Naslov (srp)

Konstrukcijski betoni sa redukovanim sadržajem cementa i velikim sadržajem krečnjačkog brašna : doktorska disertacija

Autor

Radović, Andrija, 1992-

Doprinosi

Marinković, Snežana, 1962-
Ignjatović, Ivan, 1979-
Tošić, Nikola, 1987-
Savić, Aleksandar, 1978-

Opis (srp)

Sa godišnjom proizvodnjom koja premašuje 35 milijardi tona, beton predstavlja najkorišćeniji građevinski materijal, ali i jedan od najrasprostranjenijih proizvoda koje je čovek ikada stvorio. Ipak, njegova široka primena ima ozbiljne ekološke posledice, pre svega zbog njegove sastavne komponente - cementa, čija je proizvodnja odgovorna za znatne emisije ugljen-dioksida. U potrazi za održivijim rešenjima, sve više se istražuju mogućnosti zamene cementa materijalima koji su ekološki i ekonomski prihvatljiviji. U tom kontekstu, krečnjačko brašno se izdvaja kao posebno pogodno rešenje, ne samo zbog svog doprinosa smanjenju emisija CO₂, već i zbog svoje ekonomske prednosti i znatno veće dostupnosti od drugih materijala, što ga čini atraktivnom alternativom u održivoj proizvodnji betona. Ipak, iako poseduje brojne prednosti, uticaj KB na performanse betona još nije u potpunosti rasvetljen, što značajno ograničava njegovu praktičnu primenu.U okviru disertacije izvršeno je detaljno eksperimentalno istraživanje koje je zbog svoje obimnosti podeljeno u tri celine. Prvi deo istraživanja obuhvatio je brojna testiranja čvrstoća pri pritisku betona spravljanih sa različitim sadržajem i vrstama KB. Analiziran je uticaj količine zamene cementa, finoće mliva KB kao i pratećih parametara od koji je najveću ulogu imao vodocementni faktor. Pokazano je da se i pored velike zamene cementa KB (preko 50%), relativno jednostavno mogu dobiti betoni istih ili viših čvrstoća od referentnih betona. Međutim, obradljivost ovih mešavina može biti nezadovoljavajuća, naročito pri nižim vodocementim faktorima.Drugi deo istraživanja odnosio se na testiranje osnovnih fizičko-mehaničkih svojstava i parametara trajnosti mešavina koje su pokazala zadovoljenje oba kriterijuma iz prve faze (čvrstoća pri pritisku i obradljivost). Mehaničke karakteristike betona sa dodatkom KB pokazale su se kao konkurentne referentnim mešavinama. Ipak, parametri trajnosti donekle kvare celokupan rezultat. Referentni betoni pokazuju dosta bolju otpornost u skoro svim testovima trajnosti u poređenju sa betonima sa KB. AB gredni elementi ispitani su testom dugotrajnog opterećenja, u okviru treće faze ispitivanja. To su ujedno i prva istraživanja ponašanja elemenata izvedenih od ove vrste betona u svetu. Tokom 1000 dana kontinualno je vršeno merenje ugiba ali i pratećih reoloških svojstava betona – skupljanja i tečenja. Rezultati pokazuju da po svim parametrima elementi spravljeni od betona sa KB imaju daleko bolje ponašanje od referentnih.Na osnovu sopstvenih eksperimentalnih rezultata i podataka iz literature izvršeno je testiranje dostupnih modela za procenu čvrstoće pri pritisku, zatezanju, modula elastičnosti, karbonatizacione otpornosti. Rezultati su pokazali da su predikcije nezadovoljavajuće tačnosti, te je izvršena korekcija ovih modela. Određeni su empirijski koeficijenti čijom se primenom značajno poboljšava preciznost predikcije. Istovetno testirani su i modeli kojima se procenjuju ugibi, skupljanje i tečenje. Predikcioni modeli za ugib pokazuju dobro podudaranje sa merenim vrednostima, ukoliko se u obzir uzmu realne vrednosti skupljanja i tečenja.

Opis (srp)

Građevinarstvo - Betonske konstrukcije / Civil Engineering - Concrete Structures Datum odbrane: 11.07.2025.

Opis (eng)

With annual production exceeding 35 billion tons, concrete is the most used building material and also one of the most widespread products ever created. Its wide application has serious environmental consequences, primarily due to its constituent component - cement, whose production is responsible for significant carbon dioxide emissions. Looking for a sustainable solutions, the possibilities of replacing cement with materials that are more environmentally and economically acceptable are being increasingly investigated. In this context, limestone powder stands out as a particularly suitable solution, not only because of its contribution to reducing CO₂ emissions, but also because of its economic advantage and significantly higher availability than other materials, which makes it an attractive alternative in sustainable concrete production. However, despite numerous advantages, the impact of LS powder on the performance of concrete is still unclear, which significantly limits its practical application.As part of the dissertation, a detailed experimental research, divided into three parts, was carried out. The first part of the research included numerous experimental tests of the compressive strength of concrete made with different LS powder contents. The impact of the amount of replaced cement, the fineness of LS powder as well as the accompanying parameters, such as water-cement ratio, were analyzed. Despite the large replacement of cement with LS powder (over 50%), it has been shown that it is relatively easy to obtain concretes of the same or higher strength than reference concrete. However, the workability of these mixtures can be unsatisfactory, especially at lower water-cement ratios.The second part of the experimental campaign was related to the testing of the basic physical-mechanical properties and durability of the mixtures, which showed the satisfaction of both criteria from the first phase (compressive strength and workability). The mechanical characteristics of concrete with the addition of LS powder proved to be competitive with the reference mixes, although durability results were different. Reference concretes show much better resistance in almost all durability tests compared to concretes with LS powder. RC beams were tested under sustained load within the third phase. Also, these are the first beams made of LS powder concrete tested under sustained load in the world. During 1000 days, beam deflection and rheological properties of concrete - shrinkage and creep - were continuously measured. According to all parameters, the results show that beams made of concrete with LS powder had better behavior than the reference ones.Based on own experimental results and data from the literature, available models for compressive and tensile strength, modulus of elasticity and carbonation resistance predictions were tested. The results showed that the predictions were of unsatisfactory accuracy and the correction of these models was made. Empirical coefficients were determined, which application significantly improves the precision of the models. At the same time, models were tested to evaluate deflection, shrinkage and creep. Predictive models for deflection show good agreement with measured values, if realistic values of shrinkage and creep are considered.

Jezik

srpski

Datum

2025

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-SA 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Deliti pod istim uslovima 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Građevinski materijali

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Građevinarstvo i konstrukcije uopšte

structural concrete, limestone powder, workability, mechanical properties, durability, reinforced concrete beams, long-term loading, deflections, rheology, sustainability

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Građevinski materijali

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Građevinarstvo i konstrukcije uopšte

konstrukcijski beton, krečnjačko brašno, obradljivost, mehanička svojstva, trajnost, armiranobetonske grede, dugotrajno opterećenje, ugibi, reologija, održivost