Szintetikus mikro és makro szálerősítésű betonok közötti különbségek

Hazánkban is egyre elfogadottabbá válik a szintetik us szálerõsítésû betonok alkalmazása, habár a szintetikus mikro és makro szá lak közötti alapvetõ különbségeket gyakran még a szakemberek sem ismerik . A különbség azonban jelentõs, mind a méretezés, mind a felhasználás tek intetében. Ebben a cikkben ezeket a fõbb különbségeket vesszük sorra: szabvány ok álláspontja, hazai kutatási eredmények, méretezés, felhasználási lehetõségek

Beton és szálerősítésű beton húzó-hajlító szilárdságának meghatározása nemlineáris számításokhoz

The determination of concrete and reinforced concrete flexural tensile strength of the current guidelines are based on the ultimate strength. This result is suitable for linear calculations, but consi d- ering the fracture energy, the numerically calcula t- ed peak load will be bigger. I present in my article some material models that are appropriate for nonlinear calculations

Modified fracture energy method for fibre reinforced concrete

Fibre manufacturers specify different paramete rs for measuring the performance of their fibres, e.g. Re3 number or σ - ε diagram. However, these parameters depend largely on the strength class of the concrete; most specifically on the fracture energy, which is in itself a variable from cement manufacturer to manufacturer, even within the same class. It follows therefore that any fibre performance param eters as specified by the manufacturer’s laboratory may vary significantly for the same concrete class in the user’s laboratory. The ideal would be to find a performance parameter that is fibre specific and at least partially independent of the concrete, which could then be used for characterizing and comparing the various fibre types. In this paper I present a fibre added energy that could be used to characterize the fibres in this way

Current state of the art usage of structural synthetic fibres as a replacement for steel mesh and steel fibres in sprayed primary linings, final linings, cast in situ linings and in precast segmental linings

The purpose of this paper is to bring to the attent ion of the audience the numerous cases around the world that have substituted steel mesh and steel fi bres for structural synthetic fibres as their reinforcement option in different types of tunnels

Synthetic and steel fibers in prestressed, precast long span beams

Four large-scale, prismatic, T-shaped beams with 19 m span were produced without stirrups, but 2 with synthetic fibres and 2 with steel fibres. Four point bending tests were made to simulate the load bearing process of built-in beams. Three point shear tests were made in the uncracked ends of the beams to prove the shear resistance of FRC. The behaviour of beams made of synthetic and steel fibre reinforced concrete was compared. Finite element calculation was made with the fibre reinforced concrete and plain concrete as well. The material model was according to Eurocode and the effect of the fibre was according to RILEM guideline. The numerical and real test load-deflection results showed close correlation

Acél és szintetikus szálak orientációjának meghatározása szálerősítésű betonban

Mind az acél, mind a szintetikus szálerősítésű betonok elterjedése és használata az iparban folyamatosan igényli a számítási módszerek fejlesztését. Az egységnyi keresztmetszeten áthaladó szálak darabszáma egy fontos paraméter: egyrészt jól jellemzi a szálak hatékonyságát, másrészt a próbatest eltört keresztmetszetén levő szálak megszámolásával a szálak elkeveredésének egyenletességét vizsgálhatjuk vagy az eredmények szórását csökkenthetjük. A legtöbb anyagmodell kiinduló paramétere ezért az egységnyi keresztmetszeten áthaladó szálak darabszáma. A szálerősítésű betonban elhelyezkedő szálaknál feltételezzük az egyenletes, homogén elkeveredést és a véletlenszerű orientációt. Ez az orientáció azonban a zsaluzat közelében megváltozik, a szálak részben irányítottá válnak, ami hatással van az egységnyi keresztmetszeten áthaladó szálak darabszámára is. Ezen darabszámok megállapítása már a szálerősítésű beton kezdeti vizsgálatakor is foglalkoztatta a kutatókat, ennek megállapítására elméleti, szemi-empirikus és empirikus képletek egyaránt léteznek az irodalomban. Jelen cikkben az orientáció változását vizsgálom a zsaluzat közelében és különbséget teszek merev (acél) és hajlékony (szintetikus) szálak között. A keresztmetszeten áthaladó szálak darabszámára mutatok be olyan számítási módszereket, amelyek a zsaluhatást és a szálak merevségét is figyelembe tudják venni. | The spread and utilization of both steel and the synthetic fibre reinforced concrete in the industry demand the constant improvement of calculation methods. Quantity of the fibres passing through the unit cross section is a relevant parameter: on one hand it gives information about the efficiency of the fibres, while on the other hand, by counting the fibres on the surface of the broken test specimen, the evenness of the fibres’ mingling can be examined or dispersion of the results can be decreased. Therefore for most of the material model the initial parameter is the quantity of fibres passing through the unit cross section. Fibres located at the fibre reinforced concrete are supposed to be mixed evenly and homogeneously while the fibre orientation is random. However, this orientation changes near the formwork as fibres become partly directional, which affects the quantity of the fibres passing through the unit cross section as well. Researchers were interested in defining this quantity even at the early examination stages of fibre reinforced concrete, so for their definition there are theoretical, semi-empirical and empirical formulas as well in literature. In the current article I will examine the changing of orientation near the formwork and I also differentiate between the rigid (steel) and flexible (synthetic) fibres. I will demonstrate new calculation methods for the quantity of fibres passing through the unit cross section that involve both the wall-effect and the stiffness of the fibres

Szintetikus szálerősítésű betonok hozzáadott törési energiája az adalékanyag függvényében

A szálerősítésű beton egy kompozit anyag, amely betonból, mint a szálak ágyazóanyagából és a benne elkevert szálakból tevődik össze. A beton egy kétfázisú anyag, amely tovább bontható adalékanyag vázra és habarcsra (víz, cement és homok). A beton egy kvázi-rideg anyag, azaz a repedés után rendelkezik maradó húzószilárdsággal, amely a repedéstágasság növekedésével csökken. Ez a maradó feszültség, amely leginkább az adalékanyag függvénye, adja a beton törési energiáját. A hozzákevert szálakkal ez a törési energia megnövelhető. A szálerősítésű beton törési energiája így két részre bontható: a beton törési energiájára és a szálak által hozzáadott törési energiára. A beton törési energiáját leginkább az adalékanyagok mérete és típusa definiálja, míg a szálak által hozzáadott törési energiát a szál és a habarcs kapcsolata. A szálak a beton habarcs részével vannak közvetlen kapcsolatban, így felmerül a kérdés, hogy az adalékanyag váznak van-e hatása a hozzáadott törési energiára, vagy attól részben vagy teljesen független. Jelen cikk szintetikus szálerősítésű betongerendákkal elvégzett kísérletekkel erre a kérdésre keresi a választ

Acél- és szintetikus makro szálak orientációja szálerősítésű betonban

A szálerősítésű beton egy rövid szálas kompozit anyag, melynek tulajdonságai nagyban függnek a mátrixban elkevert szálak orientációjától. Kiindulásként a szálak egyenletes elkeveredését és ezáltal egyenletes orientációt feltételezünk, azonban a valóságban különböző hatások miatt ez nem teljesül. A szálak orientációjának egyenletestől való eltérése nagy hatással lehet az anyagparaméterekre, mind kedvező, mind kedvezőtlen irányban. Jelen cikkben az irodalomban fellelhető keverési modelleket hasonlítom össze kísérleti eredményekkel, és vizsgálom a betonozási mód, tömörítés, zsaluzat hatását acél és szintetikus makro szálak orientációjára

The effect of age and testing method on the added fracture energy of fibre reinforced concrete

The use of Fibre Reinforced Concrete (FRC) is widely accepted in the tunnelling industry. The generally accepted method to determine the material parameters of FRC is the standard 3-point beam test. The effect of age can be relevant for tunnels, because these structures are usually designed for life cycles over 100 years. In this paper the test results of FRC specimens with different fibres using different testing methods (beam and square panel) at different ages will be presented. FRC changes its properties over time in case of both fibre types. The post crack capacity of steel FRC increases in beam tests, while it decreases in panel tests, which yields the conclusion that steel fibres work better at smaller crack width. This changes only a small amount over time. The energy absorption measured from panel tests reduces in case of steel fibre, but stays at a constant level for synthetic fibre

Synthetic fibre reinforcement in concrete tramlines

In the past decade macro synthetic fibre reinforcement has become widely used for concrete track slabs including tramlines. By using macro synthetic fibres as a reinforcement in concrete slabs both the casting time and manual work will decrease, while the concrete’s ductility will increase. In most cases the steel reinforcement can be omitted entirely from the structures using macro synthetic fibres. The uniformly distributed fibres in the concrete can increase the residual flexural strength of the concrete independently from the location. This makes it possible to use the fibres in both cast in situ and precast elements used for tramlines. The calculation process for these structures always has to comprise of both the static load, the dynamic load and the effect of cyclic loading, i.e. fatigue. These load calculations can be handled using advanced finite element analysis software, which is specialized for concrete and fibre reinforced concrete structures. The paper will present the opportunities for using macro synthetic fibres together with the process of designing fibre reinforced concrete tramlines