Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Właściwości mieszanek cement portlandzki-żużel-popiół lotny krzemionkowy w zależności od ich składu

Tkaczewska Ewelina, Malata Grzegorz

Cement Wapno Beton

|

2024

|

R. 29, nr 6

431--449

PL

Mieszanki cementowe do badań przygotowano poprzez częściowe zastąpienie cementu portlandzkiego CEM I 42,5R mieszaniną żużla wielkopiecowego i popiołów lotnych krzemionkowych. Celem badań jest ocena właściwości cementów trójskładnikowych typu CEM II/C-M i CEM VI uwzględnionych w normie PN-EN 197-5:2021. Zbadano ich ciepło hydratacji, wytrzymałość na ściskanie, skład fazowy i mikrostrukturę. Zwiększenie zawartości żużla wielkopiecowego skutkuje większym zmniejszeniem ilości wydzielonego ciepła i spowolnieniem kinetyki jego wydzielania oraz mniejszymi i opóźnionymi efektami związanymi z obecnością Ca(OH)2 i jonów alkalicznych. Więcej żużla to niższa klasa wytrzymałości mieszanki cementowej zgodnie z normą PN-EN 197-1:2012. Przy dodatku 50% żużla wielkopiecowego nie osiąga ona żadnej z klas wytrzymałości. Zmniejszenie wytrzymałości może wynikać z nieciągłości mikrostruktury obserwowanej w badaniach SEM.

EN

The cement mixtures used in the studies were prepared by partial replacing of Portland cement CEM I 42.5R with a mixture of blast furnace slag and siliceous fly ash. The purpose of the study is to verify the properties of the ternary cements included in the PN-EN 197-5:2021 standard as CEM II/C-M and CEM VI cements. Their hydration heat, compressive strength, phase composition and microstructure were studied. The higher blast furnace slag content results in a greater reduction in the rate of hydration heat evolution and cumulative hydration heat evolved and lower and delayed effects related to Ca(OH)2 and alkalis presence. More blast furnace slag gives a cement mixture of the lower strength class according to the PN-EN 197-1:2012 standard. With the addition of 50 % blast furnace slag, none of the strength classes is achieved. Strength reduction may be due to the discontinuity in microstructure observed in SEM studies.

2

Measurement and modelling of the temperature distribution caused by the heat of cement hydration

Helowicz Andrzej

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 3

225--239

EN

This paper describes the author’s method for the direct and continuous measurement of the temperature distribution during the initial period of hardening concrete, together with the results of tests obtained with its use. The first successful test using this method was conducted by the author in May 2001 [7]. In the following years, the author successfully used this method in the study of other structural elements [8] and [9]. He independently developed and made the necessary elements to measure the temperature in hardening concrete. The tested element is a reinforced concrete column with a diameter of 2.0 m and a height of 8.0 m, which is an intermediate support for the flyover under construction along the Wrocław city ring road. The structure consists of two independent continuous 15-span structures made of pre-stressed concrete (Fig. 1). The article additionally presents numerical model of the previously tested reinforced concrete pillar and the calculation results obtained. The numerical calculations were carried out using the Abaqus FEA software [1]. In conclusions, the author summarises the important elements of the on-site test and makes recommendations for further use of this method to predict the temperature distribution in other elements of the structure, provided that they are made of exactly the same concrete mixture.

PL

W artykule opisano autorską metodę bezpośredniego i ciągłego pomiaru rozkładu temperatury w początkowym okresie twardnienia betonu wraz z wynikami badań uzyskanymi przy jej użyciu. Pierwsze udane badanie tą metodą autor przeprowadził w maju 2001 roku. W kolejnych latach autor z powodzeniem stosował tę metodę w badaniach innych elementów konstrukcyjnych. Samodzielnie opracował i wykonał niezbędne elementy do pomiaru temperatury w twardniejącym betonie. Badania przeprowadził na rzeczywistym elemencie konstrukcji mostu. Badanym elementem jest filar żelbetowy o średnicy 2.0 m i wysokości 8.0 m, który stanowi podporę pośrednią budowanej estakady w ciągu obwodnicy Wrocławia. Konstrukcja składa się z dwóch niezależnych ciągłych 15-przęsłowych konstrukcji wykonanych z betonu sprężonego (rysunek 1). W artykule przedstawiono również model numeryczny badanego wcześniej filara żelbetowego i uzyskane wyniki obliczeń. Obliczenia numeryczne wykonano w programie Abaqus. We wnioskach autor podsumowuje istotne elementy badań terenowych i podsumowuje wyniki badań i obliczeń numerycznych oraz podaje zalecenia dalszego wykorzystania tej metody do określenia właściwej technologii wykonania innych elementów betonowych np. pozostałych filarów estakady, pod warunkiem, że są one wykonane z dokładnie tej samej mieszanki betonowej.

3

Hydration heat generation and dissipation in diaphragm walls

Grabowski Łukasz, Mitew-Czajewska Monika

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 2

661--675

EN

This study focuses on the complex dynamics of heat dissipation within diaphragm walls during concrete hydration, crucial in construction engineering. Experimental measurements from three sites in Poland, featuring diaphragm walls of varying thicknesses, ranging from 1 to 1.5 meters, were compared to a numerical model. The model, using a Finite Difference Method, incorporated stages of execution of adjacent panels and their thermal influence. The results closely mirrored the measured temperatures, validating the accuracy of its predictions. Despite minor discrepancies, mostly within ±3ºC, the method effectively approximated real-life scenarios. Suggestions for model enhancements include incorporating the effect of concrete admixtures and refining the modeling of sequential panel execution. The thermal soil parameters, their possible range, and their impact on hydration heat dissipation in deep foundations emerged as crucial insights. This research serves as a foundation for deeper investigations into early-age behavior in deep foundations, aiming to extend the analysis to stress and strain domains to unravel characteristic cracking patterns observed in diaphragm walls.

PL

Artykuł koncentruje się na badaniu złożonych procesów dyssypacji ciepła w ścianach szczelinowych podczas hydratacji betonu, co jest istotne w inżynierii budowlanej. Przeprowadzono eksperymenty na trzech różnych placach budowy w Polsce, gdzie ściany szczelinowe miały różne grubości od 1 do 1,5 metra. Zebrane pomiary porównano z modelem numerycznym, który wykorzystuje metodę różnic skończonych obejmował również zmienność parametrów w czasie na skutek wykonania sąsiedniej sekcji ściany szczelinowej. Model wykazał znaczną zgodność z rzeczywistymi temperaturami, co potwierdza jego trafność predykcyjną. Chociaż zaobserwowano pewne różnice, głównie w granicach ±3°C, metoda skutecznie oddaje realne warunki. Zalecenia dotyczące ulepszeń modelu obejmują uwzględnienie domieszek do betonu oraz optymalizację modelowania sekwencji wykonania paneli sąsiednich. Istotnym wnioskiem są również informacje o parametrach termicznych gruntu i ich wpływie na dyssypację ciepła w betonie. Badania te stanowią podstawę dla dalszych badań nad zachowaniem konstrukcji w początkowych fazach wiązania betonu fundamentów głębokich. Celem jest rozszerzenie analizy na pole naprężeń i odkształceń, co pozwoli zrozumieć charakterystyczne zarysowania obserwowane w ścianach szczelinowych.

4

Effect of different amount of CNFs on the properties of concrete and cementitious materials

Wu Ze

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 2

597--610

EN

With the rapid development of the construction industry and higher requirements on the properties of materials, extensive studies have been made to improve the property of the concrete and cementitious materials. This paper mainly studies the mechanical property, anti-chlorine ion diffusion, anti-chlorine ion diffusion, anti-freezing performance, hydration process, microstructure and rheological property of the concrete and cementitious materials after adding cellulose nanofibers. Results showed that the compressive strength of C40 concrete with 0.15% cellulose nanofibers added was 75.72 MPa at 56 days of age, 23.11% higher than that of the control group. It was also higher than that of concrete with 0.20% cellulose nanofibers admixture added. When the content of cellulose nanofibers was 0.15%, the flexural strength reached the maximum value of 6.55 MPa, improving by 24% compared with the control group. Under the circumstances of 150 freeze-thaw cycles, the mass loss rate of C50 concrete with 0.15% CNFs admixture registered at 0.41%, reducing by 0.81% compared with the control group. However, when the cellulose nanofibers increased to 0.20%, the mass loss rate of the concrete reached 0.48%, indicating that adding an appropriate amount of cellulose nanofibers could improve the performance of the concrete. The study provides a strong scientific basis for modifying concrete and cementitious materials.

5

Comprehensive evaluation of early-age hydration and compressive strength development in seawater-mixed binary and ternary cementitious systems

Rathnarajan Sundar, Cendrowski Krzysztof, Sibera Daniel, Sikora Pawel

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2024

|

Vol. 24, no. 2

art. no. e121, 2024

EN

Seawater-mixed concrete (SWC) is a proposed solution for catering to the needs of developing nations facing extremely severe water stress. Recent research works advocate the feasibility of producing SWC by adding supplementary cementitious materials (SCMs) and alternative reinforcements without reducing the engineering properties of the same. However, limited information is available for optimising the type and amount of SCMs in binary and ternary blended SW-mixed cementitious systems for achieving desirable strength development and early-age hydration. A comprehensive study to understand the evolution of heat of hydration and strength up to 28 days was conducted on 31 binder compositions mixed with both fresh water (FW) and seawater (SW). Fly ash, slag, metakaolin, and limestone are the supplementary cementitious materials used with CEM I as a primary binder at a replacement level between 10 and 70%. Isothermal calorimetry results revealed an increase in total heat of hydration and a reduction in setting time with SW-mixed cement pastes compared to their FW-mixed counterparts. Similarly, a significant increase in strength between 0 and 50% was observed in SW-mixed cement pastes. Suitable binder combinations showing an increase in compressive strength and not a significant reduction in strength compared to the CEM I reference mix were identified using the strength improvement factor approach. Binary and ternary blended cementitious, consisting of fly ash, slag, and metakaolin at different replacement levels, are amongst the chosen binder combinations.

6

Influence of partial replacement of cement CEM I 42.5R by milled limestone on the propeties of cement pastes and mortars

Tkaczewska Ewelina

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2023

|

Vol. 22, no. 2

119--139

EN

Paper analyses the properties of cement pastes and mortars prepared with a mixture of Portland cement (PC) and milled limestone (ML) in the amount of 5%, 15%, 30%, 35%, 40% and 50% by weight. For cement pastes, the hydration heat, standard consistency and initial setting time were studied. For cement mortars, the compressive strength was determined. As the share of ML increases, the rate of hydration heat release decreases. Compared to control cement, cement with up to 35% ML shows similar initial setting time, while at the share of 40% and 50% ML the initial setting time is noticeably shortened. Cement containing 5% and 15% ML is in the strength class of 42.5R, while that with 30% and 35% ML is in the strength class of 32.5N. At 40% and 50% ML, cements do not meet the requirements of the PN-EN 197-1:2012 standard with respect to the strength class.

PL

Przedmiotem artykułu jest analiza właściwości zaczynu i zaprawy przygotowanych z mieszaniny cementu portlandzkiego CEM I 42,5R (CEM I) i mielonego wapienia (ML) w ilości 5%, 15%, 30%, 35%, 40% i 50% masy spoiwa. Badania właściwości zaczynów cementowych obejmowały ciepło hydratacji, konsystencję normową i początek czasu wiązania. W przypadku zapraw cementowych określono ich wytrzymałość na ściskanie. Ze wzrostem udziału wapienia następuje zmniejszenie szybkości wydzielania ciepła hydratacji. Cement zawierający do 35% ML wykazuje zbliżony czas początku wiązania w stosunku do cementu kontrolnego, natomiast przy udziale 40% i 50% ML czas początku wiązania ulega wyraźnemu skróceniu. Cement z dodatkiem 5% i 15% ML osiąga klasę wytrzymałości 42,5R, natomiast cement z dodatkiem 30% i 35% ML – jedynie klasę wytrzymałości 32,5N. Przy dodatku 40% i 50% ML cement nie spełnia wymagań normy PN-EN 197-1:2012 odnośnie klasy wytrzymałości.

7

Właściwości betonu zawierającego przetworzone maseczki ochronne wykorzystywane podczas pandemii koronawirusa SARS-CoV-2

Koniorczyk Marcin, Bednarska Dalia, Omrani Iman Abbasi Nattaj, Masek Anna, Cichosz Stefan

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 1

2--13

PL

Wybuch pandemii COVID-19 spowodował tragiczne konsekwencje dla zdrowia publicznego oraz zwiększył produkcję odpadów medycznych, które mogą przyczyniać się do dalszego rozprzestrzeniania wirusa, zagrażać zdrowiu obywateli oraz środowisku naturalnemu. W celu ograniczenia tych problemów zaproponowano metodę przetwarzania maseczek ochronnych, w sposób umożliwiający ich powtórne użycie podczas produkcji betonu. W artykule przedstawiono wyniki badań opisujące wpływ dodatku przetworzonego odpadu medycznego na właściwości zawierającego go betonu. Wyznaczono wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie betonu sporządzonego z dodatkiem przetworzonych maseczek oraz betonu referencyjnego. Wykonano badania przepuszczalności właściwej przed i po ekspozycji na wysoką temperaturę w celu sprawdzenia, czy materiał otrzymany z recyklingu charakteryzuje się podobnymi właściwościami co stosowane włókna polipropylenowe. Dodatkowo wykonano badanie wpływu przetworzonych maseczek na ciepło hydratacji.

EN

Alongside with all its difficulties and tragic consequences, the outbreak of the COVID-19 pandemic has also caused a drastic increase in the amount of the generated healthcare wastes. Healthcare wastes can accelerate the further spread of the virus and threaten the health of citizens and the environment. In order to deal with this lateral problem of the on-going pandemic, facemask wastes were processed and recycled in concrete materials. The objective of this research was to investigate the influences of recycled facemask products on the performance of concrete. To do so, the compressive and splitting tensile strength tests were performed to assess the mechanical behaviour of concrete with and without of the recycled facemask products. Moreover, gas permeability test was conducted on the designed samples before and after exposure to fire temperature, to verify whether the proposed addition provides a similar effect like conventional polypropylene fibres, or not. The results were supplemented with the heat of cement hydration measurements.

8

The possibility of use of mixture of siliceous and calcareous fly ash for production of Portland-composite cement type CEM II/B-M (V-W) 52.5

Tkaczewska Ewelina

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2020

|

Vol. 19, no. 4

267--282

EN

The paper analyses the properties of Portland-composite cement CEM II/B-M (V-W) prepared by addition of mixture of siliceous and calcareous fly ashes – in percentage proportion of 20:0, 10:10, 20:10 or 15:15 – to Portland cement CEM I 42.5R. Blaine’s surface area of cements equalled 4000±100 cm2/g. Hydration heat, standard consistency, initial setting time, soundness and compressive strength were analysed in the paper. Partial replacement of siliceous fly ash with calcareous fly ash in cement gives a Portland-composite cement CEM II/B-M (V-W) of strength class 52.5N or even 52.5R, if the percentage proportion of siliceous to calcareous fly ash is 20:10.

PL

Przedmiotem artykułu jest analiza właściwości cementu portlandzkiego wieloskładnikowego CEM II/B-M (V-W) otrzymanego przez dodanie do cementu portlandzkiego CEM I 42,5R mieszaniny popiołów lotnych – krzemionkowego i wapiennego – zmieszanych w proporcji 20:0, 10:10, 20:10 lub 15:15. Powierzchnia właściwa badanych cementów według metody Blaine'a wynosiła 4000±100 cm2/g. W artykule przeprowadzono analizę ciepła hydratacji, konsystencji normowej, początku czasu wiązania, stałości objętości i wytrzymałości na ściskanie. Częściowe zastąpienie popiołu krzemionkowego popiołem wapiennym w cemencie wieloskładnikowym CEM II/B-M (V-W) pozwoliło uzyskać cement o klasie wytrzymałości 52,5N lub nawet 52,5R w przypadku zmieszania popiołu krzemionkowego i wapiennego w proporcji 20:10.

9

Nowelizacja poradnika „Wykonywanie robót budowlanych w okresie obniżonej temperatury”

Bobrowicz Jan

Materiały Budowlane

|

2020

|

nr 12

26--28

10

Wpływ hydroksyetylo metylocelulozy (HEMC) na ciepło hydratacji gipsów

Prałat Karol, Brych-Dobrowolska Małgorzata

Builder

|

2020

|

R.24, nr 6

22--23

PL

W pracy przedstawiono dane dotyczące wpływu dodatku polimeru na ciepło hydratacji modyfikowanych gipsów. W badaniach wykorzystano hydroksyetylo metylocelulozę (HEMC) w różnych ilościach wagowych w zakresie od 1% do 5% w stosunku do gipsu. Do pomiaru wydzielanego ciepła podczas procesu hydratacji wykorzystano kalorymetr Calmetrix I-CAL 2000 HPC. W wyniku przeprowadzonych pomiarów zaobserwowano, że niewielka ilość polimeru w znaczący sposób zmieniała wartości wydzielającego się ciepła. Zauważono, że wraz ze wzrastającą ilością zastosowanego polimeru następował wzrost ciepła hydratacji w modyfikowanych kompozytach gipsowych.

EN

The work presents data on the influence of polymer addition on the heat hydration of modified gypsum. The studies used hydroxyethylmethyl cellulose (HEMC) in various amounts by weight in the range from 1% to 5%. The Calmetrix I-CAL 2000 HPC was used to measure the heat generated during the hydration process. As a result of the measurements it was observed that a small amount of polymer significantly changed the values of heat generated. It was noted that as the amount of polymer used increased, the heat of hydration increased in modified gypsum composites.

11

Application of weathered granulated blast furnace slag as a supplementary cementitious material in concrete

Pacierpnik W., Nocuń-Wczelik W., Kapeluszna E.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 4

381--398

EN

The physical and chemical properties of cements with slag originated from the storage yards of different age, added as a supplementary cementing material are highlighted. The materials after 20-year storage, the crushed slag after approximately 2-year storage and the new slag from the ongoing production were compared. The materials supplied by the same metallurgical plant were characterized. The blended cements were produced by Portland cement clinker grinding with gypsum and slags added as 5 to 50% of binder mass. The standard properties of cements were examined, as well as some experiments related to the kinetics of hydration and hydration products were carried out. The addition of granulated blast furnace slag (GBFS) stored for a long time, as a component of cement, affects the properties of material in such a way that the early compressive strength is not specially altered but at longer maturing the strength decreases generally with the storage time and percentage of additive. This is related to the reduction of the vitreous component, as well as to the presence of weathered material of altered activity. At the additive content up to 50% the binder complying with the requirements of the European standards for CEM III/A or CEM II/(A,B)-S common cements can be produced. The cements with the old slag meet the requirements of EN 197-1 relating at least to the class 32,5. The role of calcium carbonate, being the product resulting from the slag weathering process, acting as a grindability and setting/hardening modifying agent, should be underlined.

PL

Praca dotyczy właściwości cementów zawierających granulowane żużle wielkopiecowe o różnym czasie składowania, z jednego źródła (huty żelaza). Porównano właściwości materiału z żużlem pochodzącym sprzed 20 lat, żużlem składowanym około 2 lat i żużlem z bieżącej produkcji. Cementy wyprodukowano poprzez przemiał klinkieru cementu portlandzkiego z gipsem; udział żużla stanowił od 5% do 50% masy spoiwa. Otrzymane cementy poddano badaniom standardowym; przeprowadzono również ocenę kinetyki i produktów hydratacji. Ustalono w pierwszej kolejności, że wprowadzenie żużla składowanego przez długi czas w charakterze składnika cementów powszechnego użytku wpływa na właściwości cementów w taki sposób, że wytrzymałości wczesne nie ulegają znaczącym zmianom, natomiast wytrzymałość po 28 dniach twardnienia zmniejsza się. Zredukowanie wytrzymałości jest wyraźniejsze w przypadku żużla o długim czasie składowania i przy większym jego udziale. Jest to powiązane ze zmniejszeniem zawartości fazy szklistej w żużlu i obniżeniem aktywności w następstwie procesów wietrzenia. Jednakże i tak przy odpowiednich udziałach żużla w granicy do 50% jest możliwe otrzymanie cementów powszechnego użytku typu CEM III/A lub CEM II/(A,B)-S spełniających wymagania normy EN 197-1 klasy przynajmniej 32,5. Należy podkreślić, że rolę modyfikującą pozytywnie właściwości cementów takie, jak mielność oraz generalnie proces wiązania i twardnienia wydaje się pełnić węglan wapnia tworzący się jako produkt wietrzenia żużli.

12

Massive concrete constructions - problems and tasks for a technologist

Langier Bogdan

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2019

|

Z. 25 (175)

131-136

EN

The article presents fundamental issues related to the construction of massive concrete structures. The specific nature of the dangers associated with concreting and aspects of binder selection for the concrete mix were described. Metallurgical cement has been characterized as a component of massive concrete constructions. It was pointed out that cements containing a high content of granulated blast furnace slag allow the mitigation of the risk of early thermal cracking in concrete, and gives the possibility of obtaining concrete with high durability. The use of metallurgical cements is also a pro-ecological activity that reduces the release of CO2 emissions into the atmosphere.

PL

Przedstawiono podstawowe zagadnienia związane z betonowaniem masywnych konstrukcji betonowych. Opisano specyfikę zagrożeń występujących podczas betonowania oraz aspekty doboru spoiwa do wykonania mieszanki betonowej. Scharakteryzowano cement hutniczy jako składnik betonu masywnego. Wskazano, że cementy zawierające w swoim składzie dużą zawartość granulowanego żużla wielkopiecowego pozwalają na zmniejszenie ryzyka wczesnego termicznego pękania betonu oraz dają możliwość uzyskania betonów o wysokiej trwałości. Stosowanie cementów hutniczych jest także działaniem proekologicznym pozwalającym na obniżenie emisji CO2 do atmosfery.

13

Badania kalorymetryczne oraz modelowanie numeryczne wpływu wybranych domieszek chemicznych na szybkość hydratacji cementu twardniejącego w różnych temperaturach

Kiernożycki Włodzimierz, Błyszko Jarosław

Cement Wapno Beton

|

2019

|

R. 24/86, nr 6

432--447

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań kalorymetrycznych, w różnych temperaturach, cementu portlandzkiego oraz hutniczego z domieszką superplastyfikatora PCE i z domieszką ograniczającą skurcz, złożoną z mieszaniny wodorotlenków. Stwierdzono, że domieszki te tylko nieznacznie zmniejszają aktywność hydrauliczną badanych spoiw oraz ciepło hydratacji, w wyższych temperaturach twardnienia. Wykazano, że domieszka superplastyfikatora PCE nie tylko przedłuża okres indukcji w początkowym okresie hydratacji cementów, ale również spowalnia ten proces w okresie twardnienia. Wyraża się to przesunięciem w czasie i zmniejszeniem mocy źródła ciepła twardniejącego cementu, co ogranicza ryzyko uszkodzenia konstrukcji masywnych, w okresie ich wznoszenia. Dokonując transformacji, wybranych wyników badań zaczynów w temperaturze odniesienia 20°C na inne warunki cieplne, przedstawiono koncepcję ich uogólnienia w adiabatycznych warunkach twardnienia konstrukcji masywnych.

EN

The paper presents results of calorimetric measurements at different temperature of Portland and Slag Cement with the addition of PCE superplasticizer and shrinkage reducing admixture, composed of hydroxide mixture. The addition of these admixtures insignificantly reduces the heat and rate of the hydration, at higher temperature. The addition of the plasticizer delays the process of cement hydration at early stage, also influencing its rate later on. The phenomena can be observed as a delay in the process initiation and total value of the heat flow during the hardening. This admixture can be used to limit the cracking of massive constructions, during their execution. By analyzing the results of chosen cement pastes at the reference temperature of 20°C, the authors were able to propose a general method of assessing the quasi-adiabatic conditions during hardening of massive concrete structures.

14

Rodzaj cementu ma znaczenie

Huts Andriy, Prokopski Grzegorz

Builder

|

2019

|

R.23, nr 1

71--73

PL

W pracy przedstawiono wyniki numerycznego modelowania rozkładu temperatury w fundamencie masywnym filaru mostowego. Obliczenia przeprowadzono na różnych rodzajach cementu (CEM I 42,5, CEM III/A 32,5, CEM III/A 42,5, CEM III/A 52,5N). Określono oraz porównano wpływ wybranych parametrów składu mieszanek, jakości składników oraz warunków betonowania (temperatury otoczenia i mieszanki betonowej) na rozkład temperatury wykonywanej konstrukcji. Badania przeprowadzono na czterech seriach betonu, różniących się użytym cementem. W trakcie dojrzewania betonu stworzono warunki zbliżone do adiabatycznych (przy których wpływ temperatury zewnętrznej jest ograniczony). Do pomiarów temperatury użyto urządzenia rejestrującego temperaturę Endress-Hauser RSG30 z czujnikami, z których jeden znajdował się wewnątrz dojrzewającego betonu, a drugi na zewnątrz próbki. Pomiarów temperatury dokonywano co 10 minut w okresie tygodnia. Na podstatwie uzyskanych wyników pomiarów sporządzono, dla poszczególnych cementów, wykresy pokazujące zależność wzrostu temperatury od czasu, objaśniające różnice pomiędzy temperaturą otoczenia a temperaturą dojrzewającego betonu. Przeprowadzona analiza wyników w programie ADINA 8.8 umożliwiła pokazanie temperatury wewnątrz betonu na każdym etapie betonowania konstrukcji filara mostowego.

15

Minimum reinforcement for crack width control in RC tensile elements

Knauff M., Grzeszykowski B., Golubińska A.

Archives of Civil Engineering

|

2019

|

Vol. 65, nr 1

111--128

EN

New approach using direct crack width calculations of the minimum reinforcement in tensile RC elements is presented. Verification involves checking whether the provided reinforcement ensures that the crack width that may result from the thermal-shrinkage effects does not exceed the limit value. The Eurocode provisions were enriched with addendums derived from the German national annex. Three levels of accuracy of the analysis were defined - the higher the level applied, the more significant reduction in the amount of reinforcement required can be achieved. A methodology of determining the minimum reinforcement for crack width control on the example of a RC retaining wall is presented. In the analysis the influence of residual and restraint stresses caused by hydration heat release and shrinkage was considered.

PL

W żelbetowych elementach które nie mogą się swobodnie odkształcać, takich jak ściany na fundamentach i niektóre płyty, na skutek odpływu ciepła hydratacji i skurczu betonu mogą powstać poważne zarysowania. W artykule zwięźle omówiono związany z tymi zjawiskami mechanizm pojawiania się własnych i wymuszonych naprężeń rozciągających. Zdefiniowano dwa krytyczne terminy. W terminie 1, kilka dni po ułożeniu betonu, największe znaczenie mają naprężenia wywołane odpływem ciepła hydratacji. W drugim terminie, który może wystąpić po kilku miesiącach, a nawet latach, podstawową rolę odgrywają naprężenia wymuszone wywołane skurczem betonu. Do obliczenia zbrojenia potrzebnego ze względu na naprężenia Termiczno-Skurczowe (TS) stosuje się przepisy o minimalnym zbrojeniu ze względu na zarysowanie (mincr). W artykule zaproponowano ulepszoną metodę sprawdzania stanu granicznego zarysowania, polegającą na tym, że przepisy Eurokodu 2 wzbogaca się o uzupełnienia pochodzące z niemieckiego załącznika krajowego. Nie stosuje się uproszczeń (niezbyt zresztą trafnych), polegających na stosowaniu tablic zawartych w Eurokodzie. Projektowanie mincr polega na bezpośrednim obliczaniu szerokości rys powstałych pod wpływem obciążeń rysujących (lub na podstawie uzupełnienia niemieckiego, mniejszych od rysujących) i porównywanie ich z wartością dopuszczalną. Zbrojenie, dla którego szerokość rys jest równa granicznej jest z definicji minimalnym zbrojeniem ze względu na zarysowanie. Zdefiniowano trzy poziomy analizy. Poziom 0, w którym obliczenie polega na stosowaniu zgodnych z literą normy (ewentualnie z uzupełnieniami niemieckimi) bardzo prostych obliczeń. Na tym poziomie minimalne zbrojenie nie zależy od kształtu i schematu statycznego elementu i warunków cieplno-wilgotnościowych. Naprężeń TS nie oblicza się. Na poziomie 1 do wyznaczenia naprężeń TS stosuje się proste sposoby oraz MES przy założeniu liniowej sprężystości, co pozwala na zastosowanie powszechnie dostępnych programów komputerowych. Wyniki obliczeń zależą od licznych danych reprezentujących warunki dojrzewania elementu. Metody poziomu 3, które nie są przedmiotem tego artykułu, polegają na stosowaniu zaawansowanych modeli mechanicznych uwzględniających zagadnienia nieliniowe, w szczególności spadek sztywności betonu po zarysowaniu. W artykule umieszczono przykład obliczania minimalnego zbrojenia ze względu na zarysowanie w ścianie oporowej oraz przedyskutowano inne przypadki.

16

Właściwości mechaniczne wybranych spoiw mineralnocementowych i ich znaczenie dla zastosowania jako wykładki mechanicznej

Małkowski P., Sekta D.

Przegląd Górniczy

|

2018

|

T. 74, nr 11

35--45

PL

W ostatnich latach w polskim górnictwie węgla kamiennego coraz częściej stosowana jest obudowa podporowa z wykładką mechaniczną. Zasadniczym problemem przy doborze właściwego materiału wypełniającego worki lub rękawy wykładki mechanicznej jest brak informacji na temat rzeczywistych parametrów mechanicznych spoiwa. Producenci podają najczęściej tylko jego wytrzymałość na ściskanie lub dodatkowo np. wytrzymałość na zginanie, co znacznie utrudnia wykonanie projektu. W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych czterech spoiw przeznaczonych do stosowania w górnictwie, w proporcjach S:W zalecanych przez producentów. Określono dla nich: gęstość objętościową, wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na rozciąganie, moduł Younga i współczynnik odkształcalności poprzecznej, temperaturę hydratacji oraz wilgotność, kontrolując stale stan mieszaniny. Badania prowadzono od 1 do 28 dnia dojrzewania spoiw. Badania wykazały, że każde przebadane spoiwo wykazuje pewien własny zakres parametrów fizycznych, które wykazują określoną zmienność i które często mogą się obniżać w czasie postępującej hydratacji. Zwykle właściwości fizyczne spoiw zmieniają się w trakcie dojrzewania sinusoidalnie. Dodatkowo stwierdzono duże różnice sięgające 30-40% dotyczące rzeczywistej wytrzymałości na ściskanie spoiw w porównaniu do deklarowanych wartości katalogowych. Dla właściwego doboru parametrów wykładki mechanicznej wcześniejsze wykonanie odpowiednich badań laboratoryjnych wydaje się być niezbędne.

EN

In the last few years the standing support with the lining sleeves (similar to Bullflex system) is increasingly applied in the Polish mining industry. The crucial problem in its designing is the lack of information about the mechanical properties of a binder which fills the sleeves (or bags) of the lining. The manufacturers usually provide only the compressive strength of the binder or sometimes its tensile or shear strength, what makes the design process more complicated. This paper presents the results of laboratory tests for four different mineral-cement binders. The mixtures were prepared according to the recommended binder: water ratio given by the manufacturer. The following parameters have been studied: bulk density, compressive strength, tensile strength, Young modulus, transversal strain coefficient (similar to Poisson ratio), the temperature of hydration and water content. The research has been carried out from the 1st to the 28th day of the mixture curing. The research has shown that every binder reveals its own set of physical parameters which have common variation and which can also decrease in time during hydration. The tested parameters usually vary sinusoidally while curing. The essential variation considers the compressive strength described in the catalogues and the results obtained in the laboratory tests show that it is up to 30-40%. It proves that to obtain proper lining sleeves it is necessary to carry out proper laboratory tests first.

17

Beton samozagęszczalny o niskim cieple hydratacji

Gołaszewski J., Cygan G.

Mosty

|

2018

|

nr 5

51--55

PL

W artykule przedstawiono koncepcję projektowania samozagęszczalnych betonów o niskim cieple hydratacji przeznaczonych do konstrukcji masywnych i konstrukcji wykonywanych w okresie podwyższonych temperatur. Przedstawiono przykładowe betony samozagęszczalne zaprojektowane wg tej koncepcji, wykazując, że charakteryzują się one właściwościami reologicznymi stabilnymi w czasie, niskim wydzielaniem ciepła oraz dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi. Dzięki stosowaniu cementów o małej ilości klinkieru oraz dodatków mineralnych betony te spełniają warunki stawiane betonom niskoemisyjnym (betonom zielonym).

EN

The article presents the concept of self compacting concretes with low hydration heat which can be used for massive constructions and constructions erected in high temperatures. The paper demonstrates that self-compacting concretes designed in accordance with this concept are characterized by rheological properties that are stable over time, low heat production and, despite the small amount of clinker, good strength properties. They also meet the conditions for green concrete.

18

Minimalne zbrojenie ze względu na zarysowanie – przykład projektowania

Knauff M., Grzeszykowski B., Golubińska A.

Inżynieria i Budownictwo

|

2018

|

R. 74, nr 5

232--236

PL

Przedstawiono przykład wyznaczania minimalnego zbrojenia ze względu na zarysowanie w żelbetowej ścianie oporowej połączonej ze sztywnym fundamentem. Wykonując obliczenia na różnych poziomach dokładności, można uzyskać znaczne zmniejszenie ilości potrzebnego zbrojenia. W analizie uwzględniono wpływ naprężeń własnych i wymuszonych powstałych od odpływu ciepła hydratacji oraz od skurczu betonu.

EN

A design example of determining the minimum reinforcement for crack width control in a RC retaining wall built on a rigid foundation is presented. Calculations based on three levels of accuracy allows for a significant reduction in the amount of reinforcement required. In the analysis the influence of residual and restraint stresses caused by hydration heat release and shrinkage was considered.

19

Wpływ domieszek kilku metali na właściwości krzemianu trójwapniowego

Jelito E.

Cement Wapno Beton

|

2018

|

R. 21/83, nr 3

182--194

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu dodatków ZnO, MgO, Al2O3, Cr2O3 i 2% MgO + 2% Al2O3, odpowiadający syntetycznemu alitowi. Największą wytrzymałość miał zaczyn z C3S zawierający cynk, po 28 dniach z dodatkiem 2% ZnO; wynoszącą 101 MPa. Znacznie mniejszą wytrzymałość miały próbki z dodatkiem Al2O3, a najmniejszą miał zaczyn z C3S + 1% Cr2O3. Na drugim miejscu po cynku lokuje się "syntetyczny" alit, który zapewnia dużą wytrzymałość po 1 i 2 dniach, a taką samą jak 3% dodatek ZnO po 7 dniach. Dobrą wytrzymałość daje także dodatek 2% MgO, z wyjątkiem krótkich czasów dojrzewana. Mikrokalorymetria wykazała, że występuje dobra korelacja ciepła hydratacji z wytrzymałością, aczkolwiek nie ma korelacji okresu indukcji, który jest długi w przypadku cynku, natomiast zaczyn C3S + ZnO ma po 1 dniu dużą wytrzymałość. Badania mikrostruktury zaczynów wykazały, że cynk nie jest równomiernie rozmieszczony w kryształach krzemianu trójwapniowego, są kryształy, które w ogóle nie zawierają cynku. Spowodowało to podobne zróżnicowanie w fazie C-S-H; faza ta zawierająca cynk ma nietypową morfologię.

EN

In the paper the experimental results of the influence of ZnO, MgO, Al2O3 Cr2O3 and 2% MgO + 2%Al2O3 addition to C3S, the last one corresponding to synthetic alite, on the properties of these solid solutions are presented. The highest compressive strength had the paste of C3S + ZnO, after 28 days equal to 101 MPa. Significantly lower strength had the specimens with Al2O3 and the lowest the paste of C3S+ 1% Cr2O3. On the second place after zinc was the paste of “synthetic” alite which had the high strength after 1 and 2 days and the same as the sample of C3S + 3% ZnO after 7 days. Good strength the specimens of C3S + 2% MgO are also assuring, with exception of the short period of curing. The microcalorimetry had shown the good correlation of the heat of hydration with strength, however, there was no correlation of the induction period time with early strength of the paste from C3S + ZnO. Simultaneously the observation of the pastes microstructure had shown that zinc is not uniformly distributed among the tricalcium silicate crystals; there are particles which do not contains zinc. The similar differentiation of C-S-H phase was observed; this phase containing zinc has the untypical morphology.

20

Rola nanokrzemionki w kształtowaniu właściwości kompozytów cementowych, stan zagadnienia

Horszczaruk E.

Cement Wapno Beton

|

2018

|

R. 23/85, nr 6

487--495

PL

W pracy dokonano przeglądu najważniejszych problemów związanych ze stosowaniem nanokrzemionki w celu modyfikacji kompozytów cementowych. Przegląd ten jest oparty na publikacjach zaczerpniętych z literatury, a także na badaniach własnych, przeprowadzonych w Zachodnio Pomorskiej Politechnice w Szczecinie.

EN

The overview of the most important problems, connected with the use of nanosilica for the modification of the cement composites, have been presented in this paper. The overview is based on the literature data as well as the own researches carried out on the West Pomeranian University of Technology in Szczecin.