Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Analiza propagacji pęknięć w próbkach betonowych za pomocą systemu ARAMIS

Wyniki badań
System optyczno-pomiarowy ARAMIS służy do trójwymiarowych bezdotykowych pomiarów odkształceń i przemieszczeń w płaskich i przestrzennych elementach.
System optyczno-pomiarowy ARAMIS służy do trójwymiarowych bezdotykowych pomiarów odkształceń i przemieszczeń w płaskich i przestrzennych elementach.
Fot. www.gom.com/pl/systemy-pomiarowe/aramis.html
Ciąg dalszy artykułu...

Wyniki badań

Wyniki badań przedstawiono w postaci raportów. Przedstawiają one zarejestrowane poszczególne etapy rozwoju pęknięć w próbce betonowej. Przykładowy raport próbki C20/25 (RYS. 1-3) przedstawia dwie głębokie pionowe rysy. Jedna z tych rys biegnie dwukierunkowo.

  • Zaobserwowano inne poziome rysy biegnące od krawędzi próbki do jej środka, w wyniku kolejnych faz obciążania próbki.
  • Rysy powstają na powierzchni próbki, a także w jej wnętrzu.
  • Trajektoria pęknięcia rysy zlokalizowanych w miejscu środka próbki odchyla się od płaszczyzny pionowej w przedziale 0-10°.
  • Kierunkiem propagacji jest powierzchnia przyłożenia obciążenia na próbkę.
  • Wartość maksymalnych odkształceń wewnątrz mikrostruktury betonu dochodziła do 9,07%.
  • Czas propagacji wyniósł 22 sekundy.

W czasie badania próbki C25/30 zaobserwowano, podobnie jak w poprzednich próbkach, że do momentu zapoczątkowania pęknięcia na całej rozpatrywanej powierzchni suma odkształceń nie powoduje istotnych zmian destrukcyjnych.

Czytaj też: Zastosowanie piasku naturalnego do produkcji proekologicznych kompozytów cementowych >>>

Niektóre obszary, gdzie występuje większa wartość odkształceń, mogą być powodem przemieszczania się ziaren kruszywa.

  • Pierwsza rysa zaczyna się rozprzestrzeniać dopiero w 39 sekundzie badania (RYS. 4), a wartość siły tworzącej rysę wynosi 730,0 kN, którą odczytano z wykresu otrzymanego z maszyny wytrzymałościowej.
  • Moment inicjacji pęknięcia wykazuje gwałtowny wzrost odkształceń w mikrostrukturze betonu i powoduje wzrost rys.
  • Wartość odkształceń w momencie i polu inicjacji wyniosła 0,90% (RYS. 4).
  • Poprzez dalszą propagację pęknięć wzrasta wartość odkształceń wewnątrz obszaru pękania, a także w pobliżu wierzchołka pęknięcia. Może to być przyczyną utraty nośności badanego elementu.
  • Miejsca spękań znajdujące się poza wierzchołkiem wykazywały znikome odkształcenia rzędu 0,05%.
RYS. 1–3. Przykładowy raport z badania próbki wykonanej z betonu C20/25 przy t = 18 s (1), t = 25 s (2) i t = 40 s (3); rys. archiwa autorów (J. Juraszek, A. Grzywa)
RYS. 1-3. Przykładowy raport z badania próbki wykonanej z betonu C20/25 przy t = 18 s (1), t = 25 s (2) i t = 40 s (3); rys. archiwa autorów
RYS. 4–6. Raport z badania próbki wykonanej z betonu C25/30 przy t = 39 s (4), t = 42 s (5) i t = 44 s (6); rys. archiwa autorów (J. Juraszek, A. Grzywa)
RYS. 4-6. Raport z badania próbki wykonanej z betonu C25/30 przy t = 39 s (4), t = 42 s (5) i t = 44 s (6); rys. archiwa autorów

W wyniku przeprowadzonych badań wyznaczono siłę odpowiadającą pojawieniu się pierwszej rysy w próbce betonowej w odniesieniu do największej wartości siły ściskającej jaką jest w stanie przenieść próbka ściskana. Dla poszczególnych klas betonu procentowy udział wartości siły pojawienia się rys do największej siły odpowiadającej wytrzymałości na ściskanie wynosi:

  • 50,11% dla klasy wytrzymałościowej C20/25,
  • 38,64% dla klasy wytrzymałościowej C25/30,
  • 56,88% dla klasy wytrzymałościowej C30/37,
  • 66,25% dla klasy wytrzymałościowej C35/45.

Procentowy udział wartości siły pojawienia się rys jest o 16% wyższy dla klasy wytrzymałościowej betonu C35/45 w odniesieniu do klasy C20/25, czyli wraz z większą wytrzymałością betonu rośnie wartość siły, przy której pojawiają się pierwsze pęknięcia.

  • Z technicznego punktu widzenia można przyjąć, że dla badanych klas wytrzymałościowych próbek betonowych pierwsze pęknięcia mogą się pojawić po przekroczeniu połowy normowej wytrzymałości próbki.
  • Średnia szerokość rysy zawiera się w przedziale od 0,055 do 0,035 dla momentu zarodkowania dla klas betonu C20/25 do C35/45 oraz dla momentu zniszczenia 1,95 do 0,75 mm dla klas betonu C20/25 do C35/45.
  • Betony wyższych klas wytrzymałościowych podczas pękania charakteryzują się mniejszą szerokością pęknięcia.
  • Każda z analizowanych próbek uległa gwałtownemu zniszczeniu na skutek powstania szerokiego pęknięcia w różnych elementach kostki.
  • Wraz z rozwijającą się propagacją zaobserwowano zjawisko wzrostu wartości odkształceń w obszarze spękania.
  • Największe wartości odkształcenia zaobserwowano w obszarze zarodkowania pęknięcia, a także na krawędziach próbek sześciennych.

Wnioski

System ARAMIS jest bardzo przydatny do oceny propagacji pęknięć próbek betonowych, jak również oceny odkształceń próbek. Umożliwił on precyzyjne wyznaczenie wartości siły odpowiadającej pojawieniu się pierwszym pęknięciom oraz zapisu tego procesu w postaci filmu.

Zastosowany do badań optyczny system ARAMIS jest nowoczesnym narzędziem umożliwiającym prowadzenie precyzyjnych analiz odkształceń próbek betonowych oraz propagacji ich pęknięć wraz z możliwością wykrywania rys o szerokości 0,1 mm.

Literatura

1. G.L. Golewski, "Procesy pękania w betonie z dodatkiem krzemionkowych popiołów lotnych", Monografie Politechnika Lubelska, Lublin 2015, str. 1-314.
2. J. Małolepszy, "Wybrane zagadnienia z trwałości betonów", Konferencja Naukowo-Techniczna "Beton na progu nowego milenium", Stowarzyszenie Producentów Cementu, Kraków 2000, str. 339-359.
3. C. Ajdukiewicz, M. Gajewski, P. Mossakowski, "Zastosowanie systemu optycznej korelacji obrazu "ARAMIS" do identyfikacji rys w elementach betonowych", "Logistyka" nr 6/2010, str. 27-34.
4. B. Goszczyńska, J. Tworzewska, "Określenie rysy na potrzeby analizy wyników badania procesu powstawania i rozwoju rys w belkach żelbetowych z zastosowaniem systemu ARAMIS", "Przegląd Budowlany" 12/2014, str. 44-49.
5. Q. Hu, X. Yang, Q. Cai, C. Huang, "Application of ARAMIS digital speckle in clay interlayer deformation measurement", www.ejge.com, vol. 20, 2015, str. 287-300.
6. M. Jóźwik, W. Jaśkowski, T. Korbiel, T. Lipecki, "Wyniki ciągłej rejestracji przemieszczeń i wychyleń budynku w czasie wstrząsów górniczych", Miesięcznik Wyższego Urzędu Górniczego 5/2002.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »

prace badawcze, badanie betonu, system optyczny, aramis, beton, konstrukcje betonowe, konstrukcje żelbetowe, mieszanki betonowe, klasa betonu, wytrzymałość betonu

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 10/2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Innowacyjny system kompozytowych wzmocnień konstrukcji »


W przypadku gdy temperatura przekroczy temperaturę zeszklenia, wówczas żywica nie jest... ZOBACZ »


Szukasz materiałów budowlanych dobrej jakości?

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Obok wiedzy na temat produktów, równie istotna jest znajomość technologii, którą... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »


Opłacalność paneli fotowoltaicznych - najnowsze informacje i porady »

Uszczelnianie obiektów inżynieryjnych - jak to robią specjaliści?

W przyszłym roku nastąpią znaczne podwyżki cen energii elektrycznej, dlatego też warto zastanowić się nad montażem paneli fotowoltaicznych.
czytaj dalej »

Jak prawidłowo chronić ściany fundamentwe i zapewnić gwarancję żywotności obiektu? czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Doszczelniając przegrodę od strony wewnętrznej budynku ograniczamy przenikanie pary wodnej do warstwy izolacyjnej, natomiast... ZOBACZ »


Zgarnij bony o wartości 100zł. Zobacz jak »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?

3 kroki do Super CashBack
czytaj dalej »

Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa w czyszczeniu... czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Sprawdzony sposób na przyspieszenie ocieplenia »

W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i izolacja pod płytą fundamentową... czytaj dalej » Jakiego produktu użyć, by aplikacja była łatwa, efektywność większa, a tempo pracy ekspresowe? czytaj dalej »

Jak mocować elewacje wentylowane?


Jak w realnych warunkach zachowują się różne systemy mocowań elewacji wentylowanych? ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. ZOBACZ »


prof. dr hab. inż. Janusz  Juraszek
prof. dr hab. inż. Janusz  Juraszek
Autor ukończył Wydział Mechaniczny Politechniki Łódzkiej. Pracuje w Instytucie Budownictwa Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku-Białej. Zawodowo zajmuje się wytrzymałością materiałów ... więcej »
dr inż. Arkadiusz  Grzywa
dr inż. Arkadiusz  Grzywa
Autor ukończył Wydział Organizacji i Zarządzania Politechniki Łódzkiej studia doktoranckie UT Zilina. Pracuje w Instytucie Budownictwa w Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku-Białej. Zawodow... więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Alpha Dam Alpha Dam
O FIRMIE Alpha Dam Sp. z o.o. produkuje od ponad 10 lat profesjonalne materiały wodochronne i przeciwwilgociowe dla budownictwa.  Do 2008...
9/2019

Aktualny numer:

Izolacje 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne rozwiązania elewacyjne
  • - Jakość wykonania izolacji z szarego styropianu
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.