Diagnostyka wytrzymałości betonu w konstrukcji

Lesław Brunarski, Marek Dohojda

W monografii przedstawiono problematykę diagnostyki wytrzymałości betonu na ściskanie in situ, uwzględniając możliwości bezpośrednich badań próbek rdzeniowych oraz pośrednich metod badań nieniszczących. Poddano w niej krytycznej analizie i skorygowano nieuprawnione procedury badania i oceny wytrzymałości betonu w konstrukcji oraz przedstawiono oryginalne propozycje alternatywne. Uwzględniono dotychczas pomijane kwestie przedziałów ufności dopasowanych zależności korelacyjnych i określania niepewności rozszerzonej wyników badań. Monografia składa się z czterech rozdziałów oraz suplementu. W rozdziale 1 zawarto zasady i sposoby badania oraz oceny wytrzymałości betonu na ściskanie w konstrukcji. Przedstawiono komentarze do związanych norm, wskazując na potrzeby ich korekt i uzupełnień. Rozdział 2 dotyczy diagnostyki wytrzymałości betonu w konstrukcji na podstawie bezpośredniego badania próbek rdzeniowych. W rozdziale 3 i 4 szczegółowo potraktowano kwestie określania zależności korelacyjnych pomiędzy wynikami badań metodami pośrednimi a wytrzymałością betonu na ściskanie w próbkach rdzeniowych oraz sprawdzania normowych kryteriów zgodności wytrzymałości betonu. W suplemencie przedstawiono wybrane metody statystyczne mające na celu ułatwienie Czytelnikowi zrozumienia proponowanych oryginalnych procedur diagnostycznych. Publikacja adresowana jest do pracowników specjalistycznych laboratoriów badawczych w instytutach i na wyższych uczelniach, a także do wykonawców konstrukcji z betonu i rzeczoznawców – ekspertów budowlanych.

Podstawy reologii konstrukcji z betonu

Lesław Brunarski

Monografia obejmuje dwa wątki: tworzenie i rozwój konstytutywnych związków reologii, a także kwantyfikację, czyli ilościowe ujmowanie zjawisk reologicznych (pełzania i relaksacji) w betonie oraz ich uwzględnianie w obliczeniach konstrukcji z betonu. W rozdziale 1 opisano skutki zjawisk reologicznych w naturze i w materiałach konstrukcyjnych. Podano sposoby modelowania związków konstytutywnych: przez aproksymację empirycznych krzywych pełzania, dobór odpowiedniego reologicznego mechanicznego modelu oraz na podstawie zasady superpozycji Boltzmanna – Volterry. W kolejnym rozdziale przedstawiono techniczne teorie pełzania, m.in. teorię opisaną prawem Bayley’a – Nortona. Są one odpowiednie do materiałów konstrukcyjnych (metale i kompozyty polimerowe), w których odkształcenie pełzania nieliniowo związane jest z naprężeniem. W rozdziale 3 pokazano tworzenie związków konstytutywnych na podstawie reologicznych modeli mechanicznych, reprezentujących liniowo lepkosprężysty materiał, a także ciał liniowo lepkosprężystych, opisywanie ich równaniami całkowymi lub operatorowo-różniczkowymi. W rozdziale 5 wykazano, jak definicje współczynnika pełzania (w tym przyjęte w EC2 i MC2010) pozwalają w związku konstytutywnym uwzględnić wiek betonu w chwili obciążenia (starzenie się) betonu i czas oddziaływania obciążenia oraz wpływ czynników innych poza naprężeniem. Rozdział 6 zawiera studium utworzenia uogólnionej teorii dziedziczenia. Uwzględnia ona nie tylko historię (pamięć) przebiegu zmian naprężenia lub odkształcenia w czasie (stąd nazwa dziedziczenia), lecz także wpływ starzenia się betonu oraz zmiany współczynnika sprężystości z wiekiem betonu. W rozdziale 7 opisano trzy związki konstytutywne klasycznych teorii pełzania betonu: dziedziczenia, sprężystego dziedziczenia oraz starzenia. W rozdziale ostatnim przedstawiono modyfikacje metod rozwiązywania równań całkowych pierwszej teorii dziedziczenia, przyjętych za podstawowe w EC2 i MC 2010. Zwrócono uwagę na ograniczone możliwości wykorzystywania proponowanej metody AAEM, a szczególnie zdefiniowanego w niej współczynnika starzenia o stałej wartości 0,8.

Wyznaczanie niepewności wyników badań wytrzymałościowych

Lesław Brunarski

W poradniku podano podstawy teoretyczne, zasady i przykłady obliczania i wyrażania niepewności wyników badań wytrzymałościowych betonu oraz podobnie niejednorodnych materiałów budowlanych. Omówiono szczegółowo metodę szacowania niepewności średnich wyników badań wykonywanych na próbkach w warunkach laboratoryjnych oraz in situ metodami nieniszczącymi. Metoda ta, zgodna z ogólnymi zaleceniami podstawowych dokumentów odniesienia (wytyczne GUM, EA oraz ILAC), dostosowana jest do specyfiki badań materiałów budowlanych oraz uwzględnia doświadczenia z dotychczas stosowanej metody estymacji statystycznej wyników badań. Pozwala ona na obiektywną ocenę niepewności całkowitej (rozszerzonej) wyników badań, na podstawie odchylenia standardowego średniej oraz racjonalnego w badaniach wytrzymałościowych materiałów budowlanych poziomu ufności. Jako uzasadnione do wyznaczania niepewności średnich wyników badań tych materiałów rekomendowane są zróżnicowane poziomy ufności 0,75 lub 0,95, odpowiednio do różnych poziomów ufności wymaganych w normowych kryteriach zgodności wytrzymałości materiałów budowlanych.