Roads and Bridges - Drogi i Mosty
19, 4, 2020, 297-313

Szok termiczny jako przyczyna zarysowań betonu w elementach podpór masywnych obiektów mostowych - studium przypadku

Piotr Woyciechowski Poczta
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Inżynierii Budowlanej, Al. Armii Ludowej 16, 00-637 Warszawa
Paweł Łukowski Poczta
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Inżynierii Budowlanej, Al. Armii Ludowej 16, 00-637 Warszawa
Grzegorz Adamczewski Poczta
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Inżynierii Budowlanej, Al. Armii Ludowej 16, 00-637 Warszawa
Published: 2020-12-30

Streszczenie

W artykule przedstawiono przykładową analizę zarysowań betonu powstałych w trakcie wykonywania masywnego elementu obiektu mostowego wraz z prezentacją eksperckich prac diagnostycznych mających na celu kompleksową ocenę przyczyn ich powstawania. W badaniu wykorzystano oprogramowanie do analizy metodą elementów skończonych FE-tool ConTeSt Pro. Ponieważ w przedstawionym przypadku wystąpiły typowe wątpliwości co do źródła powstania zarysowań przeprowadzono analizę, która wskazała na szok termiczny jako podstawową przyczynę stwierdzonych uszkodzeń. W celu analizy wpływu temperatury na rozwój zarysowań elementów obiektu mostowego zastosowano symulacje numeryczne metodą elementów skończonych. Przedstawioną w pracy kompleksową analizę przypadku traktować można jako wytyczne stosowania metod analizy naukowej w praktycznej diagnostyce zarysowań elementów żelbetowych. Przeprowadzone badania wskazały na szok termiczny jako podstawową przyczynę uszkodzeń elementów mostowych z betonu masywnego.

Słowa kluczowe


betonowy obiekt mostowy, zarysowania, pielęgnacja betonu masywnego, szok termiczny.

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia


Fowler D.W.: Forensic Engineering = Causes of Distress in Concrete. Power Point presentation at University of Texas, http://foundationperformance.org/archived_2009/November_2009.cfm 26.10.2020

Bilcik J., Sonnenschein R., Gažovičová N.: Causes of Early-Age Thermal Cracking of Concrete Foundation Slabs and their Reinforcement to Control the Cracking. Slovak Journal of Civil Engineering. 25, 3, 2017, 8-14, DOI: 10.1515/sjce-2017-0013

Klemczak B.: Analytical Method for Predicting Early Age Thermal Effects in Thick Foundation Slabs. Materials, 12, 22, 2019, 3689, DOI: 10.3390/ma12223689

Flaga K., Klemczak B.: Konstrukcyjne i technologiczne aspekty naprężeń termiczno-skurczowych w masywnych i średniomasywnych konstrukcjach betonowych. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 2016

Łukowski P.: Decision on repair in the light of regulations of PN-EN 1504. Proceedings of the International Conference “Modern systems of bridges protection against corrosion”, Kielce, 2009, 43-50

Sang Hwa Jung, Young Cheol Choi, Seongcheol Choi: Use of ternary blended concrete to mitigate thermal cracking in massive concrete structures – A field feasibility and monitoring case study. Construction and Building Materials, 137, 2017, 208-215, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.01.108

Kiernożycki W.: Betonowe konstrukcje masywne – teoria, wymiarowanie, realizacja. Polski Cement, Kraków 2003

Flaga K.: Naprężenia własne termiczne typu „makro” w elementach i konstrukcjach z betonu. Zeszyty Naukowe Politechniki Krakowskiej, Monografia 106, Kraków 1990

Witakowski P.: Technologia budowy konstrukcji masywnych z betonu. XIII Konferencja Naukowa „Metody Komputerowe w Projektowaniu i Analizie Konstrukcji Hydrotechnicznych”, Korbielów 2001, 76-95

Gajda J., Vangeem M.: Controlling temperatures in mass concrete. Concrete International, 24, 1, 2002, 59-62

Massige Bauteile aus Beton, Zement-Merkblatt-Betontechnik, B11, 2016, www.beton.org

ACI 207.1R-05 Guide to Mass Concrete. American Concrete Institute, 2005

ACI 207.2R-07 Effect of Restraint, Volume Change, & Reinforcement on Cracking of Massive Concrete. American Concrete Institute, 2007

Bamforth P.: Concreting large-volume (mass) pours. in: Advanced Concrete Technology Processes, Newman J. and Choo B.S., eds., Chapter 13, Butterworth-Heinemann, Oxford 2003

Concrete in Practice: CIP 42 – Thermal Cracking of Concrete. National Ready Mixed Concrete Association, USA 2009

Jianshu Ouyang, Xianming Chen, Zehua Huangfu, Cheng Lu, Yangbo Li: Application of distributed temperature sensing for cracking control of mass concrete, Construction and Building Materials, 197, 2019, 778-791, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.11.221

Zhu Bofang: Thermal Stresses and Temperature Control of Mass Concrete. Elsevier Inc. Butterworth-Heinemann, 2014, UK

ACI 231R-10 Report on early-age cracking: causes, measurement, mitigation. ACI Farmington Hills, USA 2010

Safiuddin Md., Amrul Kaish A.B.M., Woon Chin-Ong, Raman S.N.: Early-Age Cracking in Concrete: Causes, Consequences, Remedial Measures and Recommendations. Applied Sciences, 8, 10, 20181730; DOI: 10.3390/app8101730

Neville A.: Properties of Concrete. 5th edition, Prentice Hall, 2012

Klemczak B., Żmij A.: External Restraint Factors in Early-Age Massive Foundation Slabs. ACI Structural Journal, 117, 2, 2020, DOI: 10.14359/51721362

Du C., Stabel B.: Problems and experience in temperature control for mass concrete of Baglihar gravity dam with long construction blocks, in: New developments in dam engineering by Wieland M., Ren Q., Tan J., Taylor & Francis Group, London, 2004

Nasu S.: Thermal stress cracking phenomena of low-heat hydration concrete with cement ingredient dependency. Proceedings of international seminar on durability and life-cycle evaluation of concrete structures, November 28-30, Tokyo, Japan, 2007 http://ssms.jp/img/files/2015/03/2007-2.2-1-5-Thermal-Stress-Cracking-Phenomena-of-Low-heat-Hydration-Concrete-with-Cement-Ingredient-Dependency.pdf 20.12.2020

Cusson D., Repette W.L.: Early age cracking in reconstructed bridge barrier walls, ACI Materials Journal, 97, 4, 2000, 438-446

PN-S-10042:1991 Obiekty mostowe. Konstrukcje betonowe żelbetowe i sprężone. Projektowanie

Klemczak B., Batog M., Giergiczny Z., Żmij A.: Complex Effect of Concrete Composition on the Thermo-Mechanical Behaviour of Mass Concrete, Materials. 11, 11, 2018, online, DOI: 10.3390/ma11112207

Hedlund H., Jonasson J.E.: Effect on stress development of restrained thermal and moisture deformation. Proceedings of the International RILEM Workshop on Shrinkage of Concrete (Shrinkage 2000). Edited by V. Baroghel-Bouny and P.C. Aďtcin, 2000, 355-375

Knor G., Glinicki M.A., Holnicki-Szulc J.: Wyznaczanie parametrów termicznych twardniejących betonów za pomocą rozwiązania problemu odwrotnego. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 11, 4, 2012, 281-294, DOI: 10.7409/rabdim.012.002


Szok termiczny jako przyczyna zarysowań betonu w elementach podpór masywnych obiektów mostowych - studium przypadku

  
Woyciechowski, Piotr; Łukowski, Paweł; Adamczewski, Grzegorz. Szok termiczny jako przyczyna zarysowań betonu w elementach podpór masywnych obiektów mostowych - studium przypadku. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 19, n. 4, p. 297-313, gru. 2020. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 18 maj. 2024 doi:http://dx.doi.org/10.7409/rabdim.020.019.


Bookmark and Share