Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Determination of the linear correlation coefficient between Young’s modulus and the compressive strength in fibre-reinforced concrete based on experimental studies

Czajkowska Agnieszka, Raczkiewicz Wioletta, Ingaldi Manuela

Production Engineering Archives

|

2023

|

Vol. 29, Iss. 3

298-297

EN

The test procedures for determining Young's modulus in concrete are complicated and time-consuming. Therefore, attempts to search for alternative methods of its determination are not surprising. The relationship between the value of compressive strength and Young's modulus in concrete is known. However, the strength of this relationship in fibre-reinforced concrete has not been exactly described. The article attempts to investigate the strength of the correlation between Young’s modulus and the compressive strength of fibre-reinforced concrete. The influence of the amount of fibres on this relationship was also checked. Two types of specimen were used for the tests. The specimens differed in the content of steel fibres, 0.25% and 0.50%, respectively. In order to determine the correlation relationship, the method of linear regression and the coefficient of linear correlation were used. The use of the determination coefficient allowed us to examine the degree of explanation of one variable by another.

2

Beton FRC - rola włókien w betonie ze zbrojeniem strukturalnym

Lemann Przemysław

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 7

51--52

3

Cyfrowa technika korelacji obrazu a tradycyjne metody pomiarowe na przykładzie testów fibrobetonów

Blazy Julia, Drobiec Łukasz

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 9-10

504--511

PL

Fibrobeton charakteryzuje się zdolnością przenoszenia obciążeń przy zwiększającej się szerokości rozwarcia rysy nawet po osiągnięciu maksymalnej nośności. W związku z tym konieczna jest obserwacja oraz analiza propagacji i zwiększania się tego zarysowania. W tym celu można użyć tradycyjnych metod pomiarowych: mierników zaciskowych bądź czujników przemieszczeń. Coraz częściej jednak stosuje się technikę cyfrowej korelacji obrazu jako alternatywną, uzupełniającą lub sprawdzającą metodę pomiarową. W artykule skupiono się na analizie porównawczej wyników z bezpośrednich urządzeń pomiarowych z wynikami z czujników wirtualnych uzyskanych w testach trzypunktowego zginania oraz rozłupywania Montevideo. Badane były próbki fibrobetonowe z trzema różnymi rodzajami włókien polimerowych, różniące się również zawartością tych włókien w mieszance betonowej.

EN

Fiber reinforced concrete is characterized by the ability to transfer loads with increasing crack width, even after reaching the maximum load capacity. Therefore, it is necessary to observe and analyse the propagation and increase of the crack. For this purpose, the traditional measurement methods like clip gauges or linear variable displacement transducers can be used. However, the digital image correlation technique is increasingly gaining popularity as an alternative, supplementary or verifying measurement method. The article focuses on the comparative analysis of the results from direct measuring devices with the results from virtual sensors obtained in the three-point bending test and Montevideo splitting tensile test. Fiber reinforced concrete samples with three different types of polymer fibers and their different content in the concrete mix were tested.

4

Influence of Carbon Fibre Reinforced Polymer and Recycled Carbon Fibres on the compressive behaviour of self-compacting high-performance fibre-reinforced concrete

Ostrowski Krzysztof, Furtak Kazimierz

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 2

53--64

EN

In recent years, carbon fibres have been extensively used to strengthen concrete structures. In most cases, the lamination process is carried out using epoxy resin as matrix. In some cases, especially when strengthen structural elements made of weak concrete, it is possible to replace the epoxy resin with an inorganic, cement matrix, while at the same time maintaining a sufficient efficiency of strengthen understood as the percentage increase in the compressive strength of concrete samples due to the applied reinforcement in relation to the reference concrete. In these studies, elements of carbon fibres mats that are reinforced with a cement matrix were used as the starting product for fibre recovery. The laminate, which was used to reinforce concrete elements, was detached from the concrete surface and subjected to processing in order to obtain clean carbon fibre scraps without cement matrix. Then, the obtained carbon material, in shaped form, was used to strengthen self-compacting, high performance, fibre reinforced concrete (SCHPFRC). For comparative purposes, this concrete was also strengthened by carbon fibre mats (with one and three layers of CFRP). Each samples were tested in uniaxial compression test. The compressive strength of concrete reinforced with 1 and 3 layers of CFRP was higher by 37.9 and 96.3%, respectively, compared to the reference concrete. On the other hand, the compressive strength of concrete reinforced with 1 and 3 layers of carbon fibre scrapswas higher by 11.8 and 40.1%, respectively. Regardless of the reinforcement technique used, the composite elements showed a higher deformability limit in comparison plain concrete. The obtained results showed that it is possible to reuse carbon fibre to strengthen structural elements made of SCHPFRC effectively, using simple processing methods.

PL

W ostatnich latach włókna węglowe są szeroko stosowane do wzmacniania konstrukcji betonowych. W większości przypadków proces laminowania odbywa się z użyciem żywicy epoksydowej jako matrycy. Czasami, zwłaszcza przy wzmacnianiu elementów konstrukcyjnych wykonanych z betonu o stosunkowo niskiej wytrzymałości na ściskanie, możliwe jest zastąpienie żywicy epoksydowej matrycą nieorganiczną; cementową, przy jednoczesnym zachowaniu dostatecznej efektywności wzmocnienia - rozumianej jako procentowy wzrost wytrzymałości betonu na ściskanie wskutek zastosowania materiału kompozytowego, w odniesieniu do betonu referencyjnego. W procesie kruszenia jako nadawę zastosowano elementy betonowe wzmocnione matami z włókien węglowych przy zastosowaniu matrycy cementowej. Laminat został oderwany od powierzchni betonu i poddany dalszej obróbce w celu uzyskania czystych, niezawierających matrycy cementowej skrawków mat z włókna węglowego. Następnie otrzymany materiał został wykorzystany do wzmocnienia samozagęszczalnego, wysokowytrzymałościowego fibrobetonu (SCHPFRC). Dla celów porównawczych beton ten został także wzmocniony z użyciem mat z włókien węglowych (1 i 3 warstwy wzmocnienia). Próbki cylindryczne przebadano w teście jednoosiowego ściskania. Wytrzymałość na ściskanie betonu wzmocnionego 1 i 3 warstwami CFRP była wyższa odpowiednio o 37,9 i 96,3% w porównaniu z betonem referencyjnym. Natomiast wytrzymałość betonu wzmocnionego 1 i 3 warstwami strzępów z włókna węglowego była wyższa odpowiednio o 11,8 i 40,1%. Niezależnie od zastosowanej techniki wzmocnienia, próbki kompozytowe cechowały się wyższą odkształcalnością graniczną w odniesieniu do betonu referencyjnego. Uzyskane wyniki wykazały, że możliwe jest wykorzystanie włókien węglowych z recyklingu do efektywnego wzmocnienia elementów konstrukcyjnych wykonanych z SCHPFRC, przy użyciu nieskomplikowanej metody przeróbki odpadu.

5

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

Tóth Mária Erdélyiné, Pluzsik Anikó

Architecture Civil Engineering Environment

|

2023

|

Vol. 16, no. 3

117--129

EN

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

6

Charakterystyka porównawcza wytrzymałości betonu z dodatkiem włókien polimerowych

Blazy Julia, Drobiec Łukasz

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 9

44--48

PL

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

EN

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

7

Prediction of flexural strength of FRC pavements by soft computing techniques

Kimteta A., Thakur M.S., Sihag P., Upadhya A., Sharma N.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2022

|

Vol. 117, nr 1

13--24

EN

Purpose: The mechanical characteristics of concrete used in rigid pavements can be improved by using fibre-reinforced concrete. The purpose of the study was to predict the flexural strength of the fibre-reinforced concrete for ten input variables i.e., cement, fine aggregate, coarse aggregate, water, superplasticizer/high range water reducer, glass fibre, polypropylene fibre, steel fibres, length and diameter of fibre and further to perform the sensitivity analysis to determine the most sensitive input variable which affects the flexural strength of the said fibre-reinforced concrete. Design/methodology/approach: The data used in the study was acquired from the published literature to create the soft computing modes. Four soft computing techniques i.e., Artificial neural networks (ANN), Random forests (RF), Random trees RT), and M5P, were applied to predict the flexural strength of fibre-reinforced concrete for rigid pavement using ten significant input variables as stated in the ‘purpose’. The most performing algorithm was determined after evaluating the applied models on the threshold of five statistical indices, i.e., the coefficient of correlation, mean absolute error, root mean square error, relative absolute error, and root relative squared error. The sensitivity analysis for most sensitive input variable was performed with out-performing model, i.e., ANN. Findings: The testing stage findings show that the Artificial neural networks model outperformed other applicable models, having the highest coefficient of correlation (0.9408), the lowest mean absolute error (0.8292), and the lowest root mean squared error (1.1285). Furthermore, the sensitivity analysis was performed using the artificial neural networks model. The results demonstrate that polypropylene fibre-reinforced concrete significantly influences the prediction of the flexural strength of fibre-reinforced concrete. Research limitations/implications: Large datasets may enhance machine learning technique performance. Originality/value: The article's novelty is that the most suitable model amongst the four applied techniques has been identified, which gives far better accuracy in predicting flexural strength.

8

Laboratory tests and numerical analysis of façade sub-structure made of austenitic steel

Cwyl Maciej, Wierzbicki Stanisław, Michalczyk Rafał

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 4

237--252

EN

This article presents a study of a wall cladding system composed of stainless steel sub-frame and composite, fibre-reinforced concrete cladding panels, which was been installed on a high-rise public building. The study focused on the assessment of strength, safety and durability of design through laboratory tests and numerical analyses. The laboratory tests were conducted using a threedimensional tests stand and a full-scale mock-up of the wall cladding system built at the laboratory using the actually used materials and cladding panels. The boundary conditions and the test loads corresponded to the values of actions determined during the engineering phase of the high-rise building under analysis. Noteworthy, wind actions were verified by supplementary wind tunnel testing. In addition, the stainless steel was also tested to determine the strength properties of the material actually used in construction. These test were carried out just before commencement of the curtain wall installation. The 3D model was constructed with the application of the finite element method (FEM) to obtain adequate representation of geometry, material performance and structural behaviour of the analysed wall cladding system. Particular attention was paid to determination of the parameters defining the behaviour of the cladding system sub-frame from the angle of plastic deformations of the stainless steel and the resulting failure mechanisms of the members of the structure itself. To this end, the stainless steel was subjected to appropriate performance tests to determine material properties including the values of the proportionality limit and yield strength.

PL

Współczesne konstrukcje metalowo-szklane notują bardzo intensywny rozwój w obszarze rozwiązań materiałowych, pełnionych funkcji w budynku oraz efektów wizualnych związanych z architekturą realizowanych obiektów. W artykule przedstawiono badania struktury elewacyjnej budynku wysokiego użyteczności publicznej, która została zaprojektowana w postaci rusztu ze stali nierdzewnej i kompozytowych paneli z betonu zbrojonego włóknami. Głównym celem niniejszej pracy była ocena nośności, bezpieczeństwa i trwałości projektowanych rozwiązań, poprzez badania laboratoryjne i analizy numeryczne. Badania laboratoryjne prowadzono na trójwymiarowym stanowisku badawczym, na fragmencie elewacji w skali rzeczywistej, który zbudowano w laboratorium z materiałów i okładzin zastosowanych na realizowanym obiekcie. Fragment elewacji badany w laboratorium został przygotowany przez wykonawców realizujących ocenianą fasadę budynku, co pozwoliło odwzorować standard wykonania taki jak na obiekcie. Warunki brzegowe oraz przyjęte obciążenia odpowiadały wartościom oddziaływań, wyznaczonym na etapie projektowania elewacji wieżowca, przy czym oddziaływania wiatru były weryfikowane uzupełniającymi badaniami w tunelu aerodynamicznym. Przeprowadzono również badania materiałowe stali nierdzewnej, mające na celu określenie rzeczywistych parametrów wytrzymałościowych zastosowanego materiału. Badania przeprowadzono bezpośrednio przed rozpoczęciem realizacji konstrukcji fasady budynku. Wyniki badań eksperymentalnych wykorzystano do walidacji modelu numerycznego odwzorowującego badany fragment elewacji Trójwymiarowy model zbudowano z wykorzystaniem metody elementów skończonych co pozwoliło na odpowiednie odwzorowanie zarówno geometrii, parametrów materiałowych jak i zachowania się analizowanego fragmentu elewacji. Szczególny nacisk położono w artykule na określenie charakterystyki pracy konstrukcji wsporczej elewacji w kontekście odkształceń plastycznych stali nierdzewnej oraz wynikające stąd mechanizmy zniszczenia elementów tej konstrukcji. W tym celu przeprowadzono badania materiałowe stali nierdzewnej w celu określenia parametrów takich jak granica proporcjonalności i granica plastyczności. W artykule wskazano na specyficzny charakter pracy wsporników konstrukcji wsporczej przy uwzględnieniu występowania odkształceń plastycznych charakterystycznych dla stali nierdzewnej. W pracy przedstawiono też mechanizm zniszczenia badanego fragmentu elewacji w przypadku jego przeciążenia.

9

Badania wytrzymałości betonu z włóknami polimerowymi w temperaturze 300°C

Kamiński Jakub, Kuczma Mieczysław

Przegląd Budowlany

|

2020

|

R. 91, nr 11

52--54

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych wpływu wysokiej temperatury i zawartości włókien polimerowych na wytrzymałość betonu. Badanie wytrzymałości na zginanie przeprowadzono w trzech temperaturach: 20, 100 oraz 300°C na próbkach prostopadłościennych. Połówki próbek po badaniu na zginanie wykorzystano w badaniu wytrzymałości na ściskanie.

EN

The paper presents the results of laboratory tests of high temperature impact and polymer fibre content on the strength of concrete. The bending strength test was carried out at three temperatures: 20, 100 and 300°C on cuboidal samples. The halves of the specimens after the bending test were used in the compressive strength test.

10

Badania doświadczalne stropu panelowego Vector III pod obciążeniem doraźnym oraz długotrwałym

Zając Jakub, Drobiec Łukasz, Jasiński Radosław, Wieczorek Mirosław, Kisiołek Artur

Materiały Budowlane

|

2020

|

nr 4

23--26

PL

Przeprowadzono badania polowe modelu stropu w skali naturalnej o wymiarach 6,30 × 6,30m, wykonanego z paneli Vector III tj. częściowo prefabrykowanych płyty betonowych z kratownicą oraz włóknami polimerowymi zamiast zbrojenia rozdzielczego. Cały strop zmonolityzowany został nadbetonem układanym na budowie. Model obciążano sekwencyjnie, prowadząc automatyczny i geodezyjny pomiar względnych przemieszczeń prefabrykatów oraz ugięcia. W trakcie ostatniego kroku obciążenie przyłożono nierównomiernie w celu uwypuklenia tzw. zjawiska klawiszowania. Obciążenie stropu na jednej połowie wynosiło 1,7 kN/m2, a na drugiej 7,7 kN/m2. Maksymalna różnica przemieszczeń między panelami to 0,3 mm, natomiast ugięcie krótkotrwałe 2,7 mm. Po zakończeniu badań polowych pozostawiono obciążenie w celu weryfikacji wpływów długotrwałych. Maksymalne ugięcie po 12 miesiącach wyniosło 19 mm.

EN

Field test of a full-scale model of slabs with dimensions of 6,30 x 6,30 m, built of Vector III panels were carried out. Vector panels are semi precast, concrete plates with lattice girders and polymer fibres instead of distribution reinforcement. The slab is monolithized with in-situ topping. Vector panels are used in one way spanning slabs. The load was applied sequentially, measurements were made by LVDT sensors and geodetic. In the last of the stages, the load was applied to one half of the slab to examine the possibility of faulting. The floor load was 1,7 kN/m2 in one half and 7,7 kN/m2 in the other. The values of vertical displacements at the panel joints (in the middle of the slab) were measured. The difference of displacements between panels was less than 0,3 mm and vertical displacements have reached a value of 2,7 mm. After the field test, the load was left to verify long-term effects. After 12 months, a maximum displacement of 19 mm was achieved.

11

Współczesne niemetaliczne zbrojenia rozproszone stosowane w konstrukcjach betonowych

Drobiec Łukasz, Blazy Julia

Izolacje

|

2020

|

R. 25, nr 5

70, 72, 74, 76, 78--84

PL

Fibrobeton jest to kompozyt cementowy ze zbrojeniem rozproszonym w postaci włókien metalicznych bądź niemetalicznych. Ze względu na długość rozróżnia się mikro- i makrowłókna. Włókna dłuższe mają zdolność przenoszenia obciążeń działających na konstrukcje, dzięki czemu mogą pełnić funkcję konstrukcyjną, a tym samym zastępować tradycyjne zbrojenie prętowe. Włókna krótsze, w wyniku ich dużej liczby nawet przy małym dozowaniu, są o wiele bardziej efektywne w wiązaniu mikropęknięć i ograniczaniu powstawania rys skurczowych. Popularna jest także idea łączenia mikro- i makrowłókien. W zależności od rodzaju i objętości włókien w mieszance betonowej zmieniają się jej właściwości reologiczne. Dodanie zbrojenia rozproszonego do betonu może skutkować koniecznością zmodyfikowania jego kompozycji, gdyż najprawdopodobniej dojdzie do pogorszenia urabialności mieszanki. Zastosowanie włókien ma szczególnie pozytywny wpływ na ograniczenie skurczu plastycznego, a również zwiększenie udarności oraz mrozoodporności. Fibrobeton stosuje się głównie do produkcji posadzek przemysłowych, nawierzchni komunikacyjnych, elementów elewacyjnych, a także obudów tuneli, deskowań, elementów małej architektury oraz jako beton natryskowy. W artykule opisano właściwości niemetalicznych włókien polimerowych, polipropylenowych, szklanych i węglowych. Dodatkowo omówiono wpływ obecności włókien na właściwości fizyczne i mechaniczne fibrobetonu.

EN

Fibre reinforced concrete is a cementious composite material with a distributed reinforcement in form of metallic or nonmetallic fibres. In terms of length, micro- and macrofibres are distinguished. Longer fibres have the ability to transfer loads acting on the structure. They can perform a structural function and thus replace traditional bar reinforcement. Shorter fibres, present in large numbers, even in small dosage, are much more effective in bridging microcracks and limiting shrinkage cracks. The idea of combining micro- and macrofibres is also gaining popularity. Rheological properties change according to the type and volume of fibres in the concrete mix. Namely, adding fibres may require modification of mixture composition, as its workability decreases. The use of fibres has a particularly positive effect on reducing plastic shrinkage, as well as on increasing impact strength and frost resistance. Fibre reinforced concrete is mainly used for production of industrial floors, communication surfaces, facade elements, as well as tunnel cladding, formworks, landscaping elements and as a shotcrete. The article describes the properties of non-metallic polymer, polypropylene, glass and carbon fibres. Additionally, the influence of fibre presence on physical and mechanical properties of concrete is discussed.

12

Problemy napraw i wzmocnień żelbetowych podpór mostowych

Jarominiak Andrzej

Inżynieria i Budownictwo

|

2020

|

R. 76, nr 12

580--590

PL

Omówiono rezultaty ankiety przeprowadzonej w USA na temat problemów utrzymania podpór mostów. Przedstawiono uszkodzenia i niektóre metody naprawy podpór żelbetowych, w tym stosowanie ultrazapraw cementowych z włóknami węglowymi lub szklanymi (UHPFRC) oraz omawia przyczyny małej trwałości napraw i metody jej zwiększenia: ekstrakcję chlorków, ochronę katodową zasilaną prądem ze źródła zewnętrznego i ochronę systemami anod galwanicznych.

EN

The article informs about the results of the survey conducted in the USA on the problems of maintenance the bridge substructures, lists the damage and informs about some methods of repairing reinforced concrete of these structures, including Ultra-High Performance Fibre Rein-forced Concrete, discusses the reasons for the low durability of repairs and methods of increasing it: chloride extraction, impressed current cathodic and galvanic anodes systems protection.

13

Influence of maturing conditions of steel-fibre reinforced concrete on its selected parameters

Czajkowska Agnieszka, Raczkiewicz Wioletta, Bacharz Magdalena, Bacharz Kamil

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2020

|

Vol. 9 Nr 1

47--54

EN

In the article the impact of varying humidity conditions on selected strength properties of hardened steel fibre-reinforced concrete (such as Young’s modulus and the compressive strength of concrete) were analysed. The analysis shows that the value of the Young’s modulus of concrete cured under 100% humidity conditions is the highest; 35% higher compared to concrete hardening in the laboratory hall and about 18% higher than modulus measured in the concrete samples maturing in the chamber. A much higher compressive strength of approx. 25% was observed in samples hardening under 100% humidity conditions than in the other two environments. It was also observed that the non-uniform distribution of samples in the chamber and opening and closing the chamber during sample maturation had an impact on the dispersion of the results and due to the coefficient of variation, results can be even worse than in free-maturing samples.

14

The influence of polypropylene fibres on the properties of fresh and hardened concrete

Chajec Adrian, Krzywiński Kamil, Ostrowski Krzysztof, Sadowski Łukasz

Technical Transactions

|

2019

|

Vol. 116, iss. 5

71--82

EN

The purpose of the article is to determine the effect of the addition of polypropylene fibres on the properties of concrete mixtures and hardened concrete. To this end, both destructive and non-destructive tests were conducted. The concrete mixture tests included the testing of the consistency, air content and bulk density of the concrete mixture. Investigations of hardened concrete were based on the determination of compressive strength by destructive tests, sclerometer and ultrasonic methods and tensile strength in bending tests. All tests were performed for seven series of concrete mixtures, differing in their fibre content. The results showed that the addition of polypropylene fibres to the concrete mixture causes changes in consistency, increases air content, and does not increase the compressive and tensile strength of concrete. It was also observed that the addition of polypropylene fibres does not cause significant changes in the bulk density of the concrete mix.

PL

Tematem artykułu jest określenie wpływu dodatku włókien polipropylenowych na właściwości mieszanki betonowej oraz betonu stwardniałego. W tym celu przeprowadzono badania świeżej mieszanki betonowej oraz betonu stwardniałego (niszczące oraz nieniszczące). W skład badań mieszanki betonowej wchodziły: badanie konsystencji mieszanki betonowej, badanie zawartości powietrza w mieszance betonowej, badanie gęstości objętościowej mieszanki betonowej. Badania betonu stwardniałego opierały się na pomiarze wytrzymałości betonu na ściskanie, wytrzymałości betonu na rozciąganie przy zginaniu, wytrzymałości betonu na ściskanie metodą sklerometryczną oraz wytrzymałości betonu na ściskanie metodą ultradźwiękową. Wszystkie badania zostały wykonane dla siedmiu serii mieszanek betonowych, różniących się od siebie zawartością włókien. Dodatek włókien polipropylenowych do mieszanki betonowej powoduje zmiany jej konsystencji oraz podwyższenie w niej zawartości powietrza. Włókna polipropylenowe nie powodują istotnych zmian gęstości objętościowej mieszanki betonowej.

15

Analysis of deflection and cracking of concrete beams with non-metallic reinforcement

Kosior-Kazberuk Marta, Krassowska Julita

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2019

|

Vol. 1, nr 1

782--789

EN

The composite bars have become a useful substitute for conventional reinforcement in civil engineering structures for which load capacity and resistance to influences of environmental factors' are required. Considering the requirements of responsible design of engineering structures with particular emphasis on durability, the use of non-metallic reinforcement in reinforced structural elements allows to reduce the costs related to erection of buildings, as well as the costs of building maintenance and renovations. The behaviour of model beams made of concrete reinforced with composite bars (fiber reinforced polymer bars) in three-point bending test was analyzed. The strength parameters of composite bars were tested. The bending capacity, deformation of concrete, and beam deflection were determined. Crack propagation in the model beams under load was analyzed using the Aramis 5M optical measuring system. Due to the strength characteristics of the composite reinforcing bars, the beams exhibited significant tensile strains, which resulted in the development of cracks of considerable width.

16

Kierunki rozwoju prefabrykacji

Adamczewski Grzegorz, Woyciechowski Piotr

Materiały Budowlane

|

2019

|

nr 10

57--59

17

Behavior of concrete reinforced with fibers from end-of-life tires under high compressive strain rates

Pająk Małgorzata, Janiszewski Jacek, Kruszka Leopold

Engineering Transactions

|

2019

|

Vol. 67, iss. 1

119--131

EN

The behavior of concrete reinforced with the fibers obtained from the end-of-life tires under high compressive strain rates was the scope of this research. The laboratory investigations were performed using the Hopkinson Pressure Bar with a diameter of 40 mm. The waste fibers with untypical geometrical parameters were applied to concrete with a dosage of 30 kg/m3 . The pronounced increase of compressive strength of the RSFRC, when subjected to high strain rates, was observed. The strain rate sensitivity of the RSFRC expressed by DIF was comparable to the other results presented in the literature.

18

Fibrobeton. Wybrane wyniki badań

Grzymski Filip

Builder

|

2019

|

R.23, nr 9

5--7

PL

Zbrojenie betonu włóknami stalowymi jest coraz częściej wykorzystywaną metodą zwiększania jego odporności na zarysowanie i pękanie. Najszersze zastosowanie w praktyce znalazło ono w przypadku posadzek przemysłowych. Różnorodność dostępnych na rynku włókien pozwala na spełnienie zróżnicowanych kryteriów projektowych, a włókna stalowe najnowszej generacji umożliwiają niekiedy całkowitą rezygnację z klasycznego zbrojenia prętami, nawet w przypadku silnie obciążonych posadzek. W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań dotyczących potencjału wykorzystania odpadów z obróbki skrawaniem jako substytutu włókien stalowych dostępnych na rynku. Podstawowe parametry wytrzymałościowe fibrobetonu uzyskanego z użyciem proponowanych włókien zostały porównane z materiałami referencyjnymi – betonem bez zbrojenia oraz fibrobetonem ze stalowymi włóknami haczykowatymi. Dodatkowo przedstawiono analizę czynników technologicznych, które mają duży wpływ na zasadność stosowania badanego materiału.

EN

Reinforcing concrete with steel fibers is an increasingly used method of improving its cracking resistance. The most common application of such kind of reinforcement is associated with industrial floors. The variety of the fibers available on the market allows to meet different project criteria. The newest generation of steel fibers makes it possible to omit classical steel rebars in some cases despite high load levels. In this paper selected research results regarding the potential of using machining wastes as a substitute to steel fibers available on the market are presented. The most important mechanical properties of proposed fiber reinforced concrete and two reference materials – concrete and typical fiber reinforced concrete are compared. Additionally, the analysis of key technological factors was carried out.

19

Indirect tensile test as a simple method for rut resistance evaluation of asphalt concrete

Zieliński P.

Archives of Civil Engineering

|

2019

|

Vol. 65, nr 3

31--43

EN

The paper presents the dependence of ITS results at the elevated temperature (40°C) on rutting parameters, i.e. proportional rut depth (PRDAIR) and wheel tracking speed (WTSAIR), obtained at the temperature of 60°C. The asphalt mixture samples were prepared in the gyratory compactor, but ITS tests were conducted with typical Marshall press, at a loading rate of 50 mm/min. Correlation analyses show a strong relationships between ITS results and rutting parameters, whereby the correlation coefficients obtained are higher for the PRDAIR parameter (r = -0.88) than WTSAIR (r = -0.81). Using the obtained regression functions, the prediction limits as well as confidence limits were calculated, which allowed to develop criteria for assessing resistance to rutting on the basis of ITS test, and taking into account the technical requirements in Poland.

PL

Odporność mieszanek mineralno-asfaltowych (MMA) na powstawanie deformacji trwałych jest jednym z podstawowych wymagań, które należy zapewnić podczas projektowania składu mieszanki. Najczęściej stosuje się do tego celu badania koleinowania na laboratoryjnie zagęszczanych próbkach MMA, co wymaga stosunkowo dużych próbek oraz użycia specjalistycznej aparatury, zarówno do zagęszczenia takich próbek jak i samego ich badania. W związku z powyższym, w wielu krajach prowadzone są badania celem wytypowania prostego testu, który można wykonać z wykorzystaniem powszechnie dostępnych w laboratoriach drogowych urządzeń (np. prasa Marshalla), na standardowo przygotowywanych próbkach MMA. Zgodnie z wynikami prac prowadzonych przez Christensena i Bonaquista, Zaniewskiego i Srinivasana jak również Khousla i Harikrishnanna takim badaniem może być wytrzymałość na rozciąganie pośrednie (ITS), przy odpowiednim dostosowaniu temperatury badania jak również szybkości przesuwu tłoka w prasie. Dla celów praktycznych rekomendowane jest użycie standardowej prasy Marshalla o prędkości przesuwu tłoka 50 mm/minutę, przy temperaturze badania równej 40°C. W niniejszej publikacji przedstawiono badania zależności pomiędzy wynikami ITS, przeprowadzonego wg wyżej wymienionych warunków, oraz parametrami koleinowania w małym koleinomierzu w 60°C, tj. proporcjonalną głębokością koleiny (PRDAIR) i szybkością przyrostu koleiny (WTSAIR). Do badania wytrzymałości na rozciąganie pośrednie przeznaczono próbki o średnicy 100 mm zagęszczone w prasie żyratorowej, natomiast do badania koleinowania przygotowano płyty o wymiarach 305 x 305 mm i wysokości 40 mm lub 60 mm, zależnie od uziarnienia badanej MMA. Przebadano łącznie 21 mieszanek betonu asfaltowego przeznaczonego do warstw podbudowy, wiążącej i ścieralnej o uziarnieniach 0/22 mm, 0/16 mm i 0/8 mm. W mieszankach tych stosowano różne asfalty tj.: drogowe niemodyfikowane (35/50 i 50/70), modyfikowane polimerami (PMB 25/55-60, PMB 45/80-55), modyfikowane gumą (wg rozwiązań patentowych). Dodatkowo w niektórych mieszankach stosowano dodatek granulatu asfaltowego (RAP) lub granulatu papy (RAS). Uzyskane wartości średnie dla poszczególnych MMA, dotyczące: ITS, parametrów koleinowania (PRD i WTS), parametrów składu MMA takich jak zawartość lepiszcza, wolne przestrzenie w MMA, wolne przestrzenie w mieszance mineralnej (VMA) oraz wypełnienie wolnych przestrzeni w mieszance mineralnej przez asfalt (VFB), zostały poddane analizom korelacji liniowej.

20

Hidden capital as an alternative method for increasing punching shear resistance of LWCA flat slabs

Gołdyn M., Urban T.

Archives of Civil Engineering

|

2019

|

Vol. 65, nr 4

309--328

EN

In the paper an alternative method for increasing punching shear resistance of the flat slabs from lightweight aggregate concrete by means of hidden steel fibre reinforced capital was presented. Previous experimental studies demonstrated that the addition of steel fibres to concrete allows for increase in the punching shear resistance of flat slab. Steel fibres modify the tensile strength of concrete, which translates into increased ductility of the material. The results of the experimental investigations were presented, the aim of which was to assess the effectiveness of the proposed solution. For economic and technological reasons, a hidden capital of a height equal to half of the slabs depth was made so that the top reinforcement could be installed later. It was found that presented solution allowed to increase the load carrying capacity by about 36% with respect to the control element, made entirely of lightweight aggregate concrete.

PL

Ustroje płytowo – słupowe stanowią jedno z popularniejszych rozwiązań konstrukcyjnych, ponieważ umożliwiają dużą swobodę kształtowania przestrzeni wewnątrz budynków. Dominującym obciążeniem stropów płaskich jest z reguły ciężar własny, dlatego też często dąży się do jego ograniczenia poprzez wprowadzenie elementów odciążających (np. system Cobiax) lub wykonanie płyty stropowej z lekkiego betonu kruszywowego. Przy typowych rozpiętościach stropów płaskich z reguły konieczne jest stosowanie dodatkowego zbrojenia na przebicie, które może składać się ze strzemion lub trzpieni dwugłówkowych. Możliwość stosowania pierwszego ze wspomnianych rodzajów zbrojenia została znacznie ograniczona w wyniku wprowadzenia w życie w 2014 roku poprawki do normy EN 1992-1-1. W przypadku płyt z lekkich betonów kruszywowych stanowi to istotne utrudnienie, bowiem Europejskie Aprobaty Techniczne – dokumenty, zgodnie z którymi należy projektować zastosowanie trzpieni dwugłówkowych, ograniczają zastosowanie tego rodzaju zbrojenia wyłącznie do płyt z betonu zwykłego. Powyższe ograniczenie stanowiło dla autorów artykułu przesłankę do poszukiwania alternatywnych rozwiązań, pozwalających na zwiększenie nośności na przebicie płyt płaskich z lekkich betonów kruszywowych bez konieczności ich kłopotliwego pogrubiania w strefie podporowej. Jednym z możliwych rozwiązań może być wprowadzenie ukrytej głowicy wykonanej z betonu o wyższej wytrzymałości. W zależności od rozmiaru i sztywności głowicy krytyczna rysa ukośna może formować się poza głowicą (o nośności na przebicie decyduje słabszy beton płyty) lub też może formować się na krawędzi słupa i przecinać głowicę (o nośności decyduje wówczas wytrzymałość obu betonów). W obu przypadkach należy jednak oczekiwać wyższej nośności na przebicie względem płyty wykonanej w całości z lekkiego betonu kruszywowego. W celu oceny skuteczności ukrytej głowicy w Laboratorium Katedry Budownictwa Betonowego Wydziału Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska Politechniki Łódzkiej przeprowadzono badania niszczące elementów wykonanych z betonu lekkiego na kruszywie CERTYD, stanowiącym produkt spiekania popiołów lotnych. Głowica wykonana została z betonu o wysokiej wytrzymałości zbrojonego włóknami stalowymi. Dotychczasowe badania eksperymentalne wykazały bowiem, iż dodatek włókien stalowych do betonu może bardzo korzystnie wpływać na nośność płyt na przebicie, prowadząc do nawet 40÷60% jej wzrostu, zależnie od stopnia zbrojenia głównego. Wynika to przede wszystkim ze zwiększenia wytrzymałości betonu na rozciąganie. Włókna stalowe sprawiają jednak również, iż beton wykazuje zachowanie bardziej ciągliwe, co jest istotne w przypadku elementów wrażliwych na zniszczenie ze względu na ścinanie.