Badanie właściwości mechanicznych betonu ze zbrojeniem rozproszonym z włókien niemetalicznych

• Autorzy: Blazy, Julia , Drobiec, Łukasz

Warianty tytułu

EN

Test of mechanical properties of fibre reinforced concrete with synthetic fibres

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu betonu z włóknami syntetycznymi. Badania wykonano zgodnie z normą PN-EN 14651 [5] jako test trzypunktowego zginania. Otrzymane wyniki porównano z innymi badaniami dostępnymi w literaturze oraz z wynikami obliczeń. Artykuł jest drugą częścią cyklu składającego się z trzech publikacji. W pierwszym artykule [1] opisano materiały i procedury badań oraz wyniki badań konsystencji i wytrzymałości na ściskanie betonu bez włókien oraz fibrobetonu. W ostatniej części przeprowadzona zostanie analiza wyników badań, w tym określenie energii pękania i zależności pomiędzy wytrzymałością na ściskanie i na rozciąganie przy zginaniu.

EN

The article presents the results of tests of bending tensile strength of concrete with synthetic fibres. The tests were carried out in accordance with the PN-EN 14651 standard as a threepoint bending test. The obtained results were compared with other tests results available in literature and with the results of calculations. The article is a second part of a cycle consisting of three publications. In the first article, materials and test procedures were described, as well as the results of the flexural and compressive tests of concrete with and without fibres. In the last part, the analysis of the test results, including the determination of the fracture energy and the relationship between compressive strength and flexural strength.

Słowa kluczowe

PL

włókna syntetyczne; zginanie betonu; włókna niemetaliczne

EN

synthetic fibres; strength of concrete; non-metalic fibres

• Czasopismo: Izolacje
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 26, nr 6
• Strony: 78--83
• Opis fizyczny: Bibliogr. 39 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Blazy, Julia

• Wspólna Szkoła Doktorska Politechniki Śląskiej (doktorant)

autor

Drobiec, Łukasz

• Wydział Budownictwa Politechniki Śląskiej

Bibliografia

• 1. J. Blazy, Ł. Drobiec, „Badanie właściwości mechanicznych betonu ze zbrojeniem rozproszonym z włókien niemetalicznych”, „IZOLACJE”, 4/2021, s. 74–78.
• 2. Ł. Drobiec, „Diagnostyka i uszkodzenia betonowych posadzek przemysłowych”, „IZOLACJE” 1/2017, s. 52–58.
• 3. B. Belletti, R. Cerioni, A. Meda, G. Plizzari, „Design aspects on steel fiber-reinforced concrete pavements”, „Journal Of Materials In Civil Engineering”, t. 20, nr 9, 2008, s. 599–607, doi:10.1061/(asce)0899-1561(2008)20:9(599).
• 4. Ł. Drobiec, „Konstrukcje betonowych posadzek przemysłowych”, „IZOLACJE” 11/12/2016, s. 45–53.
• 5. PN-EN 14651+A1:2007, „Metoda badania betonu zbrojonego włóknem stalowym. Pomiary wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu (granica proporcjonalności LOP)”.
• 6. Ł. Drobiec, J. Blazy, „Współczesne niemetaliczne zbrojenie rozproszone stosowane w konstrukcjach betonowych”, „IZOLACJE” 5/2020, s. 70–84.
• 7. R.N. Swamy, P.S. Mangat, „A theory for the flexural strength of steel fiber reinforced concrete”, „Cement and Concrete Research”, t. 4, nr 2, 1974, s. 313–325.
• 8. R.N. Swamy, P.S. Mangat, „Influence of fiber geometry on the properties of steel fiber reinforced concrete”, „Cement and Concrete Research”, t. 4, nr 3, 1974, s. 451–465.
• 9. ACI 544.4R-88, „Design Considerations for Steel Fiber Reinforced Concrete”, 1988.
• 10. ACI 544.4R-18, „Guide to Design with Fiber-Reinforced Concrete”, 2018.
• 11. F. Legeron, P. Paultre, „Prediction of modulus of rupture of concrete”, „ACI Materials Journal”, t. 97, nr 2, 2000, s. 193–200.
• 12. M.A. Glinicki, „Ocena i projektowanie fibrobetonów na podstawie wytrzymałości równoważnej”, „Drogi i Mosty” 3/2002, s. 5–36.
• 13. M.A. Glinicki, „Beton ze zbrojeniem strukturalnym”, XXV Ogólnopolskie Warsztaty Pracy Projektanta Konstrukcji, Szczyrk,
• 13–10 marca 2010 r., t. 4, 2010, s. 279–308.
• 14. PN-EN 206+A1:2016-12, „Beton. Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność”.
• 15. H. Guo, L. Jiang, J. Tao, Y . Chen, Z. Zheng, B. Jia, „Influence of a hybrid combination of steel and polypropylene fibers on concrete toughness”, „Construction and Building Materials”, t. 275, 2021, s. 122132 doi: 10.1016/j. conbuildmat.2020.122132.
• 16. G.W. Leong, K.H. Mo, Z.P. Loh, Z. Ibrahim, „Mechanical properties and drying shrinkage of lightweight cementitious composite incorporating perlite microspheres and polypropylene fibers”, „Construction and Building Materials”, t. 246, 2020, s. 118410, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.118410.
• 17. M. Hsie, C. Tu, P.S. Song, „Mechanical properties of polypropylene hybrid fiber-reinforced concrete”, „Materials Science and Engineering A”, t. 494, nr 1–2, 2008, s. 153–157, doi: 10.1016/j.msea.2008.05.037.
• 18. A.M. Luna i in., „Experimental mechanical characterization of steel and polypropylene fiber reinforced concrete”, „Revista Técnica de la Facultad de Ingenieria Universidad del Zulia”, t. 37, nr 2, 2014, s. 106–115.
• 19. M.A. Glinicki, „Testing of macro-fibres reinforced concrete for industrial floors”, „Cement Wapno Beton”, t. 13/75, nr 4, 2008, s. 184–195.
• 20. A. Richardson, K. Coventry, „Dovetailed and hybrid synthetic fibre concrete- impact, toughness and strength performance”, „Construction and Building Materials”, t. 78, 2015, s. 439–449, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2015.01.003.
• 21. M. Carlesso, S. Cavalaro, A. Fuente, „Flexural fatigue of pre-cracked plastic fibre reinforced concrete: Experimental study and numerical modelling”, „Cement and Concrete Composites”, t. 115, 2021, s. 103850, doi: 10.1016/j.cemconcomp.2020.103850.
• 22. C. Camille, D. Kahagala, O. Mirza, F. Mashiri, B. Kirkland, T. Clarke, „Performance behaviour of macro-synthetic fibre reinforced concrete subjected to static and dynamic Materials”, t. 270, 2021, s. 121469, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.121469.
• 23. N. Buratti, C. Mazzotti, M. Savoia, „Postcracking behaviour of steel and macro-synthetic fibre-reinforced concretes”, „Construction and Building Materials”, t. 25, nr 5, 2011, s. 2713–2722, doi: 10.1016/j. conbuildmat.2010.12.022.
• 24. Z. Hongbo, Z. Haiyun, G. Hongxiang, „Characteristics of ductility enhancement of concrete by a macro polypropylene fiber”, „Materials Science”, 2020, s. 100087, doi: 10.1016/j.rinma.2020.100087.
• 25. S.A. Altoubat, J.R. Roesler, D.A. Lange, K. Rieder, „Simplified method for concrete pavement design with discrete structural fibers”, „Construction and Building Materials”, t. 22, 2008, s. 384–393, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2006.08.008.
• 26. V.M. Sounthararajan, S. Thirumurugan, A. Sivakumar, „Reinforcing Efficiency of Crimped Profile of Polypropylene Fibres on the Cementitious Matrix”, „Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology”, t. 6, nr 14, 2013, s. 2662–2667.
• 27. K. Behfarnia, A. Behravan, „Application of high performance polypropylene fibers in concrete lining of water tunnels”, „Materials & Design”, t. 55, 2014, s. 274–279, doi: 10.1016/j.matdes.2013.09.075.
• 28. S. Ismail, M. Ramli, „Effects of Adding Fibre on Strength and Permeability of Recycled Aggregate Concrete Containing Treated Coarse RCA”, „Journal of Civil and Environmental Engineering”, t. 8, 2014, s. 918–924.
• 29. S.P. Y ap, C.H. Bu, U.J. Alengaram, K.H. Mo, M.Z. Jumaat, „Flexural toughness characteristics of steel-polypropylene hybrid fibre-reinforced oil palm shell concrete”, „Materials & Design”, t. 57, 2014, s. 652–659, doi: 10.1016/j.matdes.2014.01.004.
• 30. D. Altalabani, D.K.H. Bzeni, S. Linsel, „Mechanical properties and load deflection relationship of polypropylene fiber reinforced self-compacting lightweight concrete”, „Construction and Building Materials”, t. 252, 2020, s. 119084, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.119084.
• 31. A. Sivakumar, M. Santhanam, „Mechanical properties of high strength concrete reinforced with metallic and non-metallic fibres”, Cem. Concr. Compos., t. 29, nr 8, 2007, s. 603–608, doi: 10.1016/j.cemconcomp.2007.03.006.
• 32. C.S. Das, T. Dey, R. Dandapat, B.B. Mukharjee, J. Kumar, „Performance evaluation of polypropylene fibre reinforced recycled aggregate concrete”, „Construction and Building Materials”, t. 189, 2018, s. 649–659, doi: 10.1016/j. conbuildmat.2018.09.036.
• 33. J. Jeon, W. Kim, C. Jeon, J. Kim, „Processing and Mechanical Properties of Macro Polyamide Fiber Reinforced Concrete”, „Materials (Basel)”, t. 7, nr 12, 2014, s. 7634–7652, doi: 10.3390/ma7127634.
• 34. J.R. Roesler, D.A. Lange, S.A. Altoubat, K.A. Rieder, G.R. Ulreich, „Fracture of plain and fiber-reinforced concrete slabs under monotonic loading”, „Journal of Materials in Civil Engineering”, t. 1561, 2004, s. 452–460, doi: 10.1061/(ASCE)0899-1561(2004)16.
• 35. J. Li, J. Niu, C. Wan, X. Liu, Z. Jin, „Comparison of flexural property between high performance polypropylene fiber reinforced lightweight aggregate concrete and steel fiber reinforced lightweight aggregate concrete”, „Construction and Building Materials”, t. 157, 2017, s. 729–736, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2017.09.149.
• 36. F. Shi, T.M. Pham, H. Hao, Y . Hao, „Post-cracking behaviour of basalt and macro polypropylene hybrid fibre reinforced concrete with different compressive strengths”, „Construction and Building Materials”, t. 262, 2020, s. 120108, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.120108.
• 37. A.H.H. Al-Masoodi, A. Kawan, M. Kasmur, R. Hamid, M.N.N. Khan, „Static and dynamic properties of concrete with different types and shapes of fibrous reinforcement”, „Construction and Building Materials”, t. 104, 2015, s. 247–262, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2015.12.037.
• 38. P. Smarzewski, „Effect of Curing Period on Properties of Steel and Polypropylene Fibre Reinforced Ultra-High Performance Concrete”, „IOP Conference Series: Materials Science and Engineering”, t. 245, nr 3, 2017, doi: 10.1088/1757-899X/245/3/032059.
• 39. M.N. Soutsos, T.T. Le, „Lampropoulos A.P.: Flexural performance of fibre reinforced concrete made with steel and synthetic fibres”, „Construction and Building Materials”, t. 36, 2012, s. 704–710, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2012.06.042.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).