“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.
Export
Grujić, Bojana
Modeliranje fizičko-mehaničkih svojstava betona ojačanog vlaknima sa primjenom u
konstrukcijama
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Academic metadata
Doktorska disertacija
Tehničko-tehnološke nauke
Univerzitet u Banjoj Luci
Arhitektonsko-građevinsko-geodetski fakultet
Other Theses Metadata
Modeling of phisical and mechanical properties of fiber reinforsed concrete
for application in constructions
225 listova
Geotehnika i građevinske konstrukcije - tehničke nauke – građevinarstvo / Civil Engineering - Geotechnical Engineering and Building Construction
Datum odbrane:
Uljarević, Mato (mentor)
Kvalitet i trajnost betonskih, građevinskih objekata, izloženih različitim vrstama opterećenja
(pritisak, savijanje, zatezanje, udarno-dinamičko opterećenje) u najvećoj mjeri zavise od
fizičko-mehaničkih karakteristika betona koji je izložen takvim uticajima. Oštećenja koja nastaju
kontinuiranim uklanjanjem materijala usljed dinamičkih udara ili kroz slabljenje athezije između
betona i armature javljaju se progresivno kroz vrijeme, u različitoj mjeri, kod gotovo svih
građevinskih objekata. Stoga, pojava prve pukotine u betonu ili habanje betona uzrokuje
smanjenje upotrebnog vijeka građevinskog objekta ali istovremeno uzrokuje povećanje troškova
zbog neophodne rekonstrukcije istog. Dodatak mikroarmature betonu u velikoj mjeri rješava
pomenute nedostatke u betonskim konstrukcijama.
Do sada su nedovoljno istraženi faktori koji predstavljaju fizičke, mehaničke i strukturalne
karakteristike mikroarmiranog betona, a koje utiču na njegovu otpornost na pritisak, savijanje,
zatezanje ili dinamičko–udarno opterećenje. Svjetska istraživačka zajednica je djelimično
obradila otpornost mikroarmiranog betona, ali još uvijek postoji veliki potencijal njegovog
daljeg ispitivanja.
U predmetnoj disertaciji su istražene i analizirane mogućnosti dobijanja poboljšanih fizičkomehaničkih
karakteristika mikroarmiranog betona sa varijacijama tipova i količine
upotrijebljenih čeličnih vlakana u masi betona.
Fizičko-mehaničke karakteristike dobijenih, mikroarmiranih betona u svježem i očvrslom stanju
su upoređivane sa karakteristikama etalona, betona spravljenog bez dodatka mikrovlakana, pri
čemu je osnovna receptura ostala ista kako za klasični, tako i za mikroarmirani beton.
Ispitivanja otpornosti klasičnog betona i mikroarmiranog betona su izvršena na uzorcima oblika
cilindra, grede i ploče, pri čemu su u toku eksperimenata primjenjeni važeći Standardi i Propisi.
U nedostatku istih, prilikom ispitivanja udarne otpornosti ploča, ispitivanja su sprovedena na
originalno izrađenoj aparaturi koja na najbolji način simulira stvarne uslove na jednom od
osam kanala za dopremanje rude u Termoelektrani Gacko.
Za potrebe istraživanja spravljena je vrsta betona sa istom matricom za sve uzorke (agregat,
cement, voda i aditivi), pri čemu su istoj dodate tri različite vrste čeličnih vlakana u količinama
od 1%, 2%, 3% u ukupnoj masi betona. Izabrana čelična vlakna, kao i količina upotrijebljenih
vlakana u velikoj mjeri su uticala na kvalitet fizičko-mehaničkih karakteristika mikroarmiranih
betona. Istovremeno, u radu je predstavljena reološko-dinamička analiza predmetnog betona na
standardnom uzorku oblika cilindra. Ovaj rad predstavlja originalan naučni doprinos u
pragmatičnoj primjeni mikroarmiranog betona jer je u istom predstavljena upotreba radnog, σ-ε
dijagrama u digitalnom zapisu za proračun tunelske konstrukcije od mikroarmiranog betona.
Na osnovu obrađenih i sistematizovanih rezultata eksperimentalnih istraživanja u laboratoriji i
izvršene parametarske analize uticaja pojedinih fizičko-mehaničkih karakteristika na otpornost
mikroarmiranog betona formulisani su zaključci. Najveći efekat u smislu povećanja otpornosti
mikroarmiranog betona na pritisak, savijanje, kao i dinamičko-udarno opterećenje se postiže
primjenom čeličnih vlakana sa zakrivljenim krajevima u količini od 3%, čiji je faktor oblika
L/D=50/0,75. Takođe, ojačanje betona mikroarmaturom sa zakrivljenim krajevima u količini od
3%, sa faktorom oblika L/D=31/0,75, doprinosi značajnom povećanju otpornosti
mikroarmiranog betona, pri čemu se veći efekat postiže primjenom fibriliranih vlakana.
Dodavanjem čeličnih vlakana betonu postiže se značajno povećanje energije koja sprečava i
vremenski odlaže pojavu prve pukotine u masi betona, čime su dokazane osnovne pretpostavke
od kojih se krenulo pri izradi doktorske disertacije.
The quality and durability of building concrete civil engineering structures exposed to different
types of loads (pressure, bending, tension, impact-dynamic load) largely depend on the physical
and mechanical properties of concrete which is exposed to such impacts. Damage caused by
continuous removal of material due to the dynamic shock or through weakening the adhesion
between concrete and reinforcement occurs progressively over time, having varying degrees in
almost all civil engineering structures. Therefore, the appearance of the first crack in the
concrete or concrete abrasion causes a reduction in useful life of the civil engineering structure,
and at the same time causes increase in costs due to the necessary reconstruction. Addition of
fiber reinforcement concrete largely solves the aforementioned defects in concrete structures.
Factors that represent physical, mechanical and structural characteristics of fiber reinforced
concrete affecting the resistance to pressure, bending, tension or dynamic-impact load are not
sufficiently explored by now. Global research community partially covered investigation on
strength of fiber reinforced concrete, but there is still a great potential for its further
examination.
The thesis investigated and analyzed the possibility of obtaining improved physical and
mechanical characteristics of reinforced concrete with a variation of types and quantities of steel
fibers used in the concrete mass.
The physical and mechanical properties which are obtained for fresh and hardened fiber
reinforced concrete were compared with conventional concrete without addition of microfibers,
wherein the basic recipe remained the same as for conventional and for fiber reinforced
concrete. Strength tests for conventional and fiber reinforced concrete were performed on
samples in the form of cylinder, beam and platein accordance with applicable standards and
specifications.
In the absence of relevant standards, when testing impact resistance of plates, tests were
conducted on the originally designed apparatus, which in the best way simulates the actual
conditions at one of the eight channels for ore delivery in the Thermal Power Plant Gacko.
The same type of concrete matrix for all samples (aggregate, cement, water and additives) was
prepared for the testing purposes, having three different types of steel fibers in the amounts of
1%, 2%, 3% of the total weight of the concrete. Physical-mechanical properties of fiber
reinforced concrete have shown significant variations depending on the selected steel fibers, as
well as on the amount of fibers used. At the same time, rheological-dynamic analysis of the
concrete in for the standard cylinder form was presented within the thesis. The thesis is an
original scientific contribution to the pragmatic application of fiber reinforced concrete
containing presentation of utilization of σ-ε diagrams in digital format for dimensioning tunnel
structure made of fiber reinforced concrete.
Conclusions were formulated on the basis of processed and systematized results of experimental
study in the laboratory and performed parametric analysis of the influence of certain physical
and mechanical characteristics of fibers on the strength of fiber reinforced concrete . The
greatest effect in terms of increasing resistance of fiber reinforced concrete to compression,
bending and dynamic-impact load is achieved by using 3% of steel fibers with curved edges
having the shape ratio L/D=50/0,75. Also, fiber reinforcement with curved ends, having shape
ratio L/D=31/0,75, in the amount of 3%, significantly increases resistance of fiber reinforced
concrete, whereby greater effect is being achieved with fibrillated fibers.
Addition of steel fibers to concrete increases energy that prevents and delays the appearance of
the first crack in the concrete mass.
mikroarmirani beton, čelična vlakna, fizičko-mehaničke karakteristike
mikroarmiranog betona, naponsko stanje u tlu, tunelska obloga
fiber rainforsed concrete, steel fibers, fisical and mechanical properties of fiber
reinforsed concrete, stress state in the soil, tunnel line
Klasifikaciona oznaka prema CERIF šifrarniku: T220;
UDK 691.328:624(043.3)
Serbian
Kvalitet i trajnost betonskih, građevinskih objekata, izloženih različitim vrstama opterećenja
(pritisak, savijanje, zatezanje, udarno-dinamičko opterećenje) u najvećoj mjeri zavise od
fizičko-mehaničkih karakteristika betona koji je izložen takvim uticajima. Oštećenja koja nastaju
kontinuiranim uklanjanjem materijala usljed dinamičkih udara ili kroz slabljenje athezije između
betona i armature javljaju se progresivno kroz vrijeme, u različitoj mjeri, kod gotovo svih
građevinskih objekata. Stoga, pojava prve pukotine u betonu ili habanje betona uzrokuje
smanjenje upotrebnog vijeka građevinskog objekta ali istovremeno uzrokuje povećanje troškova
zbog neophodne rekonstrukcije istog. Dodatak mikroarmature betonu u velikoj mjeri rješava
pomenute nedostatke u betonskim konstrukcijama.
Do sada su nedovoljno istraženi faktori koji predstavljaju fizičke, mehaničke i strukturalne
karakteristike mikroarmiranog betona, a koje utiču na njegovu otpornost na pritisak, savijanje,
zatezanje ili dinamičko–udarno opterećenje. Svjetska istraživačka zajednica je djelimično
obradila otpornost mikroarmiranog betona, ali još uvijek postoji veliki potencijal njegovog
daljeg ispitivanja.
U predmetnoj disertaciji su istražene i analizirane mogućnosti dobijanja poboljšanih fizičkomehaničkih
karakteristika mikroarmiranog betona sa varijacijama tipova i količine
upotrijebljenih čeličnih vlakana u masi betona.
Fizičko-mehaničke karakteristike dobijenih, mikroarmiranih betona u svježem i očvrslom stanju
su upoređivane sa karakteristikama etalona, betona spravljenog bez dodatka mikrovlakana, pri
čemu je osnovna receptura ostala ista kako za klasični, tako i za mikroarmirani beton.
Ispitivanja otpornosti klasičnog betona i mikroarmiranog betona su izvršena na uzorcima oblika
cilindra, grede i ploče, pri čemu su u toku eksperimenata primjenjeni važeći Standardi i Propisi.
U nedostatku istih, prilikom ispitivanja udarne otpornosti ploča, ispitivanja su sprovedena na
originalno izrađenoj aparaturi koja na najbolji način simulira stvarne uslove na jednom od
osam kanala za dopremanje rude u Termoelektrani Gacko.
Za potrebe istraživanja spravljena je vrsta betona sa istom matricom za sve uzorke (agregat,
cement, voda i aditivi), pri čemu su istoj dodate tri različite vrste čeličnih vlakana u količinama
od 1%, 2%, 3% u ukupnoj masi betona. Izabrana čelična vlakna, kao i količina upotrijebljenih
vlakana u velikoj mjeri su uticala na kvalitet fizičko-mehaničkih karakteristika mikroarmiranih
betona. Istovremeno, u radu je predstavljena reološko-dinamička analiza predmetnog betona na
standardnom uzorku oblika cilindra. Ovaj rad predstavlja originalan naučni doprinos u
pragmatičnoj primjeni mikroarmiranog betona jer je u istom predstavljena upotreba radnog, σ-ε
dijagrama u digitalnom zapisu za proračun tunelske konstrukcije od mikroarmiranog betona.
Na osnovu obrađenih i sistematizovanih rezultata eksperimentalnih istraživanja u laboratoriji i
izvršene parametarske analize uticaja pojedinih fizičko-mehaničkih karakteristika na otpornost
mikroarmiranog betona formulisani su zaključci. Najveći efekat u smislu povećanja otpornosti
mikroarmiranog betona na pritisak, savijanje, kao i dinamičko-udarno opterećenje se postiže
primjenom čeličnih vlakana sa zakrivljenim krajevima u količini od 3%, čiji je faktor oblika
L/D=50/0,75. Takođe, ojačanje betona mikroarmaturom sa zakrivljenim krajevima u količini od
3%, sa faktorom oblika L/D=31/0,75, doprinosi značajnom povećanju otpornosti
mikroarmiranog betona, pri čemu se veći efekat postiže primjenom fibriliranih vlakana.
Dodavanjem čeličnih vlakana betonu postiže se značajno povećanje energije koja sprečava i
vremenski odlaže pojavu prve pukotine u masi betona, čime su dokazane osnovne pretpostavke
od kojih se krenulo pri izradi doktorske disertacije.