów fraktalnych DBC i Dm mają ziarna kruszywa grubego bez względu na charakter pęknięcia. Stwierdzono, że największy wymiar fraktalny mają pęknięcia przechodzące przez ziarna kruszywa grubego, występujące zarówno w przypadku pęknięć poziarnowych ziaren kruszywa, jak i pęknięć ziaren kruszywa na wskroś. W obu wariantach uzyskano wartości wymiaru fraktalnego obiema metodami o około 11 % większe, aniżeli wartości wymiaru fraktalnego otrzymane w przypadku przejścia pęknięcia przez matrycę cementową. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że wymiar fraktalny D linii profilowej może być określany jako wartość średnioważona, uwzględniająca udział różnych typów pęknięć znajdujących się na linii profilowej.
EN
The paper presents an approach for determining the fractal dimension of the profile lines separated from the fracture surface of concrete with regard to the analysis of structural components such as grains of coarse aggregate and hardened cement paste. Both for the cement paste and the coarse aggregate, two variants were subjected to fractal analysis. In the case of the coarse aggregate, a fractal dimension was calculated for the crack around the grain and for a transition of the crack through the grain. The cement paste was analyzed with respect to the fracture surface created by the cement paste itself, and with respect to the fracture surface resulting from the separation of the coarse aggregate from the cement matrix (cement paste imprint on the grain aggregate). The fractal study was conducted on the fracture surfaces of concrete using two methods: a box counting method and morphological envelopes method. It has been shown that the grains of the coarse aggregate have a significant impact on the value of the fractal dimension D. It has been found that the cracks passing through the grains of the coarse aggregate have the largest fractal dimensions. For both of the variants, the fractal dimension values obtained with both of the methods were 11% higher. On the basis of the obtained results it was found that the fractal dimension D of the profile line can be defined as a weighted average incorporating different types of the cracks on the profile line.
Tradycyjnie w Krynicy Zdroju 16.21 września 2012 r. odbyła się 58. Konferencja Naukowa Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN oraz Komitetu Nauki PZITB KRYNICA 2012. Organizację tegorocznej konferencji powierzono Wydziałowi Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Rzeszowskiej.
EN
58th Annual Scientific Conference Rzeszów-Krynica 2012 is a continuation of long tradition of conferences started in 1958. From the beginning the venue of the conference was Krynica (south of Poland), where all researchers in the area of civil engineering have met in the middle of September each year. Conference is organized under the auspices of the Committee for Civil Engineering of the Polish Academy of Sciences, the Scientific Committee of the Polish Association of Civil Engineers and Technicians and the Faculty of Civil and Environmental Engineering of Rzeszów University of Technology. The Conference is divided into two parts.
W artykule przedstawiono wyniki badań betonów modyfikowanych dodatkiem metakaolinitu (MK). Przeprowadzono badania wytrzymałościowe: wytrzymałości na ściskanie oraz odporności na pękanie, określając krytyczny współczynnik intensywności naprężeń KIc S. Badania zaprogramowano według planu centralnego kompozycyjnego rotalno-quasi-uniformalnego, przyjmując jako zmienne niezależne stosunek woda/spoiwo oraz udział dodatku metakaolinitu w stosunku do masy cementu. Wytrzymałość na ściskanie fc oraz krytyczny współczynnik intensywności naprężeń KIc S określono po 28, 90 i 180 dniach dojrzewania betonu. Podano uzyskane zależności funkcyjne umożliwiające określenie badanych właściwości mechanicznych (fc i KIc S) po 28, 90 i 180 dniach twardnienia w zależności od stosunku woda/spoiwo w/s oraz udziału metakaolinitu w stosunku do masy spoiwa MK/s. Wykazano statystycznie istotny wpływ zmiany zarówno składu betonu, jak również jego wieku na wzrost badanych właściwości mechanicznych (fc i KIc S).
EN
In the paper the results of experiments on concrete with metakaolinite addition were presented. The following properties were measured: compressive strength fc and the critical stress intensity factor KIcS after 28, 90 and 180 days of concrete hardening. There was observed a statistically significant effect of changing both the composition of concrete and its age on the growth of the mechanical properties (fc and KIc S). Increasing the ratio of water/binder always resulted in a decrease of compressive strength and the critical stress intensity factor. An increased share of MK, however, caused an increase of both mechanical properties (fc and KIc S). The results of investigations and analysis prove that there are important statistical dependencies between the variables used in experiments and concrete compressive strength and fracture toughness. The increased compressive strength fc is accompanied by a simultaneous increase of the critical stress intensity factor KIc S.
W artykule przedstawiono wyniki badań betonów z dodatkiem metakaolinitu (MK), jako częściowego substytutu cementu. Przeprowadzono badania wytrzymałościowe i fraktalne po 180 dniach dojrzewania, określając: wytrzymałość na ściskanie fc, odporności na pękanie (krytyczny współczynnik intensywności naprężeń KIcS) i wymiar fraktalny. Badania zaprogramowano według kompozycyjnego centralnego planu eksperymentu, przyjmując jako zmienne niezależne stosunek woda/spoiwo oraz udział dodatku w stosunku do masy spoiwa. Na podstawie uzyskanych wyników badań i przeprowadzonych analiz wykazano statystycznie istotny związek morfologii przełomu oraz składu betonów z odpornością na pękanie.
EN
The aim of the paper is to present the results of experiments on concretes after 180 days of hardening with metakaolinite addition. Measurements of compressive strength fc, critical stress intensity factor KIcS and fractal dimension Dm were performed. The plan included nine measurement points. Water/binder ratios ranging from 0.35 to 0.54, and the metakaolinite additives in the amount ranging from 2.1 to 14.9 % relative to the mass of binder were used as independent variables. Statistically significant correlations were given. The proposed solutions can be used in designing the concrete with metakaolinite, which enables the prediction of KIcS after 180 days of hardening concrete with no need for destructive tests.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badań betonów modyfikowanych trzema dodatkami: pyłem krzemionkowym (PK), popiołem fluidalnym (PF) i metakaolinitem (MK). Przeprowadzono badania wytrzymałościowe: wytrzymałości na ściskanie oraz odporności na pękanie, określając krytyczny współczynnik intensywności naprężeń KIcS, jak również badania stereologiczne i fraktalne. Badania zaprogramowano według trzech oddzielnych planów eksperymentu, przyjmując jako zmienne niezależne stosunek woda/spoiwo oraz udział dodatku w stosunku do masy spoiwa. Na podstawie uzyskanych wyników badań i przeprowadzonych analiz wykazano statystycznie istotny związek morfologii przełomu oraz składu betonów z odpornością na pękanie. Stwierdzono brak istotnego wpływu rodzaju zastosowanego dodatku na uzyskane zależności.
EN
In the paper the results of experiments on concretes with silica fume, fluidal ash and metakaolinite addition were presented. The following were measured: compressive strength fc and the critical stress intensity factor KIcS , fractal dimension DBC and stereological parameters of coarse aggregates and pores (SVK and SVP). The plan included ten measurement points. The ratios of water/binder, ranging from 0.353 to 0.537, and the amount of the additives (fluidal ash or metakaolinite), ranging from 2.1 to 14.9 % relative to the mass of binder were used as independent variables. In the case of silica fume the range of variation from 1.7 to 10.2 % by mass of binder was adopted. Statistically significant correlations were given. In the case of the additives used there was found a dependence only on the amount of additive and not the type. The solutions proposed can be used in designing concrete with silica fume, fluidal ash or metakaolinite. They enable the prediction of mechanical properties (fc and KIcS) without the need for destructive tests.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu wieku betonu modyfikowanego dodatkiem popiołu fluidalnego Flubet (FL) na wytrzymałość na ściskanie fc oraz odporność na pękanie. Dodatek stosowano po stronie spoiwa. Badania przeprowadzono po 28, 90 i 180 dniach dojrzewania według centralnego kompozycyjnego planu eksperymentu. Jako zmienne niezależne przyjęto: stosunek woda/spoiwo oraz udział dodatku popiołu fluidalnego w stosunku do masy spoiwa. Na podstawie wyników badań oraz dokonanych analiz stwierdzono wzrost wytrzymałości na ściskanie i odporności na pękanie w miarę zmniejszenia stosunku woda/spoiwo oraz największy wpływ dodatku Flubet w pierwszych 28 dniach dojrzewania betonu.
EN
In the paper the results of experiments on concrete with fluidal ash addition were presented. The following properties were measured: compressive strength fc and the critical stress intensity factor KIcS after 28, 90 and 180 days of concrete hardening. There was observed a statistically significant effect of changing both the composition of concrete and its age on the growth of the mechanical properties (fc and KIcS) investigated. Increasing the ratio of FL/cement did not cause a significant change in compressive strength and critical stress intensity factor.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badań betonów modyfikowanych dodatkiem metakaolinitu (MK). Przeprowadzono badania wytrzymałościowe: wytrzymałości na ściskanie oraz odporności na pękanie, określając krytyczny współczynnik intensywności naprężeń KIcS. Badania zaprogramowano według planu centralnego kompozycyjnego rotalno-quasi uniformalnego przyjmując jako zmienne niezależne stosunek woda/spoiwo oraz udział dodatku metakaolinitu w stosunku do masy cementu. Wytrzymałość na ściskanie fc oraz krytyczny współczynnik intensywności naprężeń KIcS określono po 28, 90 i 180 dniach dojrzewania betonu. Podano uzyskane zależności funkcyjne umożliwiające określenie badanych właściwości mechanicznych (fc i KIcS) po 28, 90 i 180 dniach twardnienia w zależności od stosunku woda/spoiwo w/s oraz udziału metakaolinitu w stosunku do masy spoiwa MK/s. Wykazano statystycznie istotny wpływ zmiany zarówno składu betonu, jak również jego wieku na wzrost badanych właściwości mechanicznych (fc i KIcS).
EN
In the paper the results of experiments on concrete with metakaolinite addition were presented. The following properties were measured: compressive strength fc and the critical stress intensity factor KIcS after 28, 90 and 180 days of concrete hardening. There was observed a statistically significant effect of changing both the composition of concrete and its age on the growth of the mechanical properties (fc and KIcS). Increasing the ratio of water/binder always resulted in a decrease of compressive strength and the critical stress intensity factor. An increased share of MK, however, caused an increase of both mechanical properties (fc and KIcS). The results of investigations and analysis prove that there are important statistical dependencies between the variables used in experiments and concrete compressive strength and fracture toughness. The increased compressive strength fc is accompanied by a simultaneous increase of the critical stress intensity factor KIcS.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono wyniki badań betonów bazaltowych o zróżnicowanym udziale dwóch dodatków: pyłu krzemionkowego (PK) i popiołu fluidalnego Flubet (FL), uwzględnionych po stronie spoiwa w ilości od 3,1 do 13,8 % masy cementu. Zastosowanie teorii planowania eksperymentu oraz statystyczna analiza wyników badań pozwoliły na uzyskanie zależności funkcyjnych opisujących wpływ zmiennego udziału dodatków na badane cechy betonów, tj.: wytrzymałość na ściskanie i wodoprzepuszczalność.
EN
Experimental studies determining influence of the silica fume and fluidal ahs content on the concrete properties, such as compressive strength and depth of water penetration in concrete have been presented. The results show that the use of fluidal ash more than 15% by weight of binder has a negative effect on the characteristics of hardened concrete.
Podano wyniki badań betonów z dodatkiem pyłu krzemionkowego, popiołu fluidalnego i metakaolinitu. Określono: konsystencję mieszanki betonowej, wytrzymałość na ściskanie fc i krytyczny współczynnik intensywności naprężeń KIcS. Stwierdzono, że dodatki metakaolinitu lub popiołu fluidalnego mogą być stosowane jako substytut cementu lub pyłu krzemionkowego.
EN
In the paper the results of experiments on concretes with silica fume, fluidal ash and metakaolinite addition were presented. The following were measured: consistency of mix concrete, compressive strength fc and the critical stress intensity factor KlcS. The results of investigations and analysis prove that additives of metakaolinite or fluidal ash can be used as substitute for cement or silica fume.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.