Publikowanie artykułów jest możliwe po podpisaniu zgody na przeniesienie licencji na czasopismo.
Analiza wpływu Dmax na parametry mechaniki pękania betonów wapiennych określane przy trójpunktowym zginaniu.
Grzegorz Golewski
Katedra Konstrukcji Budowlanych; Wydział Budownictwa i Architektury; Politechnika Lubelska (Polska)
https://orcid.org/0000-0001-9325-666X
Abstrakt
Analizowanie zachowania się betonu z uwzględnieniem metod mechaniki pękania umożliwia opis powstawania i rozwoju występujących w nim uszkodzeń, co niemożliwe jest w przypadku posługiwania się globalnymi charakterystykami wytrzymałościowymi kompozytu. W pracy przedstawiono wyniki doświadczeń dotyczących określenia wpływu uziarnienia kruszywa grubego na parametry mechaniki pękania betonów wapiennych określane wg I modelu pękania (rozciąganie przy zginaniu). Zastosowano dwa rodzaje stosów okruchowych o Dmax do 8 i do 16 mm. W trakcie eksperymentów określono podstawowe parametry mechaniki pękania: krytyczną wartość współczynników intensywności naprężeń: i KIc, energię pękania GF, krytyczne przemieszczenie rozwarcia wierzchołka szczeliny CTODc, oraz jednostkową pracę zniszczenia JIc. W badaniach do oceny odporności na pękanie zastosowano metodę obciążania próbek na podstawie zaleceń RILEM. Do eksperymentów podstawowych użyto sześciu belek z jedną szczelina pierwotną. W toku przeprowadzonych badań dla każdej próbki rejestrowano dwie zależności: obciążenie - przemieszczenie rozwarcia wylotu szczeliny, oraz obciążenie - przemieszczenie punktu przyłożenia siły. Stwierdzono, iż wyższą odpornością na pękanie charakteryzowały się betony o uziarnieniu do 16 mm. Wykorzystanie przedstawionych w pracy wyników przyczynić się może do projektowania betonów tak, aby uzyskiwać materiał o minimalnej liczbie defektów początkowych, wpływających poprzez zwiększoną odporność na pękanie korzystnie na niezawodność pracy konstrukcji.
Słowa kluczowe:
Kompozyt betonowy, kruszywo wapienne, uziarnienie, kruchość, mechanika pękaniaBibliografia
Kasperkiewicz J., O strukturze wewnętrznej kompozytów betonopodobnych w: Zagadnienia mechaniki materiałów i konstrukcji kompozytowych, red. W. Marks, S. Owczarek, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin, 1986, 43-137.
Google Scholar
Bazant Z.P., Concrete fracture models: testing and practice, Engineering Fracture Mechanics, vol. 69, no. 2, 2002, 165-205.
DOI: https://doi.org/10.1016/S0013-7944(01)00084-4
Google Scholar
Peng J., Wu Z., Zhao G., Fractal analysis of fracture in concrete, Theoretical and Applied Fracture Mechanics, vol. 27, no. 2, 1997, 135-140.
DOI: https://doi.org/10.1016/S0167-8442(97)00015-3
Google Scholar
Golewski G., Sadowski T., Analiza uszkodzeń betonów na mineralnych kruszywach naturalnych i łamanych z wykorzystaniem metod mikroskopii skaningowej, Inżynieria Materiałowa, nr 1, 2007, 33-38.
Google Scholar
Golewski G., Sadowski T., Analiza kruchych uszkodzeń w kompozytach betonowych, Czasopismo techniczne, seria Budownictwo, nr. 1-B/2007, 55-61.
Google Scholar
Kołodziejczyk U., Kraiński A., Rozpoznawanie skał i budowy geologicznej, Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego, Zielona Góra 2004.
Google Scholar
Piasta J., Technologia betonów z kruszyw łamanych, Arkady, Warszawa, 1974.
Google Scholar
Piasta J., Piasta W.G., Rodzaje i znaczenie kruszywa w betonie, XVII Ogólnopolska Konferencja Warsztaty Pracy Projektanta Konstrukcji, Ustroń 2002, s. 279-327.
Google Scholar
Neville A.M., Właściwości betonu, Polski Cement, Kraków 2000.
Google Scholar
Brandt A.M., Burakiewicz A., Kajfasz S., Kasperkiewicz J., Kowalczyk R., Pietrzykowski J., Kompozyty betonowe - ich struktura i własności mechaniczne. w: Własności mechaniczne i struktura kompozytów betonowych, PAN, Ossolineum, Wrocław 1974, 9-273.
Google Scholar
Prokopski G., Badanie wpływu warstwy stykowej kruszywo-zaprawa na odporność betonów na pękanie, Archiwum Inżynierii Lądowej, z. 3-4, 1989, 349-372.
Google Scholar
Prokopski G., Halbiniak J., Interfacial transition zone in cementitious materials, Cement and Concrete Research, vol. 30, 2000, 579-583.
DOI: https://doi.org/10.1016/S0008-8846(00)00210-6
Google Scholar
Van Mier J.G.M., Fracture processes of concrete: assessment of material parameters for fracture models, CRC Press Boca Raton, New York, Londyn, Tokyo, 2000.
Google Scholar
Piasta W.G., Korozja siarczanowa betonu pod obciążeniem długotrwałym, Monografie, studia rozprawy, Politechnika Świętokrzyska, Kielce 2000.
Google Scholar
Piasta W.G., Sawicz Z., Goprowski G., Trwałość obciążonego betonu w warunkach agresywności chemicznej, Inżynieria i Budownictwo, nr 6, 1996, 368-369.
Google Scholar
Brandt A.M., Zastosowanie doświadczalnej mechaniki zniszczenia do kompozytów o matrycach cementowych, w: Mechanika kompozytów betonopodobnych, PAN – Ossollineum, 1983, 449-501.
Google Scholar
Golewski G., Sadowski T., Parametry mechaniki pękania betonów określane na podstawie badań doświadczalnych według I modelu pękania, Przegląd Budowlany, nr 7-8, 2005, 28-35.
Google Scholar
PN-EN 206-1:2003 Beton. Część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.
Google Scholar
DIN 4226-1: Zuschlag fur Beton; Zuschlag mit dichtem Gefuge, Begriffe, Bezeichnung und Anforderungen.
Google Scholar
Determination of fracture parameters (KIc and CTODc) of plan concrete using three-point bend tests, RILEM Draft Recommendations, TC 89-FMT Fracture Mechanics of Concrete Test Methods, Materials and Structures, 23, 1990, 457-460.
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02472029
Google Scholar
Golewski G., Mikromechanika uszkodzeń betonów w aspekcie badań odporności na pękanie, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej nr 1695, Budownictwo nr 104, 2005, 107-114.
Google Scholar
ASTM E 1820-01: Test Method for Measurement for Fracture Testing. American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 1996.
Google Scholar
Lott G.L., Kesler C.E., Crack propagation in plane concrete, T.A. M. Report, no. 648, 1974.
Google Scholar
RILEM Draft Recommendations, 50 – FMC Committee Fracture Mechanics of Concrete: Determination of the fracture energy of mortar and concrete by means of three – point bend tests on notched beams, vol. 18, no. 106.
Google Scholar
Słowik M., Sposoby określania energii pękania w elementach z betonu, Inżynieria i Budownictwo, nr 8, 1996, 466-468.
Google Scholar
CEB - FIP Model Code 1990, Bulletin d’information, no. 196.
Google Scholar
Perdikaris P.C., Romeo A., Size effect on fracture energy of concrete and stability issues in three-point bending fracture toughness testing, ACI Materials Journal, 92, 5, 1995, 483-496.
DOI: https://doi.org/10.14359/900
Google Scholar
Sadowski T., Golewski G., Effect of aggregate kind and graining on modelling of plain concrete under compression, Computational Materials Science, (2008) in press; doi: 10.1016/j.commatsci.2007.07.037
DOI: https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2007.07.037
Google Scholar
Golewski, G. (2007) „Analiza wpływu Dmax na parametry mechaniki pękania betonów wapiennych określane przy trójpunktowym zginaniu”., Budownictwo i Architektura, 1(1), s. 005–016. doi: 10.35784/bud-arch.2298.
Autorzy
Grzegorz GolewskiKatedra Konstrukcji Budowlanych; Wydział Budownictwa i Architektury; Politechnika Lubelska Polska
https://orcid.org/0000-0001-9325-666X
Statystyki
Abstract views: 228PDF downloads: 108
Licencja
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Budownictwo i Architektura wspiera program otwartej nauki. Czasopismo umożliwia otwarty dostęp (Open Access) do publikacji. Każdy może przeglądać, pobierać i przekazywać artykuły pod warunkiem przestrzegania zasad licencji.
