The Application of Berkovich nanoindenter to the study of interfacial transition zone in concretes containing fly-ash

Grzegorz Golewski

doi:10.35784/bud-arch.1882

PDF

Opublikowane: 2014-06-11

DOI: https://doi.org/10.35784/bud-arch.1882

Numer Tom 13 Nr 2 (2014)

Artykuły

Zastosowanie ANFIS w analizie wyników badań gruntów
Ewa Daniszewska

007-015
Właściwości fizykochemiczne i mechaniczne wybranych gruntów spoistych Lubelszczyzny do zastosowań hydroizolacyjnych
Lucjan Gazda; Małgorzata Franus

017-024
Monitorowanie przemieszczeń wybranego budynku posadowionego na podłożu ekspansywnym
Aleksandra Gorączko, Maria Gadomska, Maciej Kumor

025-032
Ściśliwość mieszaniny kaolinu i popiołu lotnego z fluidalnego spalania węgla
Karolina Knapik, Joanna Bzówka, Giacomo Russo

033-038
Weryfikacja parametrów podłoża gruntowego z wykorzystaniem analizy wstecznej na przykładzie wiaduktu drogowego
Krzysztof Nepelski

039-048
Identyfikacja lokalnych gruntów organicznych na podstawie wyników badań sondą statyczną CPT
Grzegorz Straż

049-056
Znaczenie efektywnych wartości parametrów gruntu w określaniu nośności podłoża spoistego
Krzysztof Wilk

057-064
Moduł sprężystości betonów z kruszywami łamanymi z polskich i ukraińskich skał magmowych
Waldemar Budzyński, Jacek Góra, Wojciech Piasta, Tadeusz Turkiewicz

065-072
Właściwości kruszyw lekkich modyfikowanych zużytymi sorbentami mineralnymi
Małgorzata Franus, Lidia Bandura

073-083
Zastosowanie nanowgłębnika Berkovicha do badań warstw stykowych w betonach z dodatkiem popiołów lotnych
Grzegorz Golewski

085-092
Wpływ stopnia rozdrobnienia metakaolinu na właściwości samozagęszczalnych betonów do robót podwodnych
Stefania Grzeszczyk, Krystian Jurowski

093-098
Normowe pojęcie rodzina betonów na przykładzie ciągłej produkcji płyt Spiroll
Józef Jasiczak, Marcin Kanoniczak, Łukasz Smaga

099-108
Badania stuletniego betonu z mostu na ul. Zamojskiej w Lublinie
Sławomir Karaś, Beata Klimek

109-118
Wstępna ocena możliwości zastosowania odpadowego pyłu perlitowego w budowlanych kompozytach polimerowych
Paweł Łukowski, Joanna Sokołowska, Maja Kępniak

119-126
Non-autoclaved aerated concrete made of modified binding composition containing supplementary cementitious materials
Oksana Poznyak, Andryy Melnyk

127-134
Wskaźnik jakości produkowanego betonu a niezawodność w odniesieniu do próby o małej liczebności
Izabela Skrzypczak, Lidia Buda-Ożóg

135-141
Możliwości obliczeniowe a wymagania wg Eurokodu 3 przy wyznaczaniu sił przekrojowych konstrukcji powłokowych
Wiesław Baran

143-151
Analiza numeryczna mostu gruntowo-stalowego
Damian Bęben, Michał Wrzeciono

153-161
Badania modelowe działania wiatru na budynek wysoki
Grzegorz Bosak

163-171
Porównanie obliczonych i pomierzonych techniką GPS charakterystyk dynamicznych komina przemysłowego
Tadeusz Chmielewski, Piotr Górski, Peter Breuer, Eduard Konopka

173-182
Kompozyt przekładkowy GFRP z rdzeniem PET w powłokowej konstrukcji kładki dla pieszych
Jacek Chróścielewski, Marian Klasztorny, Mikołaj Miśkiewicz, Łukasz Pyrzowski, Magdalena Rucka, Krzysztof Wilde

183-190
Wyznaczanie wytrzymałości na rozciąganie betonu i skał metodą "brazylijską" w konfrontacji z zastosowanym kryterium zniszczenia materiału
Jakub Gontarz, Jerzy Podgórski

191-200
Badania modelowe liczby Strouhala oblodzonego cięgna mostu podwieszonego
Piotr Górski, Stanislav Pospišil, Sergej Kuznetsov, Marcin Tatara, Ante Marušić

201-208
Analiza eksperymentalna ścieżek wyboczenia prętów ściskanych w przypadku obciążenia sterowanego przemieszczeniem
Szymon Imiełowski, Aniela Glinicka, Cezary Ajdukiewicz

209-214
Drgania własne belki na stochastycznym dwuwarstwowym podłożu o znacznie różniących się grubościach
Barbara Kaleta, Bartosz Różycki

215-222
Wpływ sprężenia elementów konstrukcji rozbudowy teatru na odpowiedź spowodowaną ruchem metra
Krzysztof Kozioł, Waldemar Bzduła

223-230
Badania pomostów kompozytowych do zastosowań w mostach drogowych
Maciej Kulpa, Tomasz Siwowski

231-238
Oddziaływanie wiatru na dachy płaskie
Tomasz Lipecki

239-246
Oddziaływanie wiatru na kominy stalowe w ujęciu przepisów normowych
Tomasz Lipecki, Jarosław Bęc, Paulina Jamińska

247-256
Wzmacnianie płaskich, zginanych elementów stalowych materiałami kompozytowymi FRP
Marek Łagoda; Maciej Kowal

257-264
Praca stalowo-betonowej belki zespolonej z uwzględnieniem zarysowania płyty
Marek Łagoda, Krzysztof Śledziewski

265-274
Zastosowanie warstwowego kompozytu gumowego w celu redukcji oddziaływań dynamicznych na konstrukcje stalowe
Maciej Major, Izabela Major, Judyta Różycka

275-282
Modulowane fale ultradźwiękowe w diagnostyce zginanych płyt betonowych
Błażej Meronk, Krzysztof Wilde

283-290
Badania dźwigara mostowego z kompozytów FRP pod obciążeniem statycznym
Paweł Poneta, Tomasz Siwowski

291-298
Numeryczna i doświadczalna analiza propagacji fal sprężystych przez stalowe połączenie śrubowe
Magdalena Rucka, Rafał Kędra

299-306
Analiza numeryczna i doświadczalna propagacji pola elektromagnetycznego w badaniach metodą georadarową
Magdalena Rucka, Jacek Lachowicz

307-315
Wstępne badania parametrów dynamicznych i materiałowych elementów żelbetowych z dodatkiem tufów zeolitowych
Jacek Szulej, Michał Pieńko, Wojciech Franus

317-324
Wpływ imperfekcji na pracę statyczno-wytrzymałościową typowego rusztowania
Ewa Błazik-Borowa, Jakub Gontarz

325-332
Analiza etapów tworzenia i użytkowania rusztowań z uwagi na bezpieczeństwo użytkowników
Ewa Błazik-Borowa, Jacek Szer

333-340
Praca statyczna rusztowania pod działaniem rzeczywistego oraz normowego obciążenia wiatrem
Paulina Jamińska

341-348
Analiza deformacji jednoelementowego układu węzłowego rusztowania modułowego
Michał Pieńko

349-356
Analiza nośności stalowych pomostów rusztowań
Aleksander Robak

357-365
Projektowanie konstrukcji wspomagane analizą ryzyka
Szczepan Woliński

367-374

Archiwum

2016

Tom 15 Nr 4
2019-10-17 19
Tom 15 Nr 3
2019-10-15 13
Tom 15 Nr 2
2019-10-16 14
Tom 15 Nr 1
2019-10-09 28

2015

Tom 14 Nr 4
2020-04-07 19
Tom 14 Nr 3
2020-04-15 25
Tom 14 Nr 2
2020-04-20 15
Tom 14 Nr 1
2020-04-25 14

2014

Tom 13 Nr 4
2020-06-24 48
Tom 13 Nr 3
2020-06-24 43
Tom 13 Nr 2
2020-07-15 43
Tom 13 Nr 1
2020-07-15 30

2013

Tom 12 Nr 4
2020-09-04 24
Tom 12 Nr 3
2020-09-04 35
Tom 12 Nr 2
2020-09-04 37
Tom 12 Nr 1
2020-09-04 37

2012

Tom 11 Nr 2
2020-12-02 11
Tom 10 Nr 1
2020-12-02 12

Authors

Grzegorz Golewski

g.golewski@pollub.pl

Katedra Konstrukcji Budowlanych; Wydział Budownictwa i Architektury; Politechnika Lubelska

https://orcid.org/0000-0001-9325-666X ##orcid.unauthenticated##

Abstrakt

W pracy przedstawiono wyniki badań nanotwardości (HB) w warstwach stykowych (Interfacial Transition Zone - ITZ) betonów z dodatkiem: 0, 20 i 30 % krzemionkowych popiołów lotnych (FA). Do badań wykorzystano kompaktową platformę firmy CSM Instruments. Podczas eksperymentów analizowano obszar w ITZ kruszywa grubego z zaczynem w pięciu punktach pomiarowych, tzn. w odległości: 5, 25, 50, 100 i 150 µm od granicy ziarna. Odciski w betonie wykonywano wgłębnikiem Berkovicha z zastosowaniem techniki DSI. Analiza uzyskanych wyników badań wykazała, że 20% dodatek FA powoduje kilkuprocentowy wzrost nanotwardości, natomiast dodatek 30% FA kilkunastoprocentowy spadek HB. Na podstawie rozkładów nanotwardości ustalono, że najbardziej heterogeniczna jest strefa ITZ w odległości 25µm od ziarna kruszywa.

Słowa kluczowe:

beton, popiół lotny, warstwa stykowa, nanotwardość

Bibliografia

Giergiczny Z., Małolepszy J., Szwabowski J., Śliwiński J. Cementy z dodatkami mineralnymi w technologii betonów nowej generacji. Instytut Śląski Sp. z o.o., Opole 2002.

Golewski G.L. Analiza odporności na pękanie, przy trzecim modelu pękania betonów z dodatkiem popiołów lotnych. Budownictwo i Architektura 12 (3) (2013) 145-152.

Golewski G.L., Sadowski T. An analysis of shear fracture toughness KIIc and microstructure in concretes containing fly-ash. Construction and Building Materials 51 (2014) 207-214.

Brandt A.M. Wpływ warstwy przejściowej na właściwości mechaniczne betonów wysokowartościowych (BWW). II Konferencja Naukowo-Techniczna MATBUD’98, Kraków-Mogilany 1998, 21-30.

Barnes, B.D., Diamond, S., Dolch W.L. The contact zone between Portland cement paste and glass “aggregate” surfaces. Cement and Concrete Research 8 (1978) 233-243.

Zimbelmann R.A. Contribution to the problem of cement-aggregate bond. Cement and Concrete Research 15 (1985) 801-808.

Brandt A.M., Kasperkiewicz J. (red.) Metody diagnozowania betonów i betonów wysokowartościowych na podstawie badań strukturalnych. IPPT PAN, Warszawa 2003.

Kasperkiewicz J., Sobczak M. O możliwości oceny wytrzymałości betonu na podstawie badania mikrotwardości. Cement Wapno Beton 3 (2004) 138-142.

Lyubimova T.J., Pinus E.R. Crystallization processes in the contact zone between aggregate and matrix in the cement concrete. Kolloidnyi Zhurnal 24 (5) (1962) 578-587 (in Russian).

Wei S., Mandel J.A., Said S. Study of the interface strength in steel-fiber reinforced cement-based composites. ACI Journal 83 (1986) 597-605.

Zhu W., Bartos P.J.M. Application of depth-sensing microindentation testing to study of interfacial transition zone in reinforced concrete. Cement and Concrete Research 30 (2000) 1299-1304.

Wang G., Kong Y., Sun T., Shui Z. Effect of water-binder ratio and fly ash on the homogeneity of concrete. Construction and Building Materials 38 (2013) 1129-1134.

Duan P., Shui Z., Chen W. Shen Ch. Effects of metakaolin, silica fume and slag on pore structure, interfacial transition zone and compressive strength of concrete. Construction and Building Materials 44 (2013) 1-6.

Igarashi S., Bentur A., Mindess S. Microhardness testing of cementitious materials. Advanced Cement Based Materials 4 (1996) 48-57.

Oliver W.C., Pharr G.M. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments. Journal of Materials Research 7 (1992) 1564-1583.

Wang X.H., Jacobsen S., He J.Y., Zhang Z.L., Lee S.F., Lein H.L. Application of nanoindentation testing to study of the interfacial transition zone in steel fiber reinforced mortar. Cement and Concrete Research 39 (2009) 701-715.

Mondal P., Shah S.P., Marks L.D. Nanoscale characterization of cementitious materials. ACI Materials Journal 105 (2008) 174-179.

Xiao J., Li W., Sun Z., Lange D.A., Shah S.P. Properties of interfacial transition zone in recycled aggregate concrete tested by nanoindentation. Cement and Concrete Composites 37 (2013) 276-292.

Trik P., Bartos P.J.M. Micromechanical properties of cementitious composites. Materials and Structures 32 (1999) 388-393.

Velez K., Maximilien S., Damidot D., Fantozzi G., Sorrentino F. Determination by nanoindentation of elastic modulus and hardness of pure constituents of Portland cement clinker. Cement and Concrete Research 31 (2001) 555-561.

Glinicki M.A., Kasperkiewicz J., Sobczak M., Zieliński M. Badanie mikrotwardości betonu za pomocą wgłębnika Vickersa. 49 Konferencja Naukowa KILiW PAN i KN PZITB, Warszawa-Krynica 2003, t. III, 139-146.

Glinicki M.A., Krzywobłocka-Laurów R., Ranachowski Z., Dąbrowski M., Wołowicz J. Analiza mikrostruktury betonów modyfikowanych dodatkiem popiołów lotnych wapiennych. Drogi i Mosty 2 (2013) 173-189.

Constantinides G., Ulm F.-J. The effects of two types of C-S-H on the elasticity of cement-based materials: Results from nanoindentation and micromechanical modeling. Cement and Concrete Research 34 (2004) 67-80.

Mondal P., Shah S.P., Marks L. A reliable technique to determine the local mechanical properties at the nanoscale for cementitious materials. Cement and Concrete Research 37 (2007) 1440-1444.

Sorelli L., Constantinides G., Ulm F.-J., Toutlemonde F. The nano-mechanical signature of Ultra High Performance Concrete by statistical nanoindentation techniques. Cement and Concrete Research 38 (2008) 1447-1456.

Zhu W., Hughes J.J. Bicanic N., Pearce Ch.J. Nanoindentation mapping of mechanical properties of cement paste and natural rocks. Materials Characterization 58 (2007) 1189-1198.

Fischer-Cripps A.C. Nanoindentation. Second Edition. Springer - Verlag, New York, LLC 2010.

Wang Z.-J., Wang Q., Wei Y.-F. Effects on mineral admixtures and superplasticizers on micro-hardness of aggregate-paste interface in cement concrete. Journal of Shanghai Jiaotong University (Science) 17 (5) (2012) 629-634.

„Zastosowanie nanowgłębnika Berkovicha do badań warstw stykowych w betonach z dodatkiem popiołów lotnych” (2014) Budownictwo i Architektura / Civil and Architectural Engineering, 13(2), s. 085–092. doi:10.35784/bud-arch.1882.

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

Numer Tom 13 Nr 2 (2014)

Archiwum

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Authors

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Bibliografia

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Licencja