Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of the life cycle concrete with the addition of polypropylene fibers

Starczyk-Kołbyk Anna

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 2

23--42

EN

In accordance with the principles of sustainable construction, the results of Life Cycle Assessment (LCA) technique are useful inputs to the decision-making process when designing a building. This article presents such an analysis of a finished building product, which is a modified concrete mix. The calculations took into account the phases of the A1-A4 cycle, i.e. from the extraction of raw materials to the transport of the finished material to the construction site. Test results for concrete mixes and 28-day solid concrete are presented in tabular form. Based on all the test results obtained, it was found that the addition of waste polypropylene fibres has a positive effect on the key properties for the floor concrete. It has been found that proper processing of banding tapes or other polypropylene waste into macro-fibres can be a good example of proper waste management and can contribute to a significant reduction in residual waste. This additive is emission-free and sourced from recycling, making it an excellent alternative to commonly used dispersed reinforcement.

PL

Zgodnie z zasadami rozwoju zrównoważonego budownictwa przy projektowaniu obiektów budowlanych, użytecznymi danymi wejściowymi do podjęcia procesów decyzyjnych są wyniki analizy cyklu życia LCA. W artykule dokonano takiej analizy na gotowym wyrobie budowlanym, jakim jest zmodyfikowana mieszanka betonowa. W obliczeniach uwzględniono fazy cyklu A1-A4, czyli od wydobycia surowców do transportu gotowego materiału na plac budowy. W formie tabelarycznej przedstawiono wyniki badań dla mieszanki betonowej oraz dojrzałego betonu. Na podstawie wszystkich otrzymanych wyników badań stwierdzono, iż dodatek włókien polipropylenowych pochodzenia odpadowego pozytywnie wpływa na właściwości kluczowe dla betonu posadzkowego. Zauważono, iż odpowiednie przerobienie taśm bandujących lub innych odpadów polipropylenowych na makrowłókna może stanowić doskonały przykład prawidłowej gospodarki odpadami i przyczynić się do znacznego ograniczenia zalegających śmieci, dodatek ten jest nieemisyjny, pochodzący z recyklingu i może stanowić doskonałą alternatywę dla powszechnie używanego zbrojenia rozproszonego.

2

Prediction of concrete life under coupled dry and wet-sulfate erosion based on damage evolution equation

Nie Nan

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 4

679--692

EN

In a corrosive environment with coupled dry-wet-sulfate action, concrete structures are susceptible to erosion by sulfate ions, which seriously affects the safe operating life. To forecast the operational lifetime of concrete below the influence of the dry-wet cycle and sulfate erosion environment, four different admixtures of polypropylene fiber: 0, 0.6, 0.9, and 1.2 kg/m3, were incorporated into concrete specimens, and indoor accelerated tests were designed to observe the macroscopic and microscopic deterioration law analysis of concrete specimens; using the precept of damage mechanics, the damage of concrete under solubility cycle was established. The damage evolution equation of concrete under freeze-thaw cycles was established and the operational life of concrete was predicted. The results showed that the overall mass loss rate of concrete specimens increased with the number of tests, and the relative energetic modulo decreased with the number of tests; the pore change pattern, microstructure, and internal material composition of specimens under different working conditions were obtained by using NMR scanning technique, SEM electron microscope scanning technique and XRD physical phase analysis technique. The damage evolution equation shows that adding a certain amount of polypropylene fiber to concrete can improve the working life of concrete under dry and wet connected sulfate assault.

3

Szacowanie odkształceń skurczowych w fibrobetonie w świetle wybranych norm

Bacharz Magdalena, Bacharz Kamil, Raczkiewicz Wioletta

Inżynieria i Budownictwo

|

2022

|

R. 78, nr 11-12

558--562

PL

W pracy przedstawiono próbę odkształceń skurczowych betonu z dodatkiem włókien stalowych i propylenowych na bazie wybranych norm. Przyczyną podjęcia tego tematu jest brak przepisów normowych pozwalających na prognozę skurczu w fibrobetonie. Obliczone wartości odkształceń skurczowych porównano z wartościami doświadczalnymi i ukazano możliwość ich szacowania w fibrobetonie, bazując na wybranych podejściach normowych.

EN

The paper presents a study of shrinkage deformation of concrete with the addition of steel and propylene fibers based on selected standards. The reason for taking up this topic is the lack of normative standards that would allow predicting the shrinkage of fiber concrete. The calculated values of shrinkage deformations were compared with experimental values and the possibility of their estimation in fiber concrete based on selected standard approaches was shown.

4

Effect of nano-kaolinite weight fraction on interfacial shear strength of fibre reinforced nanocomposite

Hasan Hisham Mohammed Ali, Hasan Bahaa Aldin Abass

Composites Theory and Practice

|

2022

|

R. 22, nr 1

16--20

EN

Many studies around the world focus on the use of organic and inorganic additions to polymer composites to enhance their mechanical properties. Investigations were conducted to study the mechanical properties of composites with nano-kaolinite weight fractions of 1, 3, 5, 7, and 12% incorporated into an epoxy matrix. Further investigations were carried out on the diffusion of the epoxy nano-kaolinite monomer into the interfibrillar space when polypropylene and Kevlar rope fibre were added. The Kevlar fibre/matrix and polypropylene fibre/matrix interfacial shear strength was evaluated by the single fibre drag-out method. The highest interfacial shear strength was observed at a 5 wt.% nano-kaolinite content. Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and scanning electron microscopy (SEM), as well as characterisation by X-ray diffraction (XRD), were performed on all the epoxy/nano-kaolinite, Kevlar specimens.

5

Zachowania kotew chemicznych montowanych w różnych rodzajach betonu

Çalişkan Özlem, Karakurt Cenk, Aras Murat, Kaya Turgut

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 5

330--345

PL

Kotwy chemiczne znajdują szerokie zastosowanie w dodatkowych instalacjach żelbetu budowlanego, pracach naprawczych i zbrojeniowych. Dzięki coraz większej różnorodności materiałów i poprawie wiadomości na temat produktów odpadowych, możliwe stało się produkowanie różnych rodzajów betonu, o różnych właściwościach. W tym badaniu pręty żebrowane klasy B420C o średnicy 16 mm, zostały osadzone w czterech różnych rodzajach betonu, przy użyciu czterech różnych klejów chemicznych, a następnie zastosowano siłę rozciągającą. Wyznaczono sztywność, współczynnik plastyczności, zdolność do pochłaniania energii i siły rozciągającej oraz oceniono stopień zniszczenia na podstawie krzywych obciążenie-przemieszczenie, uzyskanych w wyniku doświadczeń. Stwierdzono, że siła rozciągająca i zdolność do pochłaniania energii wzrosła w wyniku osadzenia kotew i przyłożenia do betonu siły rozciągającej, uzyskanej przez dodanie materiałów domieszkowych do betonu referencyjnego. W części analitycznej wykorzystano sformułowanie podane w ACI 318, zidentyfikowano nośność i wytrzymałość obliczeniową oraz określono ich poziomy bezpieczeństwa, w porównaniu z wynikami badań.

EN

Chemical anchors are widely used in additional installations of construction irons, repair and reinforcement work. Due to the increasing diversity of materials and the improved awareness of waste products, it has become possible to produce different kinds of concrete, with various properties. In this study, class B420C ribbed bars with 16 mm diameter, were installed in four different concretes by using four different chemical adhesives, and a tensile force was applied. The stiffness, displacement ductility ratio, energy-dissipation capability and tensile force values were determined and the failure modes were interpreted from the load-displacement curves, obtained as a result of the experiments. It was found that the tensile force and energy-dissipation capacity, had increased as a result of installing anchor and applying a tensile force to the concrete, that was obtained by adding admixture materials, to the reference concrete. In the analytical part of the study, the formulation provided in ACI 318 was used, capacity and design strengths were identified, and their safety levels were determined in comparison with the test results.

6

Wpływ dodatku włókien polipropylenowych do środka gruntującego na wytrzymałość na odrywanie powłoki z żywicy epoksydowej

Kampa Łukasz, Sadowski Łukasz

Materiały Budowlane

|

2020

|

nr 11

40--41

PL

W artykule przeanalizowano wpływ dodatku włókien polipropylenowych do środka gruntującego na wytrzymałość na odrywanie powłoki z żywicy epoksydowej. Włókna dodawano do środka gruntującego w ilości 0,5; 1; 1,5 i 2% w stosunku do masy żywicy epoksydowej z utwardzaczem. Zmodyfikowany środek gruntujący naniesiono na podkład z zaprawy cementowej, a następnie nałożono powłokę. Uzyskane wyniki badań porównano z powłoką referencyjną na podkładzie zagruntowanym środkiem bez dodatku włókien. Na podstawie badań zaobserwowano wzrost wytrzymałości na odrywanie powłoki na podkładzie pokrytym środkiem gruntującym z dodatkiem 0,5 oraz 1% włókien polipropylenowych, w stosunku do powłoki referencyjnej.

EN

The article presents an analysis of the addition of polypropylene fibers to the bonding agent on the pull-off strength of coating made of epoxy resin. The fibers were added to the bonding agent in an amount of 0.5%, 1%, 1.5% and 2% in relation to mass of the epoxy resin. The modified bonding agent was laid on substrate made of cement mortar and then the coating was laid. The obtained results were confirmed with the reference coating – without the addition of polypropylene fibers to the bonding agent. Based on the obtained results the increase of the pull-off strength of coatin made with the addition of 0.5 and 1% of polypropylene fibers to the bonding agent in relation the reference coating.

7

Impact of elevated temperature on the properties of concretes reinforced with Alfa fiber

Mihoub Imane, Khelifa Mohammed-Rissel, Mezhoud Samy

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2020

|

Vol. 30, no. 3

161--185

EN

Alfa fiber reinforced concretes are not used to their full potential due to the limited information on their properties, especially in more severe environments. In this study, the effects of elevated temperature on the properties of concretes reinforced with Alfa fiber were analyzed. The influence of fiber length on reinforced concretes is mainly investigated. For this purpose, five types of structural concretes were formulated; two types of concrete reinforced with 1% Alfa fiber volume using two different fiber lengths of 20 mm and 30 mm (AC-20, and AC-30), and three control concretes, two polypropylene fiber reinforced concretes (PC) using the same fiber length (PC-20, PC-30), and one ordinary concrete (OC). The results showed that with the increase of temperature, the mechanical performance decreased and the porosity rose continually for all mixtures. However, the use of Alfa fiber with a length of 20 mm showed the optimal results in terms of compressive and tensile strength, even at temperatures of 600°C. This finding suggests that Alfa vegetable fiber can be used to produce more sustainable concretes with acceptable mechanical properties compared to the use of polypropylene fiber, even under severe conditions of elevated temperature

8

Wpływ domieszki redukującej skurcz oraz włókien polipropylenowych na skurcz betonu przy wysychaniu

Mardani-Aghabaglou Ali, İlhan Metin, Özen Süleyman

Cement Wapno Beton

|

2019

|

R. 22/84, nr 3

227--237

PL

W pracy przeprowadzono badania porównawcze wpływu włókien polipropylenowych i komercyjnej domieszki redukującej skurcz na skurcz przy wysychaniu, absorpcję wody, a także wytrzymałość na ściskanie betonu. Badano betony o stałej zawartości cementu, współczynniku wodno/cementowym oraz konsystencji z dodatkiem domieszki oraz włókien badanych osobno jak również wprowadzanych razem. Uzyskane wyniki pokazały, że dodatek włókien zwiększa potrzebę stosowania domieszki upłynniającej w celu uzyskania założonej konsystencji. Zastosowanie domieszki redukującej skurcz oraz włókien polipropylenowych pozytywnie wpływa na wytrzymałość na ściskanie i przepuszczalność betonu. Zarówno domieszka redukująca skurcz wysychania jak i włókna spowodowały zmniejszenie skurczu betonu. Wpływ włókien na skurcz był większy niż domieszki. Odnośnie skurczu wysychania wyniki doświadczeń wykazały, że równoczesny dodatek do betonów domieszki i włókien polipropylenowych nie wykazał korzystnego wpływu, wręcz przeciwnie, spowodował jedynie wzrost kosztów.

EN

The paper presents comparative studies on the impact of polypropylene fibers and commercial shrinkage reducing admixture on the drying shrinkage, water absorption, as well as compressive strength of concrete. Concretes with a constant cement content, water/cement ratio and consistency with the addition of admixture and fibers tested separately as well as introduced together were tested. The obtained results showed that the addition of fibers increases the need for a superplasticizing admixture in order to obtain the assumed consistency. The use of shrinkage reducing admixture and polypropylene fibers has a positive effect on the compressive strength and the permeability of concrete. Both the shrinkage reducing admixture as well as the fibers have reduced the drying shrinkage of the concrete. The impact of fibers on shrinkage was greater than the impact of the admixture. Regarding the drying shrinkage, the experimental results showed that the simultaneous addition of shrinkage reducing admixture and polypropylene fibers did not show a beneficial effect, on the contrary, it only caused an increase in costs.

9

Numerical analysis of the response of pile-raft systems considering the application of cement and polypropylene fiber treatment

Hasanzadeh Ali

Architecture Civil Engineering Environment

|

2019

|

Vol. 12, no. 3

81--92

EN

Long-term performance of civil engineering projects mainly depends on the strength of underground layers. When the underground soil layers are problematic or have low bearing capacity and strength against the applied loads, application of soil stabilization methods can be effective. In this study, performance of pile-raft systems using stabilized/reinforced soil under foundation is investigated. For validation, the obtained numerical results were compared with the existing results from analytical and numerical analyses. Using the experimental data available in the literature, the variations of stiffness and strength parameters were simulated by three-dimensional finite element method and then foundation response was evaluated for each case. According to the obtained results, depending on the pile-raft configuration, different strategies of stabilization with cement, reinforcement with polypropylene fibers, or a combination of cement stabilization and fiber reinforcement can be employed to reduce the differential and maximum settlements of foundation and to improve the overall performance. In general, even though reinforcement with fibers has a positive influence on the tensile and shear strength of soil, the effect of cement stabilization on the design parameters of the foundation is more pronounced. Finally, an implementation of cost analysis of stabilization project was proposed to be conducted based on the applied materials and improvement/cost ratio.

10

Badania wytrzymałości oraz zależności naprężenie-odkształcenie betonu o dużej wytrzymałości zbrojonego mieszaniną włókien polipropylenowych i poliestrowych

Koniki S., Prasad D. R.

Cement Wapno Beton

|

2018

|

R. 21/83, nr 1

67--77

PL

Zbadano właściwości betonu zbrojonego dodatkiem włókien poliestrowych o długości 12 mm oraz polipropylenowych o długości 6 mm oraz ich mieszaniną. W przypadku betonów zbrojonych jednym rodzajem włókien ich korzystny dodatek wynosił 0,3 % włókien poliestrowych oraz 0,2 % polipropylenowych. Ten dodatek zwiększał energię pękania oraz wytrzymałość betonu odpowiednio o 10,6 % oraz 16,3 %. Lepsze wyniki uzyskano dla betonu zbrojonego włóknami poliestrowymi. Beton ze zbrojeniem mieszanym złożonym z 0,2% włókien poliestrowych oraz 0,1 % polipropylenowych miał większą wytrzymałość oraz energię pękania od zbrojonych jednym rodzajem włókien. Zastosowanie mieszanego zbrojenia pozwoliło również zwiększyć odkształcenia przy zniszczeniu. Związane jest to z synergią działania obu rodzajów włókien; polipropylenowe mostkują mikrospękania skurczowe a poliestrowe ograniczają propagację makrospękań.

EN

The hybrid fiber reinforced concrete composed of 12 mm polyester and 6 mm polypropylene fibres of triangular shape was examined. The optimum addition of polypropylene and polyester fibres separately to concrete was 0.2% of PP and 0.3% of PO. Strength improvement was 10.6% for PP and 16.3% for PO. Hybrid fiber reinforced concrete shows further better performance with the same volume fraction of 0.3%. Superior strength improvement is achieved at 0.1 % of polypropylene and 0.2 % of polyester hybrid combination. This may be due to the synergic action of fibres: polypropylene prevent formation of shrinkage microcracks, while polyester fibres are more efficient in mitigating propagation of macrocracks.

11

Dynamic compressive mechanical behaviour and modelling of basalt–polypropylene fibre-reinforced concrete

Fu Q., Niu D., Zhang J., Huang D., Wang Y., Hong M., Zhang L.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 3

914--927

EN

Dynamic compressive behaviour of basalt–polypropylene fibre-reinforced concrete (BPFRC) was experimentally investigated using a 75-mm-diameter split-Hopkinson pressure bar. The results showed that the addition of basalt fibre (BF) and polypropylene fibre (PF) is effective at improving the impact-resistance behaviour of concrete. The dynamic compressive strength, critical strain, and energy absorption capacity of BPFRC increased with increasing strain rate. At strain rates of 20–140 s−1, the addition of BF and PF significantly increased the dynamic compressive strength, critical strain, and energy absorption capacity of concrete. The dynamic increase factor of BPFRC increased linearly with the decimal logarithm of strain rate. The hybrid addition of BF and PF significantly improved the strain rate effect of the dynamic compressive strength. The strengthening and toughening mechanisms of BF and PF are discussed in detail. The proposed dynamic damage constitutive model can be used to accurately describe the dynamic stress–strain relationship of BPFRC.

12

Ocena oczyszczaczy przędz nowej generacji zainstalowanych na przewijarkach automatycznych. Część I. Oczyszczacze firmy USTER TECHNOLOGIES A.G

Lewandowski S., Józkowicz I.

Przegląd Włókienniczy - Włókno, Odzież, Skóra

|

2017

|

nr 8

26--34

PL

Przedstawiono historię rozwoju oczyszczaczy produkowanych przez firmę USTER ZELLWEGER (współcześnie USTER TECHNOLOGIES A.G), ze szczególnym uwypukleniem charakterystyki technicznej, zasad pracy i możliwości pomiarowo- badawczych oczyszczaczy nowej (USTER® QUANTUM 2) i najnowszej generacji (USTER® QUANTUM 3). Stwierdzono, że najbardziej niepokojącymi, stwarzającymi problemy błędami przędz bawełnianych są białe i przezroczyste włókna PP, nawet jeśli ich ilość w przędzy jest niewielka, a odległość pomiędzy ich pojawianiem się w przędzy jest duża. Jednakże częstokroć o wiele bardziej opłaca się pozostawienie części błędów w przędzy i zrezygnowanie z ich usuwania. Z tego też względu oczyszczacze najnowszej generacji muszą być między innymi wyposażone w oprogramowanie umożliwiające klasyfikację świadomie „pozostawianych” w przędzy błędów.

EN

The history of the development of the clearers manufactured by USTER ZELLWEGER firm (actually USTER TECHNOLOGIES A.G), with a special emphasis on technical characteristics, working principles and research capabilities of the new clearers (USTER® QUANTUM 2) and latest generation (USTER® QUANTUM 3) was presented. It has been found that the most disturbing, generating technological problematic faults of cotton yarns are white and transparent PP fibers, even if their amount in yarn is small, and the distance between them appearing in the yarn is large. However, it is often much more profitable to leave some of the faults in the yarn and not to remove them. For this reason, latest generation cleaners must, among other things, be equipped with software that allows them to classify consciously „left” yarn errors.

13

Modyfikacja polipropylenowego zbrojenia rozproszonego do betonu za pomocą silnego utleniacza

Wiliński D., Kraiński Ł.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 9

22--24

PL

W artykule omówiono wpływ modyfikacji powierzchni włókien polipropylenowych (PP) na efektywność ich działania w stwardniałej mieszance betonowej. Modyfikacji dokonano przez utlenienie powierzchni polimeru, wykorzystując do tego celu kwas chromowy. Badano wpływ zmodyfikowanych włókien PP na właściwości mechaniczne betonu, takie jak wytrzymałość na zginanie oraz wytrzymałość na ściskanie. Otrzymane wyniki wytrzymałości na zginanie pokazują, iż modyfikacja powierzchni włókien PP przez utlenianie może mieć znaczny wpływ na cechy wytrzymałościowe cementowego kompozytu włóknistego (beton zawierający 0,38% objętościowo modyfikowanych włókien polipropylenowych po 28 dniach osiągał wytrzymałość na zginanie 5,55 ± 0,16 MPa, podczas gdy beton z niemodyfikowanymi włóknami PP: 5,01 ± 0,24 MPa). Przeprowadzone badania wykazały, iż modyfikacja powierzchni polimerów niepolarnych, np. przez utlenianie, może być skutecznym sposobem poprawy efektywności działania włókien polimerowych w matrycy cementowej.

EN

The aim of this research is the study of the effect of polypropylene (PP) fibers surface oxidation modification on mechanical properties of fibre-reinforced concrete. The surface modification of PP fibers was achieved by chrome acid treatment. The influence of the addition of modified polymer fibers to the concrete matrix was investigated using a bending test which determined the flexural strength of concrete samples and compressive strength test. The results of flexural strength show, that oxidation modification can have a significant impact on the mechanical properties of fibre-reinforced concrete composite (concrete with 0,38% vol. additive of modified PP fibers after 28 days exhibited flexural strength of 5,55 ± 0,16 MPa, whereas the concrete with unmodified PP fibers: 5,01 ± 0,24 MPa). Our experiments demostrate that non-polar polymers surface modifications, e.g. by oxidation, can be efficiently used for enhancing fiber reinforced concrete properties.

14

Wpływ warunków dojrzewania na kapilarność zapraw cementowych zbrojonych włóknami polipropylenowymi

Wygocka-Domagałło A., Dziubek A.

Inżynieria i Budownictwo

|

2017

|

R. 73, nr 5

244--246

PL

Przedstawiono wyniki badań kapilarnego podciągania wody czterech zapraw cementowych wykonanych na bazie dwóch różnych cementów i alternatywnie modyfikowanych włóknami PP. Próbki każdej z zapraw kondycjonowano w czterech różnych warunkach temperaturowo-wilgotnościowych sprzyjających tworzeniu się zróżnicowanych struktur porowatości.

EN

The paper presents results of the research on capillary flow in four cement mortars prepared on the basis of two cements and alternatively modified by addition of polypropylene fibres. The samples of each of the four mortars were cured in four different hygrothermal conditions contributing to formation of diverse pore structures.

15

O projektowaniu betonów wysokich wytrzymałości na konstrukcje nośne budynków wysokościowych

Jackiewicz-Rek W., Konieczna K., Zychowicz J.

Inżynieria i Budownictwo

|

2017

|

R. 73, nr 8

416--420

PL

Celem badań było zaprojektowanie betonu wysokich wytrzymałości, C70/85 według PN-EN 206+A1:2016-12, przy jednoczesnym zachowaniu odpowiednich parametrów reologicznych mieszanki betonowej, w tym jej zadowalającej pompowalności i urabialności, przeznaczonego do konstrukcji budynków wysokich. Określono wpływ zawartości i rodzaju wybranych składników na właściwości zarówno mieszanki betonowej, jak i betonu stwardniałego.

EN

The purpose of the research program was to design High Strength Concrete for load – bearing elements in high – rise buildings that meets the requirements of the C70/85 concrete strength class according to PN-EN 206+A1:2016-12 while maintaining appropriate rheological parameters of the concrete mixture, including its satisfactory pumpability and workability. Analysis of the obtained results allowed to determine the influence of content and type of selected components on the properties of both HSC mixture and hardened concrete.

16

Performance analysis of flexible pavement with reinforced ash

Subash S. M., Mahendran N., Manoj Kumar M., Nagarajan M.

Archives of Civil Engineering

|

2017

|

Vol. 63, nr 3

149--162

EN

Coal ash produced from thermal power plants as a substitute for conventional construction material has increased considerably in recent years. In the past, studies on partial replacement of soil were carried out with a single type of ash. Because of the insufficient evidence, limited research has been initiated on the productive usage of Fly and Bottom Ashes. This paper aims to study the properties of these materials and investigate their efficacy in road construction. Laboratory investigations were conducted to assess chemical and physical properties and mechanical performance to evaluate both ash types in pavement construction. The rutting factor is calculated for various combinations of coal ash materials with the addition of polypropylene fiber as a reinforcement in increments of 0.1% of its total weight with an aspect ratio of 200. The analytical tool ANSYS is used to validate the service life, vertical strain and quality of reinforced ash materials.

PL

Niniejsze opracowanie zostało poświęcone zastosowaniu podczas budowy dróg materiałów wzmocnionych popiołem jako zamienników pierwotnych surowców. Badania były prowadzone przez ostatnie cztery lata w skuteczny sposób w celu uzyskania pozytywnego wyniku. Wskazówki kolegów oraz doświadczonych profesorów pomagają wypracować właściwe podejście do badań. Ponadto, studenci z PSNACET również odegrali istotną rolę w przeprowadzaniu badań laboratoryjnych. Materiały zastosowane w badaniu obejmowały: popiół denny, popiół lotny oraz włókna polipropylenowe (PPF). Popiół denny jest produktem ubocznym pozyskiwanym w przemyśle energetycznym w wyniku spalania węgla w piecu. Ma kolor czarny oraz szorstką konsystencję ze śladowymi ilościami klinkieru żwiru. Popiół lotny składa się z drobnych cząstek, które są wyjmowane z kotła wraz z gazami spalinowymi. Materiały te są bezpłatnie pozyskiwane od „Neyveli Lignite Corporation”. Włókno polipropylenowe jest polimerem termoplastycznym o wysokiej odporności na działanie substancji chemicznych, kwasów i zasad. Wykorzystywane do badań włókno o współczynniku kształtu wynoszącym 200 pozyskiwane jest z Tashi Reinforcements, Nagpur.

17

Flexural performance of engineered cementitious compositelayered reinforced concrete beams

Krishnaraja A. R., Kandasamy Dr. S.

Archives of Civil Engineering

|

2017

|

Vol. 63, nr 4

173--189

EN

This study focuses to develop a new hybrid Engineered Cementitious Composite (ECC) and assesses the performance of a new hybrid ECC based on the steel short random fiber reinforcement. This hybrid ECC aims to improve the tensile strength of cementitious material and enhance better flexural performance in an RC beam. In this study, four different mixes have been investigated. ECC with Poly Vinyl Alcohol (PVA) fiber and PolyPropylene (PP) fiber of 2.0% volume fraction are the two Mono fiber mixes; ECC mix with PVA fiber of 0.65% volume fraction hybridized with steel fiber of 1.35% volume fraction, PP fiber of 0.65% volume fraction hybridized with steel of 1.35% volume fraction are the two additional different hybrid mixes. The material properties of mono fiber ECC with 2.0 % of PVA is kept as the reference mix in this study. The hybridization with fibers has a notable achievement on the uniaxial tensile strength, compressive strength, Young’s modulus, and flexural behavior in ECC layered RC beams. From the results, it has been observed that the mix with PVA fiber of 0.65% volume fraction hybrid with steel fiber of 1.35% volume fraction exhibitimprovements in tensile strength, flexural strength, andenergy absorption. ThePP fiber of 0.65% volume fraction hybridized with steel of 1.35% volume fraction mix has reasonable flexural performance and notable achievement in displacement ductility overthe reference mix.

PL

Zaprojektowany kompozyt cementowy (ECC) jest materiałem przygotowywanym na bazie zaprawy cementowej z wykorzystaniem krótkiego włókna, z udziałem objętościowym do 2,0%. Należy do rodziny Kompozytu Cementowego o Bardzo Wysokiej Wytrzymałości (UHTCC), który wykazuje wyjątkowe właściwości mechaniczne w zakresie umocnienia odkształceniowego, wytrzymałości na rozciąganie i odporności na odkształcenia. Typ, geometria, udział objętościowy i inne właściwości wytrzymałościowe włókien stosowanych w mieszance decydują o mechanicznych zachowaniach ECC. Mieszanki ECC są zwykle opracowywane z wykorzystaniem włókna polialkoholu winylowego (PVA), włókna stalowego (SE), włókna polipropylenowego (PP) i włókna polietylenowego (PE). Celem zastosowania włókien jest poprawa umocnienia odkształceniowego, wytrzymałości na rozciąganie i pochłaniania energii betonu, co zmniejsza uszkodzenia w konstrukcji betonowej poddanej wpływom dynamicznym i uderzeniowym. W celu zbadania zachowania ECC podczas testu ściskania, wykonano test modułu Younga, bezpośrednią próbę rozciągania oraz test zginania na belkach dla 4 różnych mieszanek. Mieszanka 1 (M1) zawiera 2% włókna PVA, mieszanka 2 (M2) zawiera 2% włókna PP, mieszanka 3 (M3) zawiera 0,65% PVA i 1,35% włókien stalowych, mieszanka 4 (M4) zawiera 0,65% PP i 1,35% włókien stalowych.

18

Comparative study on durability properties of engineered cementitious composites with polypropylene fiber and glass fiber

Ranjith S., Venkatasubramani R., Sreevidya V.

Archives of Civil Engineering

|

2017

|

Vol. 63, nr 4

83--101

EN

The durability characteristics of Engineered Cementitious Composites (ECC) with various fibers such as polypropylene and glass were investigated in view of developing composites with high resistance to cracking. ECC offer large potential for durable civil infrastructure due to their high tensile strain capacity and controlled micro-crack width. In this study, fibre volume fractions (0.5%, 1%, 1.5%, and 2%) of both polypropylene and glass fibers varied and durability measures such as a rapid chloride penetration test, sorptivity, water absorption, acid attack, and sulphate attack were measured. Increasing the fiber content up to 1.5% improved the durability properties of ECC. The test results indicate that the glass fiber-reinforced Engineered Cementitious Composites have better durability characteristics than polypropylene fiber-reinforced ECC.

PL

Beton jest jednym z najważniejszych materiałów stosowanych w budownictwie. Zaletą stosowania betonu jest to, że można go formować w dowolnym kształcie i rozmiarze. Ze względu na kruchość betonu, posiada on szerokie właściwości ściskające i słabe napięcie. Kruchość betonu rośnie wraz ze wzrostem zawartości gruboziarnistego kruszywa. Wysoka kruchość betonu może prowadzić do powstawania pęknięć, jeśli beton posiada duże naprężenie. Aby przezwyciężyć ten problem i nadać betonowi wytrzymałość na rozciąganie, podjęto próbę wytworzenia betonu o dużej wytrzymałości na rozciąganie – opracowano mieszankę o nazwie ECC. ECC jest kompozytem wzmocnionym włóknami o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie, wysokiej wydajności i średniej zawartości włókien. W porównaniu do 0,1% standardowego betonu, ECC posiada wytrzymałość na rozciąganie w zakresie 3-5%. Powszechnie wiadomo, że dodanie włókien do kompozytów prowadzi do poprawy właściwości mechanicznych. Celem niniejszego badania jest dokonanie oceny właściwości wytrzymałościowych ECC i opracowanie nowej klasy ECC, które posiadają wysoką odporność na pękanie. Początkowo, mieszanka ECC M45 opisana w istniejących zbiorach literackich była traktowana jako podstawa do celów badawczych. Opracowano osiem mieszanek ECC, wytworzonych w procesie monolitycznego dodawania włókna polipropylenowego i włókna szklanego do podstawowej mieszanki w różnych proporcjach frakcji, takich jak 0,5%, 1%, 1,5% i 2% w stosunku do objętości ECC; ponadto przygotowano jedną konwencjonalną mieszankę bez żadnych dodatków włóknistych. Po opracowaniu próbnych mieszanek, stosunek wody do cementu został określony jako wartość 0,54. Dawka superplastyfikatora w ilości 1,3% wagi cementu określonego w teście Marshala została dodana do mieszanki. Wyniki bezpośredniego badania wytrzymałości na ściskanie, przeprowadzonego na próbkach mieszanek ECC, były o 4,2% wyższe niż w przypadku konwencjonalnej mieszanki zapraw. Badanie wytrzymałości na ściskanie zostało przeprowadzone na próbce ECC o wymiarach 70,6 mm oraz na zaprawie cementowej, według IS: 4031-1988 (część 6). Badania wytrzymałościowe, obejmujące działanie siarczanu, działanie kwasu, badanie szybkiego przenikania chlorków, badanie sorpcyjne oraz badania wchłaniania wody zostały przeprowadzone na obu próbkach ECC i konwencjonalnej zaprawy. Wytrzymałość na ściskanie ECC wzrasta aż do 1,5% zawartości włókien w próbce ECC, a następnie maleje. Wytrzymałość na ściskanie ECC wzmocnionego włóknami szklanymi z 1,5% zawartości włókien jest wyższa niż w przypadku wszystkich innych mieszanek. W badaniu działania siarczanu, 90-dniowa wytrzymałość na ściskanie 1,5% próbki ECC wzmocnionej włóknami szklanymi była o 8,2% większa w porównaniu do 1,5% próbki ECC wzmocnionej włóknami polipropylenowymi i o 34% większa w porównaniu do próbki zaprawy. Utrata masy i wytrzymałości na ściskanie w przypadku 1,5% ECC wzmocnionej włóknami szklanymi była mniejsza niż w innych mieszankach poddanych 90-dniowemu działaniu siarczanów i kwasów. 1,5% próbka ECC wzmocniona włóknami szklanymi wchłonęła mniejszą ilość wody w porównaniu z innymi proporcjami mieszanki. Wyniki badania sorpcyjnego jasno pokazują, że 1,5% próbka ECC wzmocniona włóknami polipropylenowymi i 1,5% próbka ECC wzmocniona włóknami szklanymi miały mniej porów w porównaniu do innych mieszanek. Odporność na przepuszczalność chlorków była wyższa w przypadku mieszanki z 1,5% zawartością włókien, w porównaniu do innych mieszanek. Jednakże, ECC zawierająca 1,5% włókien szklanych wykazuje lepsze właściwości wytrzymałościowe niż wszystkie inne mieszanki. W niniejszym badaniu opracowano nową klasę ECC poprzez dodanie 1,5% zawartości włókien szklanych do ECC, która posiada większą odporność na pęknięcia oraz większą wytrzymałość.

19

Wpływ oddziaływania wysokiej temperatury na zmianę wytrzymałości na zginanie kompozytów cementowych z dodatkiem włókien polipropylenowych

Drzymała T., Ogrodnik P., Zegardło B.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2016

|

R. 23, nr 12

82--86

PL

Badania dotyczyły wpływu wysokiej temperatury na zmianę wytrzymałości na zginanie zapraw cementowych modyfikowanych za pomocą dodatku włókien polipropylenowych. Z analizy dostępnej literatury wynika, że jednej z podstawowych przyczyn termicznego odpryskiwania betonu (spallingu) upatruje się w wysokich naprężeniach rozciągających. Wyniki wielu prób dowodzą, że dodatek włókien polipropylenowych może mieć pozytywny wpływ na zachowanie się konstrukcji betonowych w wysokich temperaturach i przyczynić się do ograniczenia zjawiska „spallingu”. Obecne w kompozycie włókna polipropylenowe mogą mieć również pozytywny wpływ na zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie. W artykule omówiono cel i zakres badań, metody badawcze, plan eksperymentu, stanowiska badawcze oraz zamieszczono wyniki badań. W części końcowej artykułu sformułowano wnioski z przeprowadzonych badań.

EN

The studies concerned the impact of high temperature on flexural strength of cement mortar modified by addition of polypropylene fibres. Based on the available literature it can be concluded that one of the main reasons for spalling are high tensile stresses. Results of many investigations have shown that addition of PP fibres can have a positive effect on concrete structures behaviour at high temperatures and reduce spalling phenomenon. Polypropylene fibres present in a composite can also have a positive influence on the increase of tensile strength. This paper includes the aim and scope of studies, research methods, tests schedule and research stands description, as well as study results. In a final part of this paper the conclusions are formulated.

20

Wzmocnienie płyt warstwą betonu z włóknami stalowymi i polipropylenowymi

Sadowska-Buraczewska B., Pyszyńska H.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 11

96--97

PL

W artykule przedstawiono badania eksperymentalne nośności na zginanie i ugięć zespolonych płyt wykonanych z dwóch warstw betonu zwykłego (N) i fibrobetonu (FRC) lub betonu z włóknami polipropylenowymi (PRC). W badaniach wykorzystano żelbetowe zespolone płyty o wymiarach 600 x 1200 x 80 mm wykonane z dwóch warstw fibrobetonu (lub z betonu z włóknami polipropylenowymi) na górze i betonu zwykłego na dole. Analiza wyników badań potwierdza dużą poprawę właściwości konstrukcji zespolonej w porównaniu z płytami wykonanymi z betonu zwykłego.

EN

The paper presents an experimental analysis of flexural capacity and deformability of structural concrete slabs prepared as composite members consisting of two concrete layers made of reinforced ordinary concrete (N) and fiber reinforced concrete (FRC) or concrete with polypropylenes fibres (PRC). The reinforced concrete composite slabs used in the tests were prepared dimensions of 600 x 1200 x 80 mm. The basic was composed in two layers consisting of FRC (or PRC), as the top layer, and ordinary concrete below. The results of the analysis confirm a significant improvement of structural properties of composite slab in comparison to the slabs prepared totally of ordinary concrete.