Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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

Hassan Mostafa, Amleh Lamya, Othman Hesham

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 2

126--143

PL

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

EN

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

2

Analiza parametrów reologicznych zaczynów cementowych wykonanych z cementu portlandzkiego

Kempiński J., Mączniewski M.

Cement Wapno Beton

|

2016

|

R. 21/83, nr 2

112--122

PL

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

EN

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

3

An investigation of mechanical properties of recycled coarse aggregate concrete

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

Archives of Civil Engineering

|

2016

|

Vol. 62, nr 4/II

19--34

EN

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

PL

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

4

Wpływ kilku czynników na wyniki normowego oznaczania nasiąkliwości betonu

Wawrzeńczyk J., Molendowska A., Kłak A.

Cement Wapno Beton

|

2015

|

R. 20/82, nr 5

304--312

PL

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

EN

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

5

Rozszerzona metoda konduktometryczna w badaniach procesu hydratacji cementu glinowego

Nowacka M., Pacewska B.

Cement Wapno Beton

|

2015

|

R. 20/82, nr 4

225--234

PL

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

EN

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

6

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

Kempiński J., Świerzko R.

Cement Wapno Beton

|

2015

|

R. 20/82, nr 3

150--161

PL

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

EN

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

7

Impact of moisture conditions on early shrinkage of ordinary concrete with changing w/c ratio

Jasiczak J., Szymański P., Nowotarski P.

Archives of Civil Engineering

|

2014

|

Vol. 60, nr 2

241--256

EN

Article presents the results of the effect of humidity on early shrinkage of normal concrete with variable W/C ratio. As known for a long time, shrinkage is dependent of many factors. One of them is the W/C ratio and the quantity of water which is located in the concrete mix. In article there were discussed changes taking place in the concrete mix, the methods of research and the partial results obtained by the authors of the paper. Shrinkage is a phenomenon well known and studied by various research centers. The total amount of shrinkage may depend on various factors such as humidity, temperature, composition of the concrete mix, the W/C ratio, the size of the item. The study was conducted to determine the amount of shrinkage in its early stages. It is very important for concrete floors contractors, precast manufacturers to start at the right time finishing work and prevent the formation of shrinkage cracks.

8

Wpływ porowatej struktury betonu bazaltowego na jego cechy wytrzymałościowe

Konkol J., Frączek P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2008

|

z. 47 [252]

193-200

PL

Przedstawiono wyniki badań wytrzymałościowych i stereologicznych porowatości betonów o zróżnicowanym stosunku wodno-cementowym wykonanych na kruszywie bazaltowym. Wykazano znaczący wpływ porowatości na odporność na pękanie określoną według I modelu zniszczenia. Otrzymano statystycznie istotne funkcje regresji opisujące korelację między strukturą, a cechami mechanicznymi badanych betonów.

EN

Results of experimental research of concrete porosity with use of stereological parameters, obtained by means of the FRAKTAL_Stereolog program, have been presented in the contribution. The subject of research was to determine influence of the water-cement ratio and porosity on durability properties of basalt concrete in view of fracture mechanics, too. Existence of relationship between the composition, the structure and properties of the tested concrete has been proved on the basis of executed investigations.

9

Identification of fracture parameters for dense concrete by means of neuro-fuzzy system ANFIS

Rawicki Z., Obiała R., Waszczyszyn Z.

Archives of Civil Engineering

|

2001

|

Vol. 47, nr 4

445-461

EN

The Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) is applied to identification of relationship between the values of water-cement ratio (W/C) and the parameters of fracture mechanics according to Mode II of dense concrete (K IIc, J IIc). Regular division of input space and "bell" membership function were adopted in the system. The results were compared with the polynomial approximation.

PL

Adaptacyjny neuronowo-rozmyty system wnioskowania (ANFIS) został zastosowany do identyfikacji zależności pomiędzy wartościami stosunku wodno-cementowego (W/C) a parametrami mechaniki pękania według II modelu betonów ciężkich (KIIc, JIIc). W systemie wykorzystano podział regularny przestrzeni wejściowej i dzwonowe funkcje przynależności. Wyniki zostały porównane z aproksymacją wielomianową.

10

Fracture toughness of dense concrete

Rawicki Z.

Archives of Civil Engineering

|

2001

|

Vol. 47, nr 3

389-398

EN

The paper concerns the investigation on fracture toughness (according to II-nd model of fracture — shear) of two kinds of dense concrete with water-cement ratio varying from 0.6 to 0.9. Relationship between the stress intensity factor K IIc as well as work of fracture J IIc and water-cement ratio W/C were determined. Investigations of fracture of specimens using computer image analyser Quantimet 720 were also carried out. The results for dense concrete were compared with the results obtained for ordinary concrete.

PL

Przeprowadzono badania odporności na pękanie według II modelu pękania (ścinanie) dla dwóch rodzajów betonów ciężkich o zmiennej wielkości W/C od 0,6 do 0,9. Ustalono zależności współczynnika intensywności naprężeń K IIc i pracy jednostkowej zniszczenia J IIc od stosunku wodnocementowego W/C. Przeprowadzono także badania przełomu próbek przy użyciu komputerowego analizatora obrazu Quantimet 720. Porównano uzyskane wyniki dla betonów ciężkich z wynikami dotyczącymi betonów zwykłych.