Körgyűrű keresztmetszetű, pörgetett vasbeton rudak nyírási ellenállása 1. rész Völgyi István Témavezető: Dr Farkas György

Kutatás felépítése 1. Anyagvizsgálatok 2. Nyírási ellenállás 3. Modellalkotás - Hengerszilárdság alakulása a falvastagság mentén - Hajlító- Húzószilárdság meghatározása - Betonacélok: folyáshatár, szakítószilárdság meghatározása kísérleti vizsgálata - Előkísérletek: Erőbevezetés kérdéseinek körüljárása Lokális tönkremeneteli módok elemzése - Nyírási kísérletek: Nyírási ellenállás meghatározása Tönkremeneteli módok elemzése - Analitikus modell készítése - Anyagvizsgálati eredmények beépítése - Számított és mért teherbírás összehasonlítása, verifikálás - Következtetések, levonása - Méretezési formula

Pörgetett beton szilárdságának falvastagság menti változása 9 betonkeverék, 23 pörgetés Cementmennyiség Cement típusa Víz/cement tényező Adalék típusa Finomsági modulus Konzisztencia Pörgetési sebesség Pörgetési idő Stb. Hengerszilárdság Adalékanyag típusa Konzisztencia Tömörítési energia

Betonkeverékek összetétele Keverék jele Homok Kvarckavics Zúzott kavics Cement típus Cement [kg] Víz [kg] Képkenyítőszer Finomsági modulus -4 2-8 4-8 8-16 -5 5-12 A 31,9% 25,3% 42,8% CEM I 42,5 R 46 15 Glenium C323 mix 6,2 B 34% 25% 41% CEM I 42,5 R 42 143 Glenium C323 mix 6,35 C 32% 25% 43% CEM I 42,5 R 42 143 Glenium C323 mix 6,43 D 19% 32% 24% 25% CEM I 52,5 N 4 136 Mapei Dynamon SP1 6,3 E 43% 3% 27% CEM I 52,5 N 42 143 Mapei Dynamon SP1 6,3 F 4% 25% 35% CEM I 52,5 N 42 143 Mapei Dynamon SR3 6,55 G 5% 1% 4% CEM I 52,5 N 46 138 Mapei Dynamon SR3 6,6 H 67% 33% CEM I 52,5 N 495 15 Mapei Dynamon SP1 5,54 I 45% 25% 3% CEM I 52,5 N 495 15 Stabiment FM 95E 6,

Vizsgálati módszer Anyagminta vétel, Szétmosás Összetétel meghatározása Zsalu visszazárása 1 napig zsaluban tartás Próbatestek duplikálása

, 8, 6, 4, 2,, Erős strukturálódás Bedolgozatlan: 3 vastag szélső 3 vastag középső 3 vastag belső,63,125,25,5 1 2 4 8 16 32 mm Mérsékelt strukturálódás Bedolgozatlan: 4 vastag szélső 4 vastag középső 4 vastag belső,6,13,25,5 1 2 4 8 16 32 mm

Mért szilárdságok átszámítása szabványos szilárdságra 6 15*15 Alaki módosító tényező 15*3 Mérettől függő módosító tényező Rétegek 15*3-as hengerszilárdsága

Tömörítési energia (E) (nagyított) 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Tömörítési tényező 2 25 3 35 4 45 Terülés ( c ) [cm] 1 2 3 4 5 min max. 1. osztály: Külső réteg testsűrűsége alacsonyabb, mint a vibrációs úton bedolgozott próbatesté, külső felület tömörsége elégtelen 2. osztály: Külső felület porózus 3. osztály: OK 4. osztály: Erős strukturálódás E need 5. osztály: Nagyon erős strukturálódás E = 7 ( c,7 23),7 max = 14 ( c 23) R = E * app / E * need Tömörítési tényező

Paraméterek redukálása Cementmennyiség Cement típusa Hengerszilárdság Víz/cement tényező Adalék típusa Adalék típusa Finomsági modulus Konzisztencia Konzisztencia Pörgetési sebesség Tömörítési energia Pörgetési idő Stb. Cement + Víz = Cementpép, Péptartalom Adalékváz pépigény = Péptöbblet Hengerszilárdság fajlagosítása Péptöbblet Kavicsfrakció fajlagos felület Tömörítési tényező

A pörgetett beton külső tartományának relatív szilárdsága az azonos keverékből készített, vibrációs úton tömörített próbatestéhez képest 11, 11, 1, 9, 8, 7, 11, 1, 9, 8, 7, Adats or1 Nem szignifikáns 6, 7, 8, 9, 1, 11, 12, Péptöbblet Adats or1 Nem szignifikáns 6, 8, 1, 12, 14, 16, Fajlagos felület f f cmout, cmvib, Relatív szilárdság [%] fcm,out/fcm,vib 1, 9, 8, 7,,5 1,5 2,5 E * app/e * need Tömörítési tényező (R) = E app Eapp Eapp E 42,6+ 88,5 39,5 + 3,15 +,525 E need Eneed Eneed E 2 3 app need 4

A pörgetett beton szilárdságának növekedése a falvastagság mentén befelé haladva 4, Adatsor1 3, 2, 1,, 6, 7, 8, 9, 1, 11, 12, 4, 3, 2, 1, Péptöbblet (P e ) Adatsor1 Nem szignifikáns Szilárdságnövekmény a falvastagság mentén [%] 4, 3, 2, fcm 1,, Dfcm Pe=75 Pe=115,5 1,5 2,5 E * app/e * need Tömörítési tényező (R), 6, 8, 1, 12, 14, 16, Adalékanyag fajlagos felület f cm = 21,1 +,11 P e 37,7 E E app need E + 2,3 E app need 2 E 2,73 E app need 3

23 db próbatest 2/a Erőbevezetési előkísérletek összefoglalása Hidraulikus sajtó Metszet Oldalnézet Oldalnézet Oldalnézet Teherelosztó híd Csap Terhelő pofa Pörgetett rúd Terhelő pofa Merev aljzat Paraméterek: falvastagság, hosszvas átmérő, kengyelosztás, középponti szög

2/b Nyírási kísérletek bemutatása 24 db próbatest, 48 db törés Hidraulikus terhelő-berendezés Oldalnézet Csap Terhelő pofa Pörgetett rúd csúszó, billenő támasz Merev aljzat 7 / 9 / 15 cm 1 / 12 / 13 cm

Nyírásvizsgálat próbatestjeinek paraméterei Próbatest jele Falvastagság Hosszvas átmérő Kengyelosztás Próbatest hossza Feszítési szint Próbatest jele Falvastagság Hosszvas átmérő Kengyelosztás Próbatest hossza Feszítési szint Próbatest jele Falvastagság Hosszvas átmérő Kengyelosztás Próbatest hossza Feszítési szint 5,5-12--35 5,5 12 35 5,5-16-15-35 F 1 5,5 16 15 35 F 1 9-16-15-35 F 2 9 16 15 35 F 2 5,5-12--35 5,5 12 35 5,5-16-15-35 F 1 5,5 16 15 35 F 1 9-16-15-35 F 2 9 16 15 35 F 2 5,5-14--3 5,5 14 3 9--15-35 F 2 9 15 35 F 2 9-16-15-35 F 2 9 16 15 35 F 2 5,5-14--3 5,5 14 3 9--15-35 F 2 9 15 35 F 2 9-16-15-35 F 2 9 16 15 35 F 2 5,5-16--35 5,5 16 35 9-16-15-3 9 16 15 3 9-16-15-35 F 2 9 16 15 35 F 2 5,5-16--35 5,5 16 35 9-16-15-3 9 16 15 3 9-16-15-35 F 2 9 16 15 35 F 2 9-12--3 9 12 3 9-16-15-35 9 16 15 35 9-16-11-35 9 16 11 35 9-12--3 9 12 3 9-16-15-3 9 16 15 3 9-16-11-35 9 16 11 35 9-16--3 9 16 3 9-16-15-3 9 16 15 3 5,5-14-75-3 6 14 75 3 9-16--3 9 16 3 9-16-15-35 9 16 15 35 5,5-14-75-3 6 14 75 3 5,5-12-15-35 5,5 12 15 35 9-16-15-35 F 1 9 16 15 35 F 1 5,5-14-75-3 6 14 75 3 5,5-12-15-35 5,5 12 15 35 9-16-15-35 F 1 9 16 15 35 F 1 5,5-14-75-3 6 14 75 3 5,5-14-15-35 5,5 14 15 35 9-16-15-35 F1 9 16 15 35 F1 5,5-16-75-35 F1 6 16 75 35 F1 5,5-14-15-35 5,5 14 15 35 9-16-15-35 F1 9 16 15 35 F1 5,5-16-75-35 F1 6 16 75 35 F1 5,5-16-15-35 5,5 16 15 35 9-16-15-35 F 1 9 16 15 35 F 1 9-16-75-3 9 16 75 3 5,5-16-15-35 5,5 16 15 35 9-16-15-35 F 1 9 16 15 35 F 1 9-16-75-3 9 16 75 3

3 3 Nyírőerő ellenállás [kn] 25 2 15 1 5 Nyírőerő ellenállás [kn] 25 2 15 1 5 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4,5 1 1,5 2 a/d (erő-támasz távolság/km magasság) Fajlagos kengyelmennyiség (1/s) 3 3 Nyírőerő ellenállás [kn] 25 2 15 1 5 Nyírőerő ellenállás [kn] 25 2 15 1 5 4 5 6 7 8 9 1 Falvastagság (mm) 1 15 2 25 3 Hosszvas mennyisége (d*d)

3 Nyíróerő ellenállás [kn] 25 2 15 1 5 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4 a/d (erő-támasz távolság/km magasság)

- Nyírási tönkremenetel - Hajlítási tönkremenetel (2db) - Pászma kihúzódás (4 db) - Beroppanás nem volt

18 16 Nyíróerő [kn] 14 12 1 8 6 4 2 C [mm] 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2

18 16 14 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2

18 16 14 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2

18 16 14 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2

18 16 14 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2

18 16 14 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2

18 16 14 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2

18 16 14 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2

18 16 14 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2

18 16 14 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2

( R+ r) b( ξ).2 tól:.1.2.3 ξ 1.1 f c τ 5. 1 7 max ( y) σ cy ( y) 1.1 f ct.5.1.15.2.25 2mm y 2R

Köszönöm a figyelmet volgyi@vbt.bme.hu Köszönetnyilvánítás Köszönet a BVM Épelem Kft-nek, SW Umwelttechnik Kft-nek Railone Kft-nek a kísérletsorozatban felhasznált próbatestek legyártásáért és a kísérletek költségeihez való hozzájárulásért. Köszönöm továbbá a BME Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszékének és a Hidak és Szerkezetek Tanszékének a kísérletek lebonyolításában nyújtott segítséget.