Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Open Access (Artykuł w pliku PDF English)
The multifunctionality of infill buildings as an answer to rational and economical land development
dr hab. inż. arch. Joanna Gil-Mastalerczyk, prof. PŚk, Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury
ORCID: 0000-0002-6904-7304
mgr inż. arch. Lidia Jańczy-Pawlikowska, Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury
ORCID: 0000-0001-8806-0435
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.10.06
Doniesienie naukowe
Streszczenie. Budynki w zabudowie plombowej dogęszczające śródmiejską strukturę miast, przy spełnieniu określonych kryteriów, mogą stać się miejscem społecznotwórczych inicjatyw oraz wzrostu standardu życia w mieście. Ekonomiczne i efektywne wykorzystanie potencjału działki uodparnia obiekt względem zmiennych warunków gospodarczo- społecznych, co może stanowić istotny czynnik miastotwórczy. Ponadto racjonalne wykorzystanie potencjału działki jest doskonałą szansą na powrót nowoczesnej, w pełni funkcjonalnej architektury, a w konsekwencji na poprawę jakości życia w często zapomnianych centrach polskich miast.
Słowa kluczowe: plomba; zabudowa uzupełniająca; multifunkcjonalność; wielofunkcyjność budynku; projektowanie zrównoważone; śródmieście.
Abstract. Infill buildings incorporated into the existing urban structure of cities can, under certain conditions, become the places of social-building initiatives and improve the living standards of cities. Cost-effective and efficient utilisation of a land plot’s potential can make a building immune to changing economic and social conditions and represents an important citybuilding factor.The rational utilisation of a land plot’s potential represents an excellent opportunity for the return to modern, fully functional architecture and consequently to improve the quality of life in often neglected centres of Polish cities.
Keywords: infill; complementary development; multifunctionality; building’s multifunctionality; sustainable design, city centre.
Literatura
[1] Bigaj P. Idea współczesnego kwartału zabudowy mieszkaniowej jako przyczynek do restytucji przestrzeni miasta, Architektura mieszkaniowa dziś: praca zbiorowa, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej. 2016, s. 5 – 18.
[2] Zasina J. Reurbanizacja w świetle dotychczasowych badań nad miastami europejskimi. Studia Miejskie. 2015; 20: 155 – 166.
[3] https://rewitalizacja.uml.lodz.pl/dzialania/nowe- centrum-lodzi/, dostęp 10.11.2022.
[4] Jarczewski W, et al. Raport o stanie polskich miast. Rewitalizacja. Instytut Rozwoju Miast i Regionów. Warszawa – Kraków; 2019.
[5] Seruga W. Miejsce zamieszkania człowieka w środowisku miejskim. ŚrodowiskoMieszkaniowe.2019; DOI: 10.4467/25438700SM. 19.013.10801.
[6] Ledwoń S, Rozprawa doktorska: Wpływ współczesnych obiektów handlowych na strukturę śródmieść. Politechnika Gdańska; 2008.
[7] Loegier RM. Obiekty dla kultury – ich wewnętrzne przestrzenie publiczne przestrzeniami publicznymi miast. Architecturae et Artibus. 2021; DOI: 10.24427/aea-2021-vol13-no1-02.
[8] Gil-Mastalerczyk J. Wpływ XX-wiecznej architektury sakralnej Kielc na zmiany i przemianę struktury funkcjonalno-przestrzennej miasta. nr 7. Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej; 2018.
[9] Wehle-Strzelecka S. Ekologiczny model kształtowania przestrzeni miejskiej. Czasopismo Techniczne. 2004; 2-A/2004, s. 137 – 150.
[10] Strzelecka E. Rewitalizacja miast w kontekście zrównoważonego rozwoju. Budownictwo i Inżynieria Środowiska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej. 2011; t. 2, nr 4: 661 – 668.
[11] https://sjp.pwn.pl/slowniki/plomba.html, dostęp: 10.11.2022.
[12] Niezabitowska E. Metody i techniki badawcze w architekturze. ISBN 978-83-7880-123-8, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2014, 182-184.
[13] http://www.iea.com.pl/projekt.php?lang =1&pro=26, dostęp: 3.01.2023.
[14] http://www.grupa5.com.pl/projekty/budynki- publiczne/writv-katowice-1580293233, dostęp: 15.12.2022.
[15] https://www.nowi.com.pl/dom-handlowy- -nova-limanowa/, dostęp: 12.11.2022.
[16] http://www.szubryt.pl/blog/galeria-szubryt- -limanowa, dostęp: 12.11.2022.
[17] https://www.architekturaibiznes.pl/przystanek- -edukacja-wielen,12988.html, dostęp: 03.01.2023.
[18] Gerigk M. Rozprawa doktorska: Wielokryterialne projektowanie budynków wielofunkcyjnych ze szczególnym uwzględnieniem kryterium elastyczności funkcjonalnej. Politechnika Gdańska. 2018.
Przyjęto do druku: 25.07.2023 r.
Materiały Budowlane 10/2023, strona 26-31 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Open Access (Artykuł w pliku PDF English)
The use of 3D printing technology to strengthen bendable cold-formed C-type profiles
dr hab. inż. Maciej Major, prof. PCz., Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0001-5114-7932
dr inż. Jarosław Kalinowski, Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0001-8922-4788
dr inż. Mariusz Kosiń, Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0003-2683-7784
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.10.05
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. Artykuł przedstawia wykorzystanie technologii druku 3D do wzmocnienia stalowych profili zimnogiętych typu C. Przedmiotem analizy były zimnogięte belki stalowe usztywnione w połowie rozpiętości elementami wykonanymi w technologii druku 3D. Zaprezentowano wyniki doświadczalno- numeryczne trójpunktowego zginania. Obliczenia numeryczne przeprowadzono, uwzględniając nieliniowość materiału z uwzględnieniem dużych przemieszczeń. Analiza potwierdziła zwiększenie sztywności modeli poddanych trójpunktowemu zginaniu z wykorzystaniem usztywnienia wykonanego w technologii druku 3D z użyciem filamentu ABS.
Słowa kluczowe: druk 3D; profile zimnogięte; zginanie; obliczenia numeryczne.
Abstract. The article presents the use of 3D printing technology to strengthen cold-formed C-type steel profiles. The subject of the analysis were cold-formed steel beams stiffened in themiddle of the span with elements made in 3D printing technology. The paper presents experimental and numerical results of three-point bending. Numerical calculations were carried out in the nonlinear range of the material and taking into account large displacements. The analysis confirmed the increase in stiffness of the models subjected to three-point bending with the use of a stiffener made in the incremental printing technology with the use of ABS filament.
Keywords: 3D printing; cold-formed profiles; bending; numerical calculations.
Literatura
[1] Dubina D, Ungureanu V, Landolfo R. Design of cold-formed steel structures. The Europan Convention for Constructional Steelwork Brusseles.Hancok G. J., 2003. Cold-formed steel structures. Journal of Constructional Steel Research. 2012; 118: 59 – 73.
[2] Urbańska-Galewska E, Kowalski D. Zastosowanie lekkich konstrukcji stalowych do renowacji, rozbudowy i remontów obiektów budowlanych, XXIII Ogólnopolska Konferencja, Szczyrk 2008.
[3] Gosowski B. Zginanie i skręcanie cienkościennych elementów konstrukcji metalowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2015.
[4] PN-EN 1993-1-5 2008, Eurokod 3 – Projektowanie konstrukcji stalowych – Część 1-5: Blachownice.
[5] Szymczak Cz., Kreja I. Analiza wrażliwości dwuteowego pręta cienkościennego ze względu na zmiany parametrów przewiązek, Inżynieria i Budownictwo. 2003; 593.
[6]Major M, Kalinowski J, Kosiń M. Wytrzymałość na rozciąganie elementów drukowanych z materiałów ABS, PA6+CF15, PA12+CF15. Materiały Budowlane. 2022; DOI: 10.15199/33.2022.10.21.
[7] NgoTD, Kashani A, Imbalzano G, NguyenKTQ, Hui D. Additive manufacturing (3D printing): A reviewofmaterials, methods, applications and challenges. Composites Part B. 2018; 143.
[8] Major M, Kalinowski J, Kosiń M. Wkładka usztywniająca, zwłaszcza cienkościennych profili typu C, Politechnika Częstochowska, 234844,Wiadomości Urzędu Patentowego 04/2020.
[9] Kosiń M, Major I, Major M, Kalinowski J. Model Tests of Bending and Torsional Deformations of Thin- -Walled Profiles Stiffened with Elements Made in 3D Printing Technology, Case Studies in Construction Materials. 2020; DOI: 10.1016/j.cscm.2020.e00401.
[10] PN-EN ISO 6892-1:2020-05, Metale – Próba rozciągania – Część 1:Metoda badania w temperaturze pokojowej.
[11] PN-EN ISO 527-2:2012. Tworzywa sztuczne – Oznaczanie właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu – Część 2: Warunki badań tworzyw sztucznych przeznaczonych do różnych technik formowania. 2013.
[12] PN-EN 1993-1-3 2008, Eurokod 3, Projektowanie konstrukcji stalowych – Część1-3: Reguły ogólne – Reguły uzupełniające dla konstrukcji z kształtowników i blach profilowanych na zimno.
[13] Huei-Huang Lee Finite Element Simulations with Ansys Workbench 13 Schroft Development Corporation 2011.
[14] Ansys – Workbench v. 18.1 system documentation, Ansys, Inc. Southpointe 275 Technology Drive Canonsburg, PA 15317.
[15] Krzesiński G, Zagrajek T, Marek P, Borkowski P. Metoda elementów skończonych w mechanice materiałów i konstrukcji. Rozwiązywanie zagadnień za pomocą systemu Ansys. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej Warszawa. 2015.
[16] Łaczek S. Modelowanie i analiza konstrukcji w systemie MESANSYS v. 11,Wydawnictwo PK, Kraków 2011, ISBN 978-83-7242-584-3.
[17] PetrikA,ArochR.Usage of true stress-strain curve for FE simulation and the influencing parameters, IOP Conf.Materials Science and Engineering. 2019; 566.
Przyjęto do druku: 16.08.2023 r.
Materiały Budowlane 10/2023, strona 21-25 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Influence of ground lime rock addition as a partial replacement for quartz aggregate on selected properties of lime-cement mortars
dr inż. Beata Klimek, Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury
ORCID: 0000-0002-6967-9766
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.10.04
Doniesienie naukowe
Streszczenie. Wyniki badań wstępnych opisane w artykule pozwoliły na uzyskanie nowej wiedzy na temat możliwości wykorzystania opoki wapnistej jako częściowego zamiennika piasku. Zmieloną opoką wapnistą zastępowany był wypełniacz kwarcowy w ilości 10, 20, 30%mas. Zmiany badanych cech fizycznych zapraw odzwierciedlają charakterystykę materiałową opoki jako skały. Analizując cechy mechaniczne, zauważono, że opoka jako częściowy zamiennik kruszywa powoduje spadek wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu wszystkich mieszanek w porównaniu z próbką wzorcową. Natomiast wytrzymałość na ściskanie zapraw wzrasta o 7,67 % przy 20% zamianie kruszywa kwarcowego.
Słowa kluczowe: opoka wapnista; zaprawa wapienno-cementowa; cechy fizyczne; cechy mechaniczne.
Abstract. The results of the preliminary research described in the paper provided new knowledge on the possibility of using lime rock as a partial replacement for sand. Quartz filler was substituted with ground lime rock in the amount of 10, 20, and 30%. The changes in the studied physical characteristics of the mortars reflect the material characteristics of lime rock. When analyzing the mechanical properties, it can be observed that the addition of ground lime rock as a partial replacement for quartz aggregate causes a decrease in flexural tensile strength for all mixes compared to the reference sample. In turn, the compressive strength of mortars increases by 7.67% when 20% of quartz aggregate is substituted.
Keywords: lime rock; lime-cement mortar; physical properties; mechanical properties.
Literatura
[1] Trochonowicz M, Drobek K., Budownictwo z opoki wapnistej na terenie Lubelszczyzny, Teka Komisji Architektury, Urbanistyki i Studiów Krajobrazowych. https://doi.org/10.35784/teka. 2845.
[2] Barnat-Hunek D. Hydrofobizacja opoki wapnistej w obiektach zabytkowych Kazimierza Dolnego. Monografie Wydziału Budownictwa iArchitektury. 2010. Politechnika Lubelska, Lublin.
[3] Bralewska E, Penkala B, Zasuń H, Grynkiewicz M. Badania przyczyn niszczenia odnawialnej elewacji Spichlerza Ulanowskich w Kazimierzu Dolnym oraz możliwości wykonania poprawek. 074/501/037/6/82. Politechnika Warszawska, Warszawa 1983.
[4] Bus A, Karczmarczyk A. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. 2014. Polska Akademia Nauk.
[5] Pinińska J. Właściwości geomechaniczne opok. Górnictwo i Geoinżynieria. 2008; 32: 293.
[6] Brogowski Z, Renman G. Characterization of opoka as a basis for its use in wastewater astewater treatment. Polish Journal of Environmental Studies. 2004; (13) 1: 15 – 20.
[7] Kotlyar VD, Lapunova KA, Kozłow GA. Wyroby ceramiki ściennej na bazie opoka i węglowych. Procedia Eng. 2016; 150: 1452.
[8] Marzec M, Pieńko A, Gizińska-Górna A. Pytka A, Jóźwiakowski K, Sosnowska B, Kamińska A, Listos A. Zastosowanie skały węglanowo -krzemionkowej (opoka) do usuwania żelaza, manganu i bakterii wskaźnikowych z wód gruntowych. Journal of Water and Land Development. 2017; DOI: 10.1515/jwld-2017-0054.
[9] Przekop RE, Jakubowska P, Sztorch B, Kozera R, Dydek K, Jałbrzykowski M, Osiecki T, Marciniak P, Martyła A, Kloziński A.; et al. Opoka – Skała osadowa jako nowy typ hybrydowego wypełniacza mineralnego do kompozytów polimerowych. Appl. Chem. 2021; 1: 90 – 110.
[10] Dobiszewska, M. Zastosowanie pyłu bazaltowego, jako substytutu piasku w zaprawie i betonie cementowym. Budownictwo i Architektura. 2016; 15 (4): 75 – 85.
[11] Klimek B. The problem of repairing the stone facades on an example of Donjon fortress Kłodzko. In Current Issues in Research, Conservation and Restoration of Historic Fortifications, 9th ed.; Grudziński, Z., Bevs, M., Eds.; Polytechnic National University: Lviv, Ukraine, 2017: 113 – 122.
[12] Barnat-Hunek D, Grzegorczyk-Franczak, M, Klimek B, PavlíkováM, Pavlík Z. Properties ofMulti-Layer Renders with FlyAsh and Boiler Slag Admixtures for Salt-Laden Masonry. Constr. Build. Mater. 2021; 278: 122366.
[13] Pękala A. Puch F. Influence of environmental factors on physical and mechanical characteristics of the opoka-rocks, Archives of Civil Engineering. DOI: 10.24425/ ace.2021.138503.
[14] PN-EN1097-6:2022-07Badaniamechanicznych i fizycznych właściwości kruszyw–Część 6: Oznaczanie gęstości ziarn i nasiąkliwości.
[15] PN-EN 1936:2010Metody badań kamienia naturalnego – Oznaczanie gęstości i gęstości objętościowej oraz całkowitej i otwartej porowatości.
[16] PN-EN 13755:2008 Metody badań kamienia naturalnego – Oznaczanie nasiąkliwości przy ciśnieniu atmosferycznym.
[17] PN-EN 1925:2001Metody badań kamienia naturalnego – Oznaczanie współczynnika nasiąkliwości kapilarnej.
[18] PN-EN 1926:2007Metody badań kamienia naturalnego – Oznaczanie wytrzymałości na ściskanie.
[19] EN 933-1:2000 Badanie właściwości geometrycznych kruszyw – Część 1: Oznaczanie rozkładu wielkości cząstek.
[20] EN 1015-2:2000 Metody badań zapraw do murów – Pobieranie i przygotowanie próbek zapraw do badań.
[21] PN-EN 1015-3:2000Metody badań zapraw do murów – Określenie konsystencji świeżej zaprawy (za pomocą stolika rozpływu).
[22] PN-EN 1015-11:2000 Metody badań zapraw do murów – Określenie wytrzymałości na zginanie i ściskanie stwardniałej zaprawy.
[23] Jozefaciuk G, Skic K, Adamczuk A, Boguta P, LamorskiK. Structure and Strength of Artificial Soils Containing Monomineral Clay Fractions. Materials. 2021; https://doi.org/10.3390/ma- 14164688.
[24] Woźniak Z, Chajec A. Wpływ mączki granitowej na wybrane właściwości zapraw cementowych. Materiały Budowlane. 2022; 4: 58 – 61.
[25] Khan MI, Usman M, Rizwan SA, Hanif A. Self-ConsolidatingLightweight Concrete Incorporating Limestone Powder and FlyAsh as Supplementary Cementing Material. Materials. 2019; https://doi. org/10.3390/ma12183050.
[26] Selvasofia ASD, Dinesh A, Sarath Babu V. Investigation of Waste Marble Powder in the Development of Sustainable Concrete. Mater. Today Proc. 2021; https://doi.org/10.1016/j.matpr. 2020.10.536.
[27] Vardhan K, Siddique R, Goyal S. Strength, Permeation and Micro-Structural Characteristics of Concrete Incorporating Waste Marble. Constr. Build. Mater. 2019; https://doi.org/10.1016/j. conbuildmat.2019.01.079.
[28] SinghalV, Nagar R, AgrawalV. Use o fMarble Slurry Powder and Fly Ash to Obtain Sustainable Concrete. Mater. Today Percent. 2021; https://doi.org/10.1016/j.matpr. 2020.10.572_bookmark11_ bookmark85_bookmark91_bookmark92_ bookmark95_bookmark104.
[29] Costigan A. An experimental study of the physical properties of lime mortar and their effect on lime-mortar masonry, PhD dissertation, University of Dublin, 2013.
[30] Kalagri A, Karatasios I, Kilikoglou V, The effect of aggregate size and type of binder onmicrostructure and mechanical properties of NHL mortars. Constr. Build. Mater. 2014; https:\doi. org\10.1016\j.conbuildmat.2013.11.111.
[31] Grilo J, Silva AS, Faria P, Gameiro A, Veiga R, Velosa A, Mechanical and mineralogical properties of natural hydraulic lime-metakaolin mortars in different curing conditions, Constr. Build. Mater. 2014; https://doi.org/10.1016/ j.conbuildmat.2013.10.045.
[32] Forster AM, Razali N, Banfill P, Szadurski E, Torney C, The influence of calcitic filler in hydraulic lime mortars for use in high temperature and high humidity climatic conditions: A preliminary investigation, in: J. J. Hughes, J. Válek, C. Groot (Eds.), Hist. Mortars, Springer International, 2019: DOI: https://doi. org/10.1007/978-3-319-91606-4.
[33] Allen G, Hydraulic lime mortar for stone, brick and block masonry. Routledge. 2003; https://doi. org/10.4324/9781315781273.
[34] Dobiszewska M, Bagcal O, Beycioğlu A, Goulias D, Köksal F, Niedostatkiewicz M, Ürünveren H. Influence of Rock Dust Additives as Fine AggregateReplacement on Properties of Cement Composites – A Review. Materials. 2022; https://doi. org/10.3390/ma15082947.
Przyjęto do druku: 20.09.2023 r.
Materiały Budowlane 10/2023, strona 15-20 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Open Access (Artykuł w pliku PDF English)
The influence of cyclic freezing – thawing on the effectiveness of anchoring FRP reinforcement in concrete
mgr inż. Rafał Wasilczyk, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0001-5136-6801
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.10.03
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. Celem badań było określenie wpływu cyklicznego zamrażania i rozmrażania na efektywność zakotwienia zbrojenia niemetalicznego BFRP i HFRP w belkach betonowych. Analizy pozwoliły na potwierdzenie identycznego zachowania się innowacyjnego zbrojenia HFRP w porównaniu z prętami BFRP. Wartości poślizgu prętów zbrojeniowych poddanych wpływowi cyklicznego zamrażania i rozmrażania były średnio o 50% większe niż prętów utrzymywanych w stałej temperaturze +20°C.
Słowa kluczowe: zbrojenie niemetaliczne; efektywność zakotwienia; rozszerzalność termiczna; cykliczne zamrażanie i rozmrażanie.
Abstract. The aim of the research work was to determine the influence of cyclic freezing and thawing on anchoring non- -metallic BFRP and HFRP reinforcements in concrete beams. The analyses allowed confirmation of the analogy of the behavior of innovative HFRP bars in relation to the widely known BFRP bars. The values of slip for rebars subjected to cyclic freezing and thawing were an average of 50% greater than the values of slip recorded for those kept at constant temperature +20°C.
Keywords: non-metallic reinforcement; effectiveness of anchoring; thermal expansion; cyclic freezing and thawing.
Literatura
[1] Mossakowski P. Reinforcing bars of polymer composites used in concrete engineering structures. Roads and Bridges – Drogi i Mosty. 2006; 1: 35 – 52.
[2] Belarbi A, Wang H. Bond durability of FRP bars embedded in fiber-reinforced concreto. J. Compos. Constr. 2002; 16 (4): 371–380.
[3] Masmoudi R, Zaidi A, Gérard P. Transverse thermal expansion of FRP bars embedded in concreto. J. Compos. 2005; Constr. 9 (5): 377–387.
[4] Aydin F. Experimental investigation of thermal expansion and concrete strength effects on FRP bars behavior embedded in concrete. Construction and Building Materials. 2018; 163: 1 – 8.
[5] Elgabbas F,Ahmed E, Benmokrane B. Development and characterization of basalt FRP reinforcing bars for concrete structures. Paper presented at the 7th International Conference on FRPComposites in Civil Engineering International Institute for FRP in Construction. 2014;Vancouver, Canada, August 20-22.
[6] Pavalan V, Sivagamasundari R. Thermal Expansion Coefficient Of Basalt Fibre Reinforced Polymer Bars, International Journal for Research in Engineering Application & Management (IJREAM). 2019; Vol-05, Issue-01: 414 – 418.
[7] RILEM Recommendation RC5, 1982, Bond test for reinforcement steel. 1. Beam test.
[8] PN-EN 206+A1:2016-12 Concrete – Part 1: Specification, performance, production and conformity.
[9] PN-B-06265:2018-10 Concrete – Specification, performance, production and conformity – National Annex to PN-EN 206+A1:2016-12.
[10] PN-EN 10080:2007 Stal do zbrojenia betonu – Spajalna stal zbrojeniowa – Postanowienia ogólne.
Przyjęto do druku: 17.07.2023 r.
Materiały Budowlane 10/2023, strona 11-14 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Influence of metakaolinite and zeolite on the adhesion of BFRP and GFRP bars to concrete
dr inż. Julita Krassowska, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0001-9209-1285
dr inż. Paweł Wolka, Astra Technologia Betonu sp. z o.o.
ORCID: 0000-0001-7921-720X
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.10.02
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. Celem przeprowadzonych badań jest ustalenie, w jaki sposób obecność metakaolinitu i zeolitu wpływa na przyczepność prętów zbrojeniowych do betonu oraz na jego wybrane właściwości mechaniczne. Próbki do badań przygotowano zgodnie z obowiązującą procedurą testu belkowego wg [1]. Otrzymane wyniki pozwoliły na analizę porównawczą próbek referencyjnych oraz zawierających metakaolinit i zeolit. Badania wykazały, że wprowadzenie do betonu aktywnego dodatku pucolanowego w postaci metakaolinitu i zeolitu powoduje zwiększenie wartości naprężeń przyczepności o ok. 20% w przypadku prętów szklanych GFRP i 15% bazaltowych BFRP, przede wszystkim w fazie zniszczenia.
Słowa kluczowe: pręty szklane; pręty bazaltowe; metakaolinit; zeolit.
Abstract. The aimof the conducted research is to determine how the presence of metakaolinite and zeolite affects the adhesion of reinforcing bars to concrete and selected mechanical properties. Test samples were prepared in accordance with the applicable beam test procedure according to [1]. The obtained results allowed for a comparative analysis of the reference samples and those with metakaolinite and zeolite. The research showed that the introduction of an active pozzolanic additive in the form of metakaolinite and zeolite into concrete leads to an improvement in adhesion stress values of approximately 20% for GFRP glass bars and 15% for BFRP basalt bars, especially during the failure phase.
Keywords: glass bars; basalt bars; metakaolinite; zeolite.
Literatura
[1] PN-EN 10080: 2007 Stal do zbrojenia betonu – Spajalna stal zbrojeniowa – Postanowienia ogólne.
[2] Bywalski C, Drzazga M, Kaźmierowski M, Kamiński M. Pręty kompozytowe FRP jako zbrojenie na ścinanie. Materiały Budowlane. 2016; DOI: 10.15199/33.2016.09.25.
[3] Grygo R, Kosior-Kazberuk M. Zbrojenie konstrukcji betonowych niemetalicznymi prętami kompozytowymi FRP. Budownictwo i Inżynieria Środowiska. 2017. ISSN 2081-3279, t. 8, nr 1, s. 21 – 28.
[4] Krassowska J, Kosior-Kazberuk M. Pręty kompozytowe BFRP jako zbrojenie w prefabrykowanych belkach betonowych. Construction Materials. 2022; DOI: 10.15199/33.2022.04.05.
[5] Rajczyk M, Stachecki B. Eksperymentalne badania przyczepności kompozytowego zbrojenia bazaltowego (BFRP) do betonu. Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo. 2018; DOI: 10.17512/znb.2018.1.48.
[6] Kurdowski W. Chemia cementu i betonu. 2010. Dostęp: 5 maj 2023. [Online]. Dostępne na: https://www.ksiegarniatechniczna.com. pl/chemia-cementu-i-betonu. html.
[7] San Nicolas R, Cyr M, Escadeillas G. Characteristics and applications of flash metakaolins. Applied Clay Science. 2013, DOI: 10.1016/j.clay.2013.08.036.
[8] Konkol J, Musiał K. Wpływ wieku na wytrzymałość na ściskanie betonu modyfikowanego dodatkiem metakaolinitu. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury/Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture. 2016; DOI: 10.7862/rb. 2016.273.
[9] J. Konkol J, Prokopski G. Optymalizacja składu betonów z dodatkiem metakaolinitu. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury/ Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture. 2016; DOI: 10.7862/rb. 2016.274.
[10] Żebrowski W, Wolka P, Zieliński A, Dąbrowski M. Ograniczenie korozji ASR w betonie za pomocą metakaolinu MK-40 i tradycyjnych dodatków mineralnych. Materiały Budowlane. 2022, DOI: 10.15199/33.2022.03.09.
[11] Zieliński A, Wolka P, Żebrowski W. Wpływ dodatku metakaolinu na skurcz autogeniczny i całkowity materiałów o matrycy cementowej. Materiały Budowlane. 2022, DOI: 10.15199/33.2022.12.33.
[12] Małaszkiewicz D, Świderski M. Wpływ dodatku metakaolinitu na wybrane właściwości kompozytów cementowych. Materiały Budowlane. 2016, DOI: 10.15199/33.2016.10.08.
[13] PN-EN 206+A1:2016-12 Beton –Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.
[14] PN-EN 12390-3:2011 Badania betonu – Część 3: Wytrzymałość na ściskanie próbek do badań.
[15] PN-EN 12390-5:2011 Badania betonu – Część 5: Wytrzymałość na zginanie próbek do badań.
[16] PN-EN 12390-6:2010 Badania betonu – Część 6: Wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu próbek do badania.
[17] PN-EN 12390-13:2014 Badania betonu – Część 13: Wyznaczanie siecznego modułu sprężystości przy ściskaniu.
[18] Projektowanie konstrukcji z betonu – Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków. Polski Komitet Normalizacji, 2008.
[19] RILEM TC 162 – TDF Test and design methods for steel fibre reinforced concrete. Materials and Structures. 2003; 36: 560 – 567.
Przyjęto do druku: 04.10.2023 r.
Materiały Budowlane 10/2023, strona 6-10 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Open Access (Artykuł w pliku PDF English)
Effectiveness of concrete confinement in thick-walled circular concrete-filled steel tubular columns
dr hab. inż. Marcin Abramski, prof. uczelni, Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska
ORCID: 0000-0001-6671-3757
dr hab. inż. Piotr Korzeniowski, prof. uczelni, Akademia Nauk Stosowanych w Elblągu, Instytut Politechniczny
ORCID: 0000-0002-6507-1390
mgr inż. Jarosław Kondrat, Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.10.01
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. W słupach typu CFST w stanie granicznym dochodzi do zwiększenia wytrzymałości betonu rdzenia na skutek jego skrępowania. Zaistnienie tego zjawiska zależy od wielu czynników. Jednym z najważniejszych z nich jest sztywność obwodowa płaszcza stalowego. Jej wpływ na efektywność wzrostu wytrzymałości betonu rdzenia przebadano eksperymentalnie na grupie 48 grubościennych słupów CFST. Wykazano, że nadmierne zwiększanie grubości płaszcza słupa CFST nie przekłada się na wzrost jego nośności sprowadzonej. Jest wręcz przeciwnie: następuje jej spadek. Znacznie lepsze wykorzystanie pozytywnego wpływu skrępowania betonu rdzenia można osiągnąć z zastosowaniem rur cienkościennych niż grubościennych.
Słowa kluczowe: słupy; badania eksperymentalne; beton skrępowany; CFST; efektywność.
Abstract. In the limit state of the CFST columns, the core concrete strength increases due to its confinement. This positive effect depends on many factors. One of the most important is the ring stiffness of the steel tube. Its impact on the effectiveness of increasing the core concrete strength was experimentally tested on a group of 48 thick-walled CFST columns. It has been shown that an excessive increase in the tube thickness does not translate into an increase in its relative load capacity. On the contrary, it is decreasing.Amuch better use of the core concrete confinement can be achieved by using thin-walled tubes rather than thick- walled ones.
Keywords: columns; experimental investigation; confined concrete; CFST; effectiveness.
Literatura
[1] ISO 9969:2016 Thermoplastics pipes – Determination of ring stiffness. International Organization for Standardization. 2016; Geneva, Switzerland,.
[2] ISO 7685:2019 Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) pipes – Determination of initial ring stiffness. International Organization for Standardization. 2019; Geneva, Switzerland.
[3] PN-EN 1992-1-1:2008 Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków. Polski Komitet Normalizacyjny, 2016.
[4] PN-EN 1994-1-1:2008 Eurokod 4: Projektowanie zespolonych konstrukcji stalowo-betonowych – Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków. Polski Komitet Normalizacyjny, 2008.
[5] Korzeniowski P. Żelbetowe słupy uzwojone. Badania i teoria. Gdańsk: Politechnika Gdańska, 2000.
[6] Samaan MS.An Analytical and Experimental Investigation of Concrete-Filled- -Fiber Reinforced Plastics (FRP) Tubes. PhD Thesis. University of Central Florida, 1997.
[7] Samaan M, Mirmiran A, Shahawy M. Model of Concrete Confined by Fiber Composites. Journal of Structural Engineering. 1998; t. 124, nr 9: 1025 – 1031.
[8] Abramski M, Kondrat J, Korzeniowski P. Badania eksperymentalne słupów CFST z betonem zwykłym i ekspansywnym. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture. 2017; t. XXXIV, ss. 307 – 323.
Przyjęto do druku: 22.08.2023 r.
Materiały Budowlane 10/2023, strona 1-5 (spis treści >>)
Wejdź na stronę
www.solbet.pl
Materiały Budowlane 10/2023, Okładka IV (spis treści >>)
Wejdź na stronę
protekt.pl
Materiały Budowlane 10/2023, Okładka III (spis treści >>)
Start 
