A minta geometriájának hatása a szilárd szerkezetek nyomószilárdsági tesztjeinek eredményeire
Kutatási fókusz
Méretezés és kivitelezés ultra nagy teljesítményű betonnal (UHPC)
Finanszírozás és időtartam
Német Vasbeton Bizottság (DAfStb), V 497 kutatási projekt, B alprojekt
Időtartam: 2017. február - 2018. január
szerkesztő
Philipp Riedel, okl.
A projekt leírása
A tesztprogram összesen 8 sorozatot tartalmazott, amelyek közül egy sorozat normál szilárdságú betonból (NFB), egy sorozat nagy szilárdságú betonból (HFB) és 6 sorozat rostmentes UHFB-ből készült. Az egyes hengerek átlagos nyomószilárdsága körülbelül 30 N/mm² és 200 N/mm² között volt. A maximális Dmax átmérő 0,5 mm, 3 mm, 5 mm és 8 mm, az UHFB rendszerek nagyrészt lefedték a jövőbeli DAfStb irányelv alkalmazási körét.
A kísérleti munkát a Siegeni Egyetem szilárd építési tanszékének vezetésével, a Kasseli Egyetemmel és a RheinMain Alkalmazott Tudományegyetemmel közösen végezték. A h/d [mm] = 300/150 hengereken és a d = 150 mm élhosszúságú kockákon kívül, amelyek jellemző nyomószilárdsága alapján az UHFB besorolását kell elvégezni, - a gyakorlatban használt vizsgáló gépek korlátozott maximális terhelésének hátterében - H/d [mm] = 200/100 hengereket és d = 100 mm élhosszúságú kockákat vizsgáltunk.
A minta előkészítésével kapcsolatos előzetes vizsgálatok eredményei arra a döntésre vezettek, hogy a kockák terhelési felületét is ledarálják a HFB-n és az UHFB-n, hogy minimalizálják a vizsgálati eredmények szóródását. Erre a célra speciális őrlési eljárást fejlesztettek ki, amely négy őrlési lépésből állt, és egy speciális egyenletességi tesztet fejlesztettek ki, amelynek a HFB és UHFB összes mintáját alávetették a nyomószilárdsági teszt előtt. Ezenkívül az UHFB vizsgálati mintákat a vizsgálatig a vízben tárolták.
A tesztek megerősítették, hogy megfelelő elővigyázatossággal a gyártás és a minta előkészítése során a szálmentes UHFB esetében alacsony szóródású eredmények is elérhetők. Sorozatonként és a minta geometriájánként hat egyedi értéknél a nyomószilárdság variációs együtthatója 0,7% és 3,0% között volt. Csak négy esetben telt el a szórás
4 N/mm². Csak egy sorozatban egy próbatípus típusának eredményét nem lehetett belefoglalni az értékelésbe, mert a szórás meghaladta az önszabályozás szerinti 6 N/mm² határt.
A vizsgálati eredmények értékelésekor különbséget kell tenni a minta karcsúságának és a minta méretének hatása között. A minta karcsúságának hatása a beton nyomószilárdságának növekedésével jelentősen csökkent. A henger és a kocka nyomószilárdsága közötti arány kb. 0,79 volt az fcm = 26,8 N/mm² betonnál, 0,84 az fcm = 78,5 N/mm² betonnál és - növekvő szilárdság mellett - 0,94 között és 1,04 az UHFB esetében. Ezzel szemben a próbaméret hatása a nyomószilárdsági vizsgálatok eredményeire csak csekély volt, függetlenül a beton nyomószilárdságától. Az egyes sorozatok d = 150 mm-es próbatestjeinek d = 100 mm-es próbatestek nyomószilárdsága átlagosan 0,95-1,02-szerese volt.
A vizsgálati eredmények alapján ajánlható az UHFB osztályozása a C130/140, C150/155 és C175/180 szilárdsági osztályokba. A d = 100 mm-es próbadarab megfelelőségi vizsgálata során kapott vizsgálati eredmények megfelelő d = 150 mm-es próbadarabokká történő átalakításához ajánlott a mért nyomószilárdság 5 N/mm²-es csökkentése.
Publikációk
RIEDEL, P.; LEUTBECHER, T.; PIOTROWSKI, S.; HEESE, C., 2019. Különböző formájú és méretű ultranagy nagy teljesítményű betonminták nyomószilárdságának aránya. ACI Materials Journal. 116(6), 139-149. ISSN 0889-325X. doi: 10.14359/51716983
RIEDEL, P.; LEUTBECHER, T.; PIOTROWSKI, S.; HEESE, C., 2018. A minta geometriájának hatása az ultra nagy szilárdságú beton nyomószilárdsági tesztjeinek eredményeire. Beton és vasbeton építés. 113(8), 598-607. ISSN 0005-9900. doi: 10.1002/best.201800027
LEUTBECHER, T.; RIEDEL, P., 2018. A minta geometriájának hatása az ultra nagy szilárdságú beton (UHFB) nyomószilárdsági tesztjeinek eredményeire [PowerPoint bemutató]. Az MPA Wiesbaden 2018. évi vízkeresztes ülése. RheinMain University of Applied Sciences, Wiesbaden, 2018. január 16.
Letöltés