Właściwości mechaniczne betonu konstrukcyjnego na lekkim kruszywie spiekanym ebook PDF

Właściwości mechaniczne betonu konstrukcyjnego na lekkim kruszywie spiekanym
ebook PDF

Spis treści

Streszczenie / 7
Abstract / 8

1. Wstęp / 9
1.1. Sformułowanie problemu w świetle literatury przedmiotu / 9
1.2. Zagadnienia reologiczne betonu kruszywowego / 14

2. Program badań / 19
2.1. Ogólny cel i zakres badań 19
2.2. Charakterystyka kruszywa i mieszanek betonowych / 19
2.3. Zakres badań laboratoryjnych / 22
2.4. Rodzaje maszyn wytrzymałościowych 23

3. Wyniki badań wytrzymałościowych / 27
3.1. Wyniki badań wytrzymałości betonu na ściskanie / 27
3.2. Wyniki badań wytrzymałości betonu na rozciąganie 30
3.3. Wyniki badań modułu sprężystości betonu lekkiego w świetle modeli materiałowych / 36
3.4. Wyniki badań mrozoodporności 41
3.5. Oszacowanie niepewności wyników badań wytrzymałościowych 41

4. Wyniki badań odkształceń reologicznych / 45
4.1. Wyniki badań odkształceń skurczu / 45
4.2. Harmonogram badań odkształceń pełzania betonu oraz częstość i wielkość zmian obciążenia dwóch rodzajów betonów lekkich / 48
4.3. Wyniki badań odkształceń pełzania pod wpływem obciążeń cyklicznych 49
4.4. Oszacowanie niepewności wyników badań odkształceń reologicznych 52

5. Przegląd, analiza i adaptacje modeli reologicznych betonu / 55
5.1. Modele rozwoju siecznego modułu sprężystości betonu na kruszywie lekkim / 55
5.2. Modele rozwoju skurczu betonu na kruszywie lekkim / 57
5.3. Modelowanie i parametryzacja właściwości reologicznych betonuna kruszywie lekkim / 63

6. Implementacje modeli reologicznych i porównanie z wynikami badań / 77
6.1. Naprężenia w próbkach w poszczególnych cyklach obciążeń 77
6.2. Ewaluacja modeli rozwoju modułu sprężystości betonu 78
6.3. Ewaluacja modeli rozwoju skurczu betonu na kruszywie lekkim 79
6.4. Ewaluacja modeli rozwoju odkształceń pełzania betonu na kruszywie lekkim 80

7. Podsumowanie wyników i wnioski końcowe / 93

Bibliografia / 99

Streszczenie
Celem pracy jest określenie doraźnych i reologicznych właściwości mechanicznych betonu lekkiego na wybranego typu kruszywie spiekanym. Materiał do wytwarzania kruszywa pochodzi z recyklingu popiołów z elektrowni, po przetworzeniu których uzyskuje się granulat, jest to więc produkt ekologiczny.
Program badań parametrów wytrzymałościowych i właściwości reologicznych dotyczył betonu na kruszywie lekkim mającym dość wysoką odporności na miażdżenie, przekraczającą 6 MPa. Badania betonu przeprowadzono na dwóch
mieszankach o zbliżonej recepturze, różniącej się głównie wskaźnikiem W/C.
Przedstawiono sposób badania pełzania i skurczu betonu lekkiego na kruszywie spiekanym oraz przeanalizowano siedem modeli konstytutywnych tego zjawiska przy obciążeniach cyklicznych. W trakcie badań potwierdzono dość wysoką klasę wytrzymałości betonu lekkiego rozważanego typu. Średni współczynnik pełzania uzyskany z badań próbek betonu na lekkim kruszywie spiekanym otrzymano o wielkości tego samego rzędu, co w przypadku betonu zwykłego.
Dokonano oceny poszczególnych modeli konstytutywnych w świetle wyników badań odkształceń pełzania i skurczu obu betonów. Znajomość przebadanych parametrów jest niezbędna przy projektowaniu konstrukcji z betonu według normy EC2, a zwłaszcza przy projektowaniu konstrukcji sprężonych wykonanych z badanego betonu lekkiego na kruszywie spiekanym.

Mechanical properties of structural concreto with lightweight sintered aggregate

The aim of the work is to determine the short-term and rheological mechanical properties of lightweight concrete based on a selected type of sintered aggregate. The material for producing the aggregate comes from recycling of
ashes from power plants, which is then processed into granulate, so it is an ecological product. The testing program for strength parameters and rheological properties concerned concrete based on lightweight sintered aggregate with a relatively high crushing resistance, exceeding 6 MPa. The concrete tests were carried out on two mixtures with a similar recipe, differing mainly in the W/C ratio. A method of testing the creep and shrinkage of lightweight
concrete with sintered aggregate was presented and seven constitutive models of this phenomenon under cyclic loads are analyzed. The tests confirmed the increased strength class of the lightweight concrete under consideration. The
average creep coefficient obtained from tests on concrete samples made with lightweight sintered aggregate was of the same order of magnitude as for plain concrete. Particular constitutive models were evaluated in light of the results of creep and shrinkage tests for both types of concrete. Knowledge of the tested parameters is necessary for the design of concrete structures according to the EC2 standard, especially prestressed structures made the tested lightweight concrete with sintered aggregate.

dr hab. inż. Paweł Lewiński, em. prof. ITB
Ukończył studia na Wydziale Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej (1977), tamże uzyskał stopień doktora nauk technicznych (1988) oraz doktora habilitowanego (2008). Pracował w Instytucie Techniki Budowlanej od roku
1977 do 2023, pełniąc istotne funkcje, w tym kierownika zakładu, w latach 2008-2010 na stanowisku docenta, a od roku 2010 profesora instytutu.

Autor lub współautor następujących książek:
Nieliniowa analiza płyt i tarcz żelbetowych metodą elementów skończonych (PWN 1990),
Ocena stanu technicznego i wzmacnianie kominów żelbetowych i murowanych (ITB 1993),
O relacjach konstytutywnych modelujących własności mechaniczne betonu (PW 1995),
Analiza współpracy żelbetowych zbiorników cylindrycznych z podłożem (ITB 2007),
Zasady projektowania zbiorników żelbetowych na ciecze z uwzględnieniem wymagań Eurokodu 2 (ITB 2011),
Zasady projektowania żelbetowych i sprężonych zbiorników na ciecze według Eurokodów (ITB 2020),
Zasady projektowania silosów żelbetowych i sprężonych według Eurokodów (ITB 2020).

Ponadto opublikował szereg artykułów w krajowych i zagranicznych czasopismach, w tym 59 publikacji naukowych (21 w bazie Scopus) oraz 67 referatów konferencyjnych. Od 1993 r. posiada uprawnienia budowlane do projektowania w specjalności konstrukcyjno-budowlanej, jest także rzeczoznawcą Polskiej Izby Inżynierów Budownictwa.

Prowadził prace naukowo-badawcze dotyczące doskonalenia projektowania i wprowadzania do praktyki ustaleń norm serii PN-EN, a ponadto diagnostyki i wzmacniania konstrukcji oraz nowych wyrobów budowlanych. Brał udział w projektowaniu i badaniach 12 linii elektroenergetycznych. Wykonał także liczne ekspertyzy, orzeczenia i opinie techniczne.

Promotor dwóch rozpraw doktorskich obronionych w 2011 r. i 2020 r., laureat nagród i konkursów, m.in. wyróżnienia Ministra Infrastruktury dla promotora pracy dyplomowej (2003) oraz licznych nagród konkursowych ITB. Otrzymał m.in. odznakę honorową Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej „Za Zasługi dla Budownictwa” (2012) oraz złoty Medal za Długoletnią Służbę (2016).

mgr inż. Zbigniew Fedorczyk
Absolwent Wydziału Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej (1989). W Instytucie Techniki Budowlanej pracuje od 2007 r. w Zakładzie Konstrukcji Budowlanych, Geotechniki i Betonu na stanowisku głównego specjalisty inżynieryjno-technicznego. W latach 1989–2006 zatrudniony na stanowiskach: specjalista inżynieryjno-techniczny w Centralnym Ośrodku Badawczo-Rozwojowym Techniki Instalacyjnej Instal oraz specjalista ds. materiałów budowlanych w Głównym Urzędzie Nadzoru Budowlanego.

Autor i współautor 15 publikacji w czasopismach naukowych i technicznych (m.in. w Materials, Inżynieria i Budownictwo, Przegląd Budowlany). Zajmuje się głównie badaniami wytrzymałościowymi i reologią materiałów budowlanych oraz badaniami lekkich konstrukcji szkieletowych.

Członek grup sektorowych jednostek notyfikowanych GNB CPR (Group of Notified Bodies for the Construction Product Directive) oraz grup CPR Acquis (Construction Products Regulation Acquis).

Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie