Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badawcza ocena możliwości wykorzystania niemetalicznych siatek tekstylnych do zbrojenia cienkościennych płyt betonowych

Kotala Bernard, Węglorz Marek

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 7-8

70--74

PL

W artykule przedstawiono badania krajowe cienkościennych płyt betonowych o grubości 40 mm, zbrojonych z wykorzystaniem niemetalicznych siatek tekstylnych (TRC - Textile Reinforced Concrete) i opisano przyjęte rozwiązanie formy umożliwiającej stabilizację wiotkich siatek w deskowaniu. W porównaniu do płyty żelbetowej, zbrojonej tradycyjnie siatkami stalowymi, w badaniach doraźnych i długotrwałych na zginanie wykazano podobną pracę płyt betonowych zbrojonych siatkami tekstylnymi w zakresie sprężystym, do wystąpienia pierwszej rysy.

EN

The tests of the thin-walled, 40 mm thick concrete slabs reinforced with the use of the non-metallic textile fabrics (TRC - Textile Reinforced Concrete) were presented in the paper and solution of the formwork which allow for stabilization of the flexible fabrics at casting was described. In comparison to the RC slab, reinforced with traditional, steel reinforcing mesh, it was shown, in instantaneous and long-term bending tests, that the behaviour of the textile reinforced concrete slabs in elastic phase, until the first crack, was comparable.

2

Development of Loop-Shaped Textile Anchoring Reinforcements Based on Multiaxial Warp Knitting Technology

Rittner Steffen, Speck Kerstin, Seidel André, Ewertowski Mateusz, Curbach Manfred, Cherif Chokri

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2020

|

Vol. 28, no. 6 (144)

64--71

EN

Due to the General Building Approval granted for the strengthening of steel reinforced concrete structures by means of textile reinforced concrete, the foundation for its introduction into practice was successfully established. It approves textile reinforcements in the form of non-crimp fabrics made of carbon fibre heavy tows with high yarn fineness. Thus, it is aimed at increasing the amount of filaments per roving in order to minimise the number of reinforcing layers required. However, the relation between the surface and cross-sectional area is compromised once fineness is increased, leading to an unfavourable enlargement of anchoring and overlapping lengths. Therefore, a recently concluded research project evaluated if this challenge can be overcome by means of a loop-shaped selvedge. This paper presents the results generated within these investigations, proving the potential of the textile-based solution. Moreover, required machine modifications based on multiaxial warp knitting technology for the integral and continuous manufacturing of anchoring textile reinforcements as well as significant results derived from bonding tests will be introduced.

PL

W pracy zaproponowano wzmocnienie konstrukcji żelbetowych za pomocą betonu zbrojonego materiałem tekstylnym w postaci tkanin wykonanych z włókien węglowych. Celem pracy było zwiększenie ilości włókien przypadających na niedoprzęd, tak aby zminimalizować liczbę wymaganych warstw wzmacniających. Jednak kompromisowa zależność między powierzchnią a polem przekroju jest zagrożona po zwiększeniu grubości, co prowadzi do niekorzystnego zwiększenia zakotwienia i zachodzenia na siebie długości. Dlatego niedawno zakończony projekt badawczy miał na celu ocenę, czy to wyzwanie można pokonać za pomocą krajki w kształcie pętli. W artykule przedstawiono wyniki uzyskane w ramach tych badań, które potwierdziły potencjał rozwiązania tekstylnego. Ponadto w wyniku przeprowadzonych badań wprowadzono wymagane modyfikacje maszyn w oparciu o technologię wieloosiowego dziania osnowowego do integralnego i ciągłego wytwarzania tekstylnych wzmocnień kotwiących.

3

Flexural and shear behavior of reinforced concrete beams strengthened with carbon textile reinforced concrete

Nguyen H. C., Ngo D. Q.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 3

407--426

EN

Recently, textile reinforced concrete (TRC) has been intensively studied for strengthening reinforced concrete (RC) and masonry structures. This study is to experimentally explore the effectiveness of application of carbon TRC to strengthen RC beam in flexure and shear. Concerning the cracks formation, failure modes, ultimate strength and overall stiffness, the performance of the strengthened beams compared to the control beams were evaluated from two groups of tests. The test results confirm that the TRC layers significantly enhance both shear and flexural capacity of RC beams in cracking, yielding and ultimate loads. All of the tested specimens were also modelled using ABAQUS/CAE software, in order to validate the experimental results. The numerical results show that the simulation models have good adaptability and high accuracy.

4

Siatki tekstylne na bazie włókien szklanych i węglowych jako zbrojenie konstrukcji betonowych

Zdanowicz Katarzyna, Marx Steffen

Materiały Budowlane

|

2019

|

nr 6

64--69

PL

W artykule zaprezentowano siatki tekstylne z włókien węglowych i szklanych jako alternatywne zbrojenie elementów betonowych. Opisano ich strukturę i właściwości oraz charakterystykę jako produktu znajdującego się pomiędzy krótkimi włóknami do fibrobetonu a typowymi prętami zbrojeniowymi z materiałów kompozytowych FRP (Fibre Reinforced Polymers). Przedstawiono obszary zastosowania betonu ze zbrojeniem z siatek tekstylnych do: konstrukcji kładek pieszo-rowerowych i mostów; produkcji elementów fasadowych i wielowarstwowych paneli ściennych typu „sandwich” oraz do konstrukcji kopuł i elementów przekryć o skomplikowanej geometrii i zakrzywionej powierzchni. Opisano kierunki rozwoju betonu ze zbrojeniem tekstylnym, prowadzone badania i nowe obszary zastosowania. Wymieniono również dostępne w literaturze modele inżynierskie oraz wytyczne do wymiarowania konstrukcji ze zbrojeniem tekstylnym.

EN

This review article presents textile grids made of carbon and glass fibres as an alternative reinforcement for concrete elements. The structure and properties of textile reinforcement and the characteristics of textile reinforced concrete as a material located between fiber reinforced concrete and concrete with reinforcement bars made of FRP (Fibre Reinforced Polymers) are described. The article presents main areas of application of concrete with textile reinforcement: for the construction of footbridges and bridges, for the production of façade elements and multilayer sandwich wall panels, and as reinforcement for the construction of domes and elements with complex geometry and curved surfaces. The directions of development of textile reinforced concrete, current research and possible further areas of application are briefly described. It also lists models available in the literature for the design of structures with textile reinforcement.

5

Development of Methods to Improve the Mechanical Performance of Coated Grid-Like Non-Crimp Fabrics for Construction Applications

Hahn Lars, Rittner Steffen, Nuss Dominik, Ashir Moniruddoza, Cherif Chokri

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2019

|

Vol. 27, no. 1 (133)

51--58

EN

This paper presents investigations aiming to improve the impregnation of a coating agent and thus increase the mechanical performance of geogrids, especially grid-like non-crimp fabrics (NCF) consisting of carbon fiber heavy tows (CFHT). The squeezing process is industry standard, but the relationship between the machine setting parameters (squeezing pressure and hardness of squeeze roll surface) and the impact on the tensile strength of grid-like NCF is still unexplored. The setting parameters evaluated lead to an increase in tensile strength of up to 10% compared to grid-like NCF coated without the squeezing process. Additionally the first insights into the coating process supported by ultrasonic vibrations based on CFHT single yarns are provided. It is shown that the tensile strength of treated CFHT can be increased by up to 12%, in comparison to CFHT coated without ultrasonic vibrations.

PL

W pracy przedstawiono badania mające na celu poprawę impregnacji środka powlekającego, a tym samym poprawę właściwości mechanicznych georusztów, w szczególności tkanin niekarbikowanych typu siatkowego (NCF) składających się z ciężkich kabli włókien węglowych (CFHT). Proces zgniatania jest standardem branżowym, ale wciąż nie zbadano związku między parametrami nastawczymi maszyny (nacisk ściskania i twardość ściśniętej powierzchni walca) a wytrzymałością na rozciąganie tkanin NCF. Odpowiednio dobrane parametry nastawcze procesu zgniatania skutkują do zwiększeniem wytrzymałości na rozciąganie do 10% w porównaniu z georusztem, który nie został poddany temu procesowi. Ponadto oceniono wpływ procesu powlekania z użyciem ultradźwięków. Stwierdzono, że wytrzymałość na rozciąganie obrobionych kabli (CFHT) można zwiększyć nawet o 12%, w porównaniu z CFHT bez zastosowania obróbki ultradźwiękami.

6

Experimental and analytical investigation on strengthening of heat damaged concrete by textile reinforced concrete (TRC)

Esmaeili J., Sharifi I., Kasaei J., Nourizadeh M., Emamieh A. Ebrahim

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 19, no. 4

1468--1483

EN

Composites fabricated of textile as reinforcement and a fine-grained concrete as matrix are referred to textile reinforced concrete (TRC) which provides the opportunity to build thin and shell constructions and to repair and strengthen concrete and masonry structures. This paper aimed to exploit the repair potential of TRC through confinement of heat-damaged concrete columns. For this purpose, a two-phase approach was conducted, in the first phase of which the effect of elevated temperature on mechanical properties of concrete was examined. The main objective of the second phase, however, was to assess the efficiency of glass textile reinforced concrete (GTRC) in the confinement of heat-damaged concrete. This phase commenced with selecting a candidate mortar among commonly used TRC mortars to confine heat-damaged specimens. Experimental results revealed that the adopted confinement system is an efficient solution to enhance the load bearing capacity of even seriously heat-damaged specimens. Eventually, experimental results were compared with available prediction models from the literature for both of the load-bearing capacity and also the compressive strength of confined concrete. Then an analytical confinement model was proposed based on best-fit analysis exclusive to heat-damaged concrete confined by GTRC.

7

Włókna PBO jako wzmocnienie belek żelbetowych

Urbańska D., Trapko T.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 11

92--93

PL

W artykule omówiono możliwość wykorzystania włókien PBO jako wzmocnień belek żelbetowych. Włókna PBO wchodzą w skład systemu wzmacniania FRCM (Fibre Reinforced Cementitious Matrix), który jest dobrą alternatywą dla znanych systemów FRP (Fibre Reinforced Polymers), głównie w obiektach, gdzie może występować podwyższona temperatura. System PBO-FRCM działa inaczej niż systemy na bazie żywic epoksydowych, co jest związane z zastosowaniem zaprawy mineralnej jako matrycy. Autorzy zwrócili uwagę na główne problemy związane z zastosowaniem systemu PBO-FRCM, takie jak odpowiednie zakotwienie kompozytu oraz przedwczesne odspajanie się włókien od matrycy.

EN

The article discusses the use of PBO fibers as a reinforcement of reinforced concrete beams. PBO fiber are a part of the FRCM (Fibre Reinforced Cementitious Matrix) system which is a good alternative to known FRP (Fibre Reinforced Polymers) systems, especially for buildings where there may be high temperatures. The PBO-FRCM shows a different type of work than systems based on epoxy resins, which is associated with the use of mineral mortar as a matrix. The authors pointed out the major problems associated with the use of this type of system that is appropriate anchorage of composite and premature debonding of the fibers from the matrix.

8

Selected aspects of sustainable civil engineering in research works of professor Andrzej Ajdukiewicz

Węglorz M.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2014

|

Vol. 7, no. 1

41--47

EN

Professor Andrzej Ajdukiewicz is the well-known and highly appreciated person in the circle of civil engineering in Poland and abroad. There are many examples, that Prof. Ajdukiewicz is hold in high esteem by the academic and engineering community. In the recent period, on March 11th, 2011 Professor Ajdukiewicz was honoured with Doctor Honoris Causa distinction by Technical University in Łódź. In the same year 2011, he received the title and medal of “Personality of Silesian Building Society”. In recognition of significant personal contribution to the work of International Federation for Structural Concrete (fib) this organization bestowed him Honorary Life Membership in the year 2012. It shall be mentioned, that in the period 2008-2013 Professor Ajdukiewicz was the main editor of the ACEE Journal. In the recent decade Professor’s scientific and professional interests concentrated on selected aspects of sustainable civil engineering, namely: on recycling and utilisation of waste materials in civil engineering, on re-use of the whole structural elements, on durability aspects of concrete structures and on the use of non-metallic reinforcement in concrete elements. The aim of this paper is to remind shortly the scope of each of these topics with references to the recent publications of Prof. Andrzej Ajdukiewicz. These research activities were prepared by Professor together with the team of researchers involved in the research project granted in Poland by the Operation Programme: Innovative Economy (2010-2014).

PL

Profesor Andrzej Ajdukiewicz jest osobistością dobrze znaną i wysoko cenioną w środowisku budowlanym w Polsce i zagranicą. Można przytoczyć szereg przykładów świadczących o estymie profesora Ajdukiewicza w społeczności akademickiej i wśród inżynierów budownictwa. W ostatnim okresie, 11 marca 2011 profesor Ajdukiewicz został uhonorowany najwyższym wyróżnieniem akademickim: godnością i tytułem Doktora Honoris Causa Politechniki Łódzkiej. W tym samym 2011 roku, został wyróżniony tytułem i medalem „Osobowość Budownictwa Śląskiego”. W uznaniu znaczącego wkładu w działania Międzynarodowej Federacji Konstrukcji Betonowych (fib) organizacja ta nadała Profesorowi Honorowe Członkostwo w roku 2012. Warto również wspomnieć o tym, że w latach 2008-2013 profesor Ajdukiewicz był głównym redaktorem kwartalnika ACEE. W ostatnim dziesięcioleciu zainteresowania zawodowe i naukowe profesora Ajdukiewicza dotyczyły głównie wybranych aspektów zrównoważonego rozwoju budownictwa lądowego, a w szczególności: recyklingu i utylizacji odpadów w inżynierii lądowej, ponownego użycia całych elementów konstrukcyjnych, aspektów trwałości konstrukcji betonowych i zastosowania zbrojenia niemetalicznego w elementach betonowych. Celem niniejszego artykułu jest zwięzłe przypomnienie wymienionej tematyki, z przywołaniem aktualnych publikacji profesora Andrzeja Ajdukiewicza. Działania te zostały wykonane przez Profesora Ajdukiewicza w ścisłej współpracy z zespołem naukowców zaangażowanych w projekt badawczy w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka (2010-2014).

9

Drape study on textiles for concrete applications

Eckers V., Janetzko S., Gries T.

Autex Research Journal

|

2012

|

Vol. 12, no. 2

50--54

EN

Textile reinforced concrete (TRC) is an eco-friendly material with a high freedom in design. As soon as complex curved parts are to be designed, the question of the drapability of the reinforcing materials arises. Different process parameters can be modified in the production of the reinforcing textiles which strongly influence the handling and the draping behaviour. To be able to choose a textile structure in the design stage which fulfils the requirements concerning drapability, a new test method was developed. This article describes this test method and shows results of a test series on different textile structures, including a brief discussion of the results. Finally, a transfer to a sample geometry is shown.

10

Beton zbrojony tkaniną - od badań do zastosowania

Orlowsky J., Raupach M.

Cement Wapno Beton

|

2011

|

R. 16/78, nr 6

323-331

PL

Od jedenastu lat w dwóch niemieckich uniwersytetach prowadzone są badania nad zastosowaniem tkanin technicznych w inżynierii lądowej. Te tkaniny zastępują konwencjonalne zbrojenie w betonach lub w zaprawach. Wielkość przenoszonych obciążeń przez elementy konstrukcyjne z betonu zbrojonego tkaniną są takie same jak zbrojonych betonów konwencjonalnych. Oprócz swobody w stosowanych rozwiązaniach konstrukcyjnych związanych z tkaninami, szczególnie cienkościenne konstrukcje stanowią zaletę nowego betonu zbrojonego tkaninami. W oparciu o znajomość tego kompozytu zdobytą w trakcie badań w uniwersyteckich ośrodkach, betony zbrojone tkaninami są stosowane coraz częściej w nowych konstrukcjach, a także do odnowienia i konserwacji starszych budowli. Oprócz kładek dla pieszych i elementów fasadowych wykonanych z betonu zbrojonego tkaninami, czasami dodatkowo z izolacją cieplną w centrum uwagi jest wykorzystanie tych zapraw i betonów w formie warstw wzmacniających lub do zapraw tradycyjnego żelbetu.

EN

For the past eleven years, studies at two German universities have been devoted to the use of technical textiles in civil engineering. These textiles are used instead of conventional steel reinforcement for concretes or mortars. The load bearning capacity of textile reinforced concrete elements is equal to that of conventionally reinforced concrete elements. Besides the fl exibility in construction arising from the simple design of the textiles, especially the thin-walled structure of textile reinforced concrete elements is an outstanding advantage of the new composite material, textile reinforced concrete. Based on the building material knowledge gained at the universities, textile reinforced concretes have increasingly been applied in new constructions as well as in building conservation. In addition to footbridges and self-supporting facade elements made of textile reinforced concrete, optionally with integrated thermal insulation, the application of textile reinforced mortar or concrete layers to reinforce or repair steel reinforced concrete elements is in the focus.

11

On SH Wave Scattering in TRC. Pt. 1, Concentric Elliptical Inclusion

Weber W., Zastrau B. W.

Machine Dynamics Problems

|

2009

|

Vol. 33, No. 2

105-118

EN

An exact analytical solution for the scattering of antiplane elastic waves by a layered elastic elliptical cylinder is derived. The solution and its degenerate cases are compared with other models, e.g. the scattering due to circular cylindrical scatterers. The effects of the geometrical properties of the interphase are studied. The calculations are performed for material properties as they occur with textile reinforced concrete (TRC), a new building material in civil engineering which is therefore introduced first.

12

Application of non-metallic fabrics as reinforcement in thin-walled precast concrete members

Ajdukiewicz A., Kotala B., Węglorz M.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2009

|

Vol. 2, no. 2

57-66

EN

Textile Reinforced Concrete (TRC) is an innovative building material especially suited for lightweight precast members such as shells, road-screens and façade elements. In such elements very often durability ismore important than load capacity. Due to resistance to corrosion it can be used with athickness in the range of 10 to 40 mm, which cannot be achieved with standard steel reinforcement. Furthermore, due to its exceptionally low weight-to-strength ratio, it leads to structural solutions that are both sustainable and economically attractive. Strong fabrics available today are manufactured from glass, carbon or PVA (poly-vinyl-alcohol) fibres. Contrary to steel reinforcement, such fibres in the textile can be positioned in almost any direction and subsequently can be nearly perfectly adopted to the orientation of the applied load. Therefore, it is possible to create an extremely effective reinforcement. On the other hand, the stress-strain relations are quite different in steel (with yielding) and in textiles (fully linear). His influences significantly the behaviour under loading. The concept of Textile Reinforced Concrete (TRC) with fabrics made of alkali- resistant glass is a scope of the recent decade research activity, especially in two cooperating research centres in Germany, Dresden and Aachen. Taking advantage of the experience gained by German experts, now this new concept is being developed In the Silesian University of Technology, Gliwice, Poland. The paper presents aseries of tests of thin plates 1.20×1.00m, 40mmthick, made of self-compacting concrete and reinforced with orthogonal fabricsmade of alkali-resistant glass (AR-glass), poly-vinyl-alcohol (PVA) and carbon fibres. Some reference elements in tests were reinforced with steel wires. Such members were tested in relation to bending capacity. Some results of accompanying tests are presented too, e.g. on anchorage length of different textiles.

PL

Beton zbrojony tekstyliami (TEKSBET) jest nowym materiałem budowlanym znajdującym zastosowanie do lekkich elementów prefabrykowanych, takich jak: przekrycia powłokowe, drogowe ekrany akustyczne i płyty elewacyjne. W tego typu elementach bardzo często wymogowi trwałości stawia się większe wymagania od warunku nośności. Ze względu na wysoką odporność korozyjną, grubość elementów może zostać ograniczona od 10 do 40 mm, co jest nieosiągalne przy stosowaniu tradycyjnego zbrojenia ze stali. Ponadto, ze względu na nadzwyczaj niski stosunek ciężaru własnego do nośności, otrzymuje się rozwiązanie, które nie tylko wpisuje się znakomicie w ideę zrównoważonego rozwoju, ale też jest korzystne z punktu ekonomicznego. Wytrzymałe siatki do zbrojenia betonu, które dostępne są obecnie na rynku, wykonywane są z włókien szklanych, odpornych na alkalia, włókien węglowych oraz z PVA (Poli-winyl-alkoholu). Wodróżnieniu od zbrojenia ze stali, siatki tekstylne mogą być usytuowane w niemal dowolnym kierunku, co skutkuje lepszym dopasowaniem zbrojenia do rozkładu sił w przekroju. W ten sposób można uzyskać niezwykle skuteczne zbrojenie. Z drugiej strony, zależności "&sigma-&epsilon" są zupełnie odmienne wstali (z półką plastyczności) iw zbrojeniu tekstylnym (zależność liniowa w pełnym zakresie pracy). Ta właściwość wywiera znaczący wpływ na pracę pod obciążeniem. Idea Betonu Zbrojonego Tekstyliami (ang. Textile Reinforced Concrete - TRC) w postaci siatek wykonanych z włókien szklanych odpornych na alkalia stała się, w przeciągu ostatniej dekady, przedmiotem badań naukowych, prowadzonych przede wszystkim przez dwa ośrodki naukowe w Niemczech, w Dreźnie i w Aachen. Z wykorzystaniem doświadczeń tych ośrodków, to rozwiązanie jest przedmiotem badań prowadzonych na Politechnice Śląskiej w Gliwicach. W artykule przedstawiono badania cienkich płyt owymiarachl.20×l.00m i grubości 40 mm, wykonanych z betonu samozagęszczalnego i zbrojonego siatkami ortogonalnymi wykonanymi z włókien szklanych odpornych na alkalia, z PVA oraz z włókien węglowych. Płyty porównawcze były zbrojone siatkami stalowymi. Elementy były badane pod kątem nośności na zginanie. Podano również niektóre wyniki badań towarzyszących, takich jak badanie przyczepności siatek tekstylnych różnego typu do betonu.

13

Plain stitch-bonded multi-plies for textile reinforced concrete

Hausding J., Engler T., Franzke G., Köckritz U., Cherif C.

Autex Research Journal

|

2006

|

Vol. 6, no. 2

81--90

EN

This paper presents the research activities in the field of textile reinforced concrete carried out by the Institute of Textile and Clothing Technology (ITB) of the Technische Universität Dresden, Germany. Extensive research has been conducted with the aim to fully use the tensile strength of the applied high-performance fiber material in the reinforcing textile. To achieve this, the textile machinery was adjusted and improved and new testing methods were developed. This research has resulted thus far in several innovative applications for the repair of existing buildings as well as the production of precast concrete parts.

14

On the Avoidance of POISSON Thickness Locking in Surface-Related Shell Theories by an Extension of the EAS Method

Schlebusch R., Matheas J., Zastrau B. W.

Machine Dynamics Problems

|

2002

|

Vol. 26, No. 4

101-114

EN

The enhanced assumed strain (EAS) method as introduced by Simo and Rifai (1990), Buchter and Ramm (1992), Buchter et al. (1994) represents a very efficient concept for the prevention and reduction of locking phenomena. The utilization of the EAS method to prevent POISSON thickness locking in the context of a 6-parameter shell formulation without rotational degrees of freedom and the middle surface as reference surface is a well known procedure in literature, Bischoff (1999), Klinkel (2000). In this contribution the EAS method is applied in a shell theory that uses an outer surface as the reference surface and is therefore called a surface-related shell theory. In contrast to the middle surface shell theory the EAS concept to prevent POISSON thickness locking in connection with surface-related formulations evokes a coupling of the membrane force and moment tensor, if the orthogonality condition is evaluated. Two additional concepts against locking phenomena are introduced: the assumed natural strain (ANS) concept, cp. Simo and Hughes (1986), and the discrete shear gap (DSG) concept, cp Bletzinger et al. (1998). The combination of the aforementioned concepts leads to an efficient finite volume shell element that is demonstrated in numerical examples.