dr inż. Maciej Urban, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej

Autor do korespondencji e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

DOI: 10.15199/33.2017.08.25

W artykule wskazano, że minimalizacja zawartości zaczynu w projektowaniu betonu samozagęszczalnego (BSZ) może być traktowana jako główny parametr optymalizacyjny. Zazwyczaj zawartość zaczynu w BSZ wynika z dążenia do spełnienia wymagań traktowanych jako dominujące (np. normowe kryteria samozagęszczalności). W efekcie często otrzymuje się mieszanki o zbyt dużej zawartości zaczynu, co niekorzystnie wpływa na ich koszt i ślad węglowy. Przeprowadzone badania pozwoliły na wykazanie, że parametrem bezpośrednio determinującym zawartość zaczynu w BSZ jest względna grubość otulenia ziaren kruszywa zaczynem trel (odniesiona do tzw. średniego ziarna kruszywa). Parametr ten zależy od jamistości stosu okruchowego kruszywa w stanie luźnym oraz wskaźnika w/s. W układzie trel – Vzmin można wyznaczyć linie graniczne lub obszary pozwalające na osiągnięcie określonych wartości głównych parametrów normowych mieszanki samozagęszczalnej (płynność, lepkość). Należy jednak nadmienić, że wszystkie podane spostrzeżenia dotyczą przypadku zachowania stałej płynności zaczynu.

Słowa kluczowe: beton samozagęszczalny (BSZ), projektowanie składu BSZ, grubość otulenia ziaren kruszywa zaczynem, granica samozagęszczalności.

* * *

Paste content as a main criterion for self-compacting concrete composition design

In the article it is pointed out that the minimisation of paste content can be treated as a main criterion for the self-compacting concrete (SCC) design process. In common practice, this parameter is typically treated as dependent on many others assumed as dominating (e.g. standard self-compactibility criteria). As a result, often SCC contain too high paste content, as well as have a high cost and CO2 footprint. Research conducted by the author allowed to identify that paste content in SCC is determined by the relative thickness of excess paste (trel), defined as a quotient between excess paste thickness and the size of the mean diameter of aggregate grains. This parameter is dependent on both aggregate voids in a loose state and water-to-powder ratio (w/p). Then, in the trel – Vpaste min co-ordinate system it is possible to assess limit lines (or recommended areas) for fluidity and viscosity EN-206 criteria. Finally, it has to be underlined here that all the abovementioned statements are true only in the case of maintaining the constant fluidity of cement pastes used for all SCC compositions tested.

Keywords: self-compacting concrete (SCC), SCC composition design, thickness of overfilling aggregate grains with paste, selfcompactibility limit.

Literatura
[1] Brouwers H.J.H., H.J. Radix. 2005. „SCC: Theoretical and experimental study”. Cem. Concr. Res. 35: 2116 – 2136. DOI: 10.1016/j.cemconres.2005.06.002.
[2] de Sensale G. R., B. S. Sabalasagaray, C. Romay, J. Caberra. 2007. „Procedure to optimization of the composition of SCC”. RILEM PRO 054: 175 – 180.
[3] Domone Peter. 2006. „SCC: An analysis of 11 years of case studies”. Cem. Concr. Compos. 28: 197 – 208. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2005.10.003.
[4] „ERMCO ready-mix concrete industry statistics, year 2015”. 2016. Ed. ERMCO.
[5] Grunewald Steffen, Geert de Shutter. 2016. „Effect of the mix design of SCC”. Concr. Plant. Intern. 10 (5): 34 – 38.
[6] Kohler E. P. , D. W. Fowler. 2007. „Proportioning SCC based on aggregate characteristics”. RILEM PRO 054: 67 – 72.
[7] Kuczyński Władysław. (Ed.). 1972. Budownictwo Betonowe, t. 1, Technologia betonu, cz. 2. Projektowanie betonów. Warszawa. Arkady.
[8] Li Zeng, Jiang Rui, Jinxiang Zhang. 2009. „Discussion on mixture ratio design of SCC”. RILEM PRO 065: 145 – 151.
[9] Mueller Florian V., Olafur H. Wallevik, Khamal H. Khayat. 2016. „Robustness of lowbinder SCC (Eco-SCC), Lean SCC and binderrich SCC”. RILEM PRO 100: 25 – 34.
[10] Oh S. G., T. Noguchi, F. Tomosawa. 1999. „Toward mix design for rheology of SCC”. RILEM PRO 007: 361 – 372.
[11] Okamura H., K. Ozawa. 1995. „Mix design method for SCC”. Concr. Lib. of JSCE 25: 107 – 120.
[12] Sebaibi Nassim, M. Benzerzour, Y. Sebaibi, N.-E. Abriak. 2013. „Composition of SCC using the CPM, the Chinese method and the European standard”. Constr. Build. Mater. 43: 382 – 388. DOI 10.1016/j.conbuildmat.2013.02.028
[13] Sedran T., F. de Larrard. 1999. „Optimization of SCC thanks to Packing Model”. RILEM PRO 007: 321 – 332.
[14] Shi Caijun, Zemei Wu, Kiu Xi. Lv, Linmei Wu. 2015. „A review on mixture design methods for SCC”. Constr. Build. Mater. 84: 387 – 398. DOI 10.1016/j.conbuildmat.2015.03.079
[15] Su Nan, Kung-Hung Hsu, His-Wen Chai. 2001. „A simple mix design method for SCC”. Cem. Concr. Res. 31: 799 – 1807.
[16] Tang L., B. Shonebourg. 2009. „A critical review of proportioning techniques for SCC”. RILEM PRO 065:135 – 144.
[17] Urban Maciej. 2015. „The new conception of SCC composition design: theoretical background, evaluation, presentation of procedure and
examples of usage”. Mater. Struct. 48: 1321 – 1341. DOI: 10.1617_s11527-013-0236-9.
[18] Van Bui K., Denis Montgomery. 1999. „Mixture proportioning method for SCC HPC with minimum paste volume”. RILEM PRO 007: 373 – 384.
[19] Xie Y., Y. Liu, G. Long. 2007. „A mix design method for SCC”. RILEM PRO 054: 189 – 198.

Otrzymano: 22.06.2017 r.

Przeczytaj cały artykuł >>

Materiały Budowlane 8/2017, str. 83-86 (spis treści >>)