Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Corrosion and protection of concrete rib ceilings in large-size drinking water tanks
prof. dr hab. inż Józef Jasiczak, Politechnika Poznańska; Instytut Budownictwa
ORCID: 0000-0003-3643-9819
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.04.08
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. Artykuł dotyczy wpływu czynników środowiskowych na trwałość żelbetowych zbiorników na wodę do picia. Przeanalizowano procesy korozyjne zarejestrowane w kołowych, ponad pięćdziesięcioletnich, sprężonych, nadziemnych, zbiornikach żelbetowych o pojemności 5000m3, występujące szczególnie w obrębie prefabrykowanych, żebrowych stropów żelbetowych. Opisano proces destrukcji betonu i stali zbrojeniowej oraz zaproponowano metody naprawy. Wybór materiałów zabezpieczających konstrukcje jest dość skomplikowany, trudno wybrać tylko jeden rodzaj materiału zapewniającego bezpieczną użytkowalność zbiornika.
Słowa kluczowe: zbiorniki wody do picia; stropy żelbetowe żebrowe; oddziaływania korozyjne wody.
Abstract. The article deals with environmental influences on the durability of reinforced concrete tanks for drinking water. The corrosion processes recorded in circular, over 50-year-old, compressed, above-ground, reinforced concrete tanks with a capacity of 5000 m3, occurring especially within prefabricated, ribbed reinforced concrete ceilings, were analyzed. The process of concrete and reinforcing steel destruction is described and repair methods are proposed. The choice of materials protecting the structures is quite complicated, it is difficult to choose only one type of material ensuring the safe usability of the tank.
Keywords: drinking water tanks; ribbed reinforced concrete ceilings; corrosive effects of water.
Literatura
[1] Cantor A., J. Park, P. Vaiyavatjamai. 2003. „Effect of chlorine on corrosion in DrinkingWater Systems”. Journal ofAmericanWaterWorksAssociation p. 68. DOI: 10.1002/j.1551-8833.2003.tb10366.x.
[2] Dąbrowska M. 2014. Wpływ popiołu lotnego wapiennego na odporność korozyjną kompozytów wykonanych z cementu portlandzkiego wieloskładnikowego. Praca doktorska. Gliwice, s. 155.
[3] Fyall Z., L.Wysocki. 2022. „Korozja ługująca w żelbetowych zbiornikach do magazynowania wody przeznaczonej do spożycia”. Materiały Budowlane 594 (2): 27 – 30.
[4] Halicka A.. 2014. „Specyfika projektowania zbiornikow na ciecze”. Inżynier Budownictwa 12: 82 – 88.
[5] HalickaA., D. Franczak. 2013. Projektowanie zbiorników żelbetowych. Tom 2: Zbiorniki na ciecze. PWN, Warszawa, s. 367.
[6] Hansson C. M., Th. Frolund, J. B. Markussen. 1985. „The effect of chloride cation type on the corrosion of steel in concrete by chloride salts”. Cement and Concrete Research, vol. 15, p. 65 – 73.
[7] Hansson C.M.,A. Poursaee, S. J. Jaffer. 2012. „Corrosion of Reinforcing Bars in Concrete”. The Masterbuilder, p. 106 – 124.
[8] Mackey E. D., T. F. Seacord. 2017. „Guidelines for Using Stainless Steel in theWater and Desalination Industries”. JournalAWWA. American Water Works Association p. 158 – 169.
[9] PN-EN 1992-3:2008 Eurokod 2. Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 3. Silosy i zbiorniki.
[10] PN-EN 1504:PN-EN 1504:2005: Wyroby i systemy do napraw i ochrony konstrukcji betonowych, Cz. 10: Stosowanie wyrobow i systemow na placu budowy oraz sterowanie jakością prac.
[11] Ściślewski Z. 1999. Ochrona konstrukcji żelbetowych. Arkady, Warszawa, s. 196.
[12] Tuthill A. H., R. E. Avery, S. Lamb, G. Kobrin. 1998. „Effect of Chlorine on Common Materials in FreshWater”.Materials Performance 37 (11): 52 – 56.
[13] Wieczorek G. 2002. Korozja betonu inicjowana przez chlorki lub karbonatyzacje otuliny. DWE, Wrocław, s. 377.
[14] Zybura A., M. Jaśniok, T. Jaśniok. 2012. „Ocena zagrożenia korozją zbrojenia konstrukcji żelbetowych. Cz. 1. – Badania właściwości ochronnych betonu”. Przegląd Budowlany 11: 29 – 35.
Przyjęto do druku: 25.02.2022 r.
Materiały Budowlane 04/2022, strona 45-48 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
The influence of the precast and overtopping cross-section joint on the static behaviour of composite concrete beams
mgr inż. Jakub Zając, Politechnika Śląska; Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0001-6080-2994
prof. dr hab. inż. Łukasz Drobiec, Politechnika Śląska; Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0001-9825-6343
mgr inż. Krzysztof Grzyb, Politechnika Śląska; Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0001-9039-5015
dr inż. Artur Kisiołek, Wielkopolska Wyższa Szkoła Społeczno-Ekonomiczna; Wydział Ekonomiczny
ORCID: 0000-0002-8815-6776
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.04.07
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. W artykule przedstawiono wyniki badań zespolonych elementów belkowych. Głównym celem analiz było określenie wpływu kształtu przekroju poprzecznego styku na pracę statyczną układu zespolonego. Rozważano pełne zespolenie styku beton-beton oraz styku, w którym zastosowano środek antyadhezyjny. Badania zasadnicze, które dotyczyły belek o złożonym przekroju styku, poprzedzono testami na elementach o przekroju prostokątnymi o płaskiej powierzchni zespolenia. Udowodniono eksperymentalnie, że belka składająca się z prefabrykatu w kształcie żebra z powierzchnią zespolenia pozbawioną adhezji pracowała od początku badania jako częściowo zespolona. Sztywność na zginanie elementu bez pełnego zespolenia była przed wystąpieniem pierwszej rysy pionowej o 14,9% mniejsza niż belki w pełni zespolonej. W obu belkach doszło do połączenia zarysowań pionowych z rysami w styku. Belki utraciły nośność ze względu na zmiażdżenie strefy ściskanej nadbetonu.
Słowa kluczowe: belki zespolone; belki sprężone; zespolenie; zarysowania; praca statyczna.
Abstract. The article presents a study of composite prestressed beams. The scope of the research is to determine the influence of the shape of the interface cross-section joint on the static work of the beams. The elements were divided into beams with a natural joint surface and broken adhesion in contact. Preliminary tests were done on the beams with a rectangular cross-section and a flat interface surface. The leading research focused on beams with complex cross-sections. It has been proven experimentaly the beam, made of a rib-shaped precast element with broken adhesion, worked as partially composite from the beginning of the test. Before the first vertical crack occurred, the bending stiffness of the elementwith a broke adhesion interfacewas 14.9% lower than that of a fully bonded beam. In both beams, vertical cracks connect with cracks in the interface. Beams load capacity were achieved due to the crushing of the compression zone of the concrete overlay.
Keywords: composite concrete beams; prestressed beams; interface; crack; static behaviour.
Literatura
[1] Ajdukiewicz A, Węglorz M, Kliszczewicz A. Experimental study on effectiveness of interaction between pre-tensioned hollow-core slabs and concrete topping.Architecture Civil Engineering Environment. 2008; 1, 1: 57 – 66.
[2] Mones RM, Brena SF. Hollow-core slabs with cast-in-place concrete toppings: A study of interfacial shear strength. PCI Journal. 2013; 58, 1: 124 – 141. doi: 10.15554/pcij.06012013.124.141.
[3] AdawiA,YoussefMA,MeshalyME. Experimental investigation of the composite action between hollowcore slabs with machine-cast finish and concrete topping. Engineering Structures. 2015; 91: 1 – 15. doi: 10.1016/j.engstruct.2015.02.018.
[4] Derkowski W, Surma M. Composite Action of Precast Hollow Core Slabs With Structural Topping. Technical Transactions. 2015; 3-B: 15 – 29. doi: 10.4467/2353737XCT. 15.159.4334.
[5] DerkowskiW, Surma M. Pretensioned beam-and- -block floor systems – real scale tests.TechnicalTransactions. Civil Engineering. 2012; 109: 35 – 49.
[6] HalickaA.Analysis of support zones in composite concrete beams using MCFT. Archives of Civil andMechanical Engineering. 2006; 6, 4: 49 – 66. doi: 10.1016/S1644-9665 (12) 60275-1.
[7] Halicka A, Jabłoński Ł. Shear failure mechanism of composite concrete T-shaped beams. Proceedings of the Institution of Civil Engineers – Structures and Buildings. 2016; 169, 1: 67 – 75. doi: 10.1680/stbu.14.00127.
[8] Jabłoński Ł, HalickaA. Influence of surface based cohesive parameters on static performance of concrete composite T-shaped beams.MATECWeb of Conferences. 2019; 262: 08003. doi: 10.1051/matecconf/ 201926208003.
[9] HalickaA. Influence new-to-old concrete interface qualities on the behaviour of support zones of composite concrete beams.Construction andBuildingMaterials. 2011; 25, 10: 4072 – 4078. doi: 10.1016/j.conbuildmat. 2011.04.045.
[10] Gromysz K. Distribution of Forces in Composite ConcreteSlabsBetweenthe Joint andtheReinforcement Anchored on the Support. Procedia Engineering. 2013; 65: 206 – 211. doi: 10.1016/j.proeng.2013.09.031.
[11] Gromysz K. Verification of the Damping Model Vibrations of Reinforced Concrete Composite Slabs. Procedia Engineering. 2013; 57: 372 – 381. doi: 10.1016/j.proeng. 2013.04.049.
[12] Lebet JP.NewSteel-Concrete ShearConnection for Composite Bridges. Composite Construction in Steel and Concrete VI – Proceedings of the 2008 Composite Construction in Steel and Concrete Conference. 2011; pp. 65 – 77. doi: 10.1061/41142(396)6.
Przyjęto do druku: 11.04.2022 r.
Materiały Budowlane 04/2022, strona 40-44 (spis treści >>)
Wejdź na stronę www.promat.com
Materiały Budowlane 04/2022, strona 39 (spis treści >>)
Systemy wentylacji pożarowej są bardzo ważnym elementem ochrony przeciwpożarowej obiektów. Mają one za zadanie nie dopuścić do utrzymania się dymu w ilości, która ze względu na ograniczenie widoczności lub toksyczność uniemożliwiałaby nie tylko bezpieczną ewakuację ludzi, ale również zagrażałaby bezpieczeństwu ekip ratowniczych. Z tego powodu tak ważne jest właściwe zaprojektowanie wentylacji pożarowej oraz dostosowanie jej do istniejących warunków w danym obiekcie, a często nie jest to łatwym zadaniem.
www.promat.com
Zobacz więcej / Read more >>
Materiały Budowlane 04/2022, strona 38 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
The proposal of use geopolymer concrete for prefabricated elements with increased thermal insulation
mgr inż. Adam Nietupski, Politechnika Białostocka; Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
prof. dr hab. inż. Michał Bołtryk, Politechnika Białostocka; Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0003-2468-8324
dr inż. Edyta Pawluczuk, Politechnika Białostocka; Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0002-8806-8637
dr inż. Katarzyna Kalinowska-Wichrowska, Politechnika Białostocka; Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0003-1760-3943
mgr inż. Szymon Spodzieja, Politechnika Warszawska; Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0001-5049-8837
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.04.06
Studium przypadku
Streszczenie. W artykule zaproponowano zastosowanie geopolimerów na bazie kruszywa sztucznego do produkcji elementów prefabrykowanych o podwyższonej izolacyjności. Przeprowadzono eksperyment o zmiennej zawartości popiołu lotnego (PL) i mieszaniny popiołowo-żużlowej (MPŻ) oraz różnym stężeniu aktywatora NaOH. Zastosowana metoda zagęszczania w postaci wibroprasowania umożliwia wytworzenie drobnowymiarowych elementów ściennych i stropowych o dobrych właściwościach izolacyjnych przy wytrzymałości na ściskanie ok. 15 MPa.
Słowa kluczowe: prefabrykaty drobnowymiarowe; beton geopolimerowy; mieszanka popiołowo-żużlowa (MPŻ); kruszywo lekkie.
Abstract. The article proposes the use of geopolymers on artificial aggregate for prefabricated elements with increased insulation. An experiment was carried out with a variable content of fly ash (PL) and amixture of ash and slag (MPŻ) and a different concentration of NaOH activator. The applied method of compaction in the form of vibropress allows the production of small-sized wall and ceiling elements with good insulating properties and a compressive strength of about 15 MPa.
Keywords: small-size prefabricated elements; geopolymer concrete; fly ash-slag mix (MPŻ); lightweight aggregate.
Literatura
[1] Mikuła J, Łach M. Geopolimery. Nowa przyjazna środowisku alternatywa dla betonu na bazie cementu portlandzkiego. Przykłady wdrożenia i wyniki badań. W: Rozwiązania proekologiczne w zakresie produkcji. Tom 1, Politechnika Krakowska, Kraków, 2014.
[2] Rajczyk K, Janus G. Cement Wapno Beton; 2021; 279 – 293; doi: https://doi. org/10.32047/CWB. 2021.26.4.2.
[3] Wei PK, Ramli M, Ban Ch. An overview on the influence of various factors on the properties of geopolymer concrete derived fromindustrial by-products.Constr.Build.Mater. 2015; 370 – 395; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.12.065.
[4] Huang J-O, Dai J-G. Flexural performance of precast geopolymer concrete sandwich panel enabled by FRP connector, Comp. Struct. 2020; 248; https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2020.112563.
[5] Rajendran M, Akasi M. Performance of Crumb Rubber and Nano Fly Ash Based Ferro- -Geopolymer Panels under Impact Load. KSCE J Civ Eng. 2020; 1810 – 1820; https://doi. org/10.1007/s12205-020-0854-z).
[6] PN-EN 450-1:2012 Popiół lotny do betonu – Część 1:Definicje, specyfikacje i kryteria zgodności.
[7]WardhonoA,GunasekaraC, LawDW, Sujeeva S. Comparison of long-term performance between alkali activated slag and fly ash geopolymer concretes. Constr. Build.Mater. 2017; 143: 272 – 279.
[8] PN-EN 12390-3:2019-07 Badania betonu – Część3:Wytrzymałośćna ściskanie próbek do badań.
[9] PN-88/B- 06250:1988 Beton zwykły.
[10] PN-EN 12390-7:2019-08 Badania betonu – Część 7: Gęstość betonu.
[11] PN-ENISO6946-10:2017Komponentybudowlane i elementy budynku –Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła –Metody obliczania.
Przyjęto do druku: 04.04.2022 r.
Materiały Budowlane 04/2022, strona 34-37 (spis treści >>)
Wejdź na stronę www.bruk-bet.pl
Materiały Budowlane 04/2022, strona 33 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
BFRP composite bars as reinforcement in precast concrete beams
dr inż. Julita Krassowska, Politechnika Białostocka; Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0001-9209-1285
dr hab. inż. Marta Kosior-Kazberuk, prof. PB, Politechnika Białostocka; Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0001-8171-2242
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.04.05
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. Do głównych zalet prętów kompozytowych BFRP (basalt fibre reinforced polymers) należy zaliczyć odporność na korozję oraz małą masę. Ich wykorzystanie w budownictwie jest jednak ograniczone ze względu na wysoki koszt początkowy oraz zbyt małą sztywność elementów konstrukcyjnych. Rozwiązaniem może okazać się pełna prefabrykacja takich elementów. W artykule zaprezentowano wyniki badań porównawczych prefabrykowanych elementów belkowych o długości 4500 mm ze zbrojeniem podłużnym oraz poprzecznym w postaci prętów stalowych i prętów kompozytowych BFRP. Określono nośność na zginanie oraz ścinanie, a także ugięcie i charakter zniszczenia badanych elementów.
Słowa kluczowe: zbrojenie BFRP; zginanie; prefabrykacja.
Abstract. Composite bars BFRP(basalt fiber reinforced polymers) are increasingly used in construction. Their main advantages are corrosion resistance and the lightweight of the bars. However, despite the advantages over steel bars, the development of structures using non-metallic composite bars is limited due to the high initial cost and insufficient stiffness of the structural elements. The solution may be the full prefabrication of such elements. The article presents the results of a comparative study of 4500mmlong prefabricated beam elements with longitudinal and transverse reinforcement in the form of steel bars and BFRP composite bars. The resistance to bending and shearwas determined, aswell as the deflection and the nature of the failure of the tested elements.
Keywords: BFRP reinforcement; bending; prefabrication.
Literatura
[1] Adamczewski G,Woyciechowski PP. Prefabrykacja – jakość, trwałość, różnorodność.Warszawa, Stowarzyszenie Producentów Betonów. 2014; 62.
[2] Adamczewski G, Woyciechowski PP. Prefabrykaty przemysłowe w budownictwie przemysłowym. Materiały Budowlane. 2015; 40 – 43.
[3] Adamczewski G, NicałA.Wielkowymiarowe prefabrykowane elementy z betonu. Inżynier Budownictwa. (n. d.) 46 – 53.
[4] Derkowski W. Prefabrykacja betonowa – zrównoważone rozwiązanie dla budownictwa, Materiały Budowlane. 2021; 9 – 11.
[5] Deryło P. Prefabrykacja betonowa w dobie racjonalnego i efektywnego wykorzystywania surowców. Materiały Budowlane. 2022; 36 – 37.
[6] Kosior-Kazberuk M, Wasilczyk R. Analiza ugięć i zarysowania betonowych belek ze zbrojeniem niemetalicznym. Budownictwo i Inżynieria Środowiska. 2017; 8.
[7] Grygo R, Kosior-KazberukM. Zbrojenie konstrukcji betonowych niemetalicznymi prętami kompozytowymi FRP, Budownictwo i Inżynieria Środowiska. 2017; ISSN 2081-3279. 8: 21 – 28. Pracę wykonano w Politechnice Białostockiej w ramach realizacji projektu badawczego finansowanego ze środków NCBiR pt. „Innowacyjne hybrydowe zbrojenie kompozytowe FRP do konstrukcji infrastrukturalnych o podwyższonej trwałości” numer projektu PBS3/A2/20/2015 (ID 245084) oraz w ramach finansowania przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego RP; numer projektu WZ/WB-IIL/4/2020.
Przyjęto do druku: 31.03.2022 r.
Materiały Budowlane 04/2022, strona 30-32 (spis treści >>)
mgr inż. Sebastian Czernik, Atlas Sp. z o.o.
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Spółka Atlas realizuje projekt badawczy Opracowanie innowacyjnego rozwiązania materiałowego pozwalającego na zastosowanie materiałów termoizolacyjnych o zróżnicowanych właściwościach fizykochemicznych w jednym złożonym systemie ociepleń, którego celem jest stworzenie i wdrożenie systemu ociepleń umożliwiającego realizację koncepcji „idealnie ocieplonego domu”.
Zobacz więcej / Read more >>
Materiały Budowlane 04/2022, strona 28-29 (spis treści >>)
Start 
