The influence of specimens size on the deformational properties of high-performance concretes

Due to the wide prospects of use and varied capabilities of high-performance concrete (HPC), both in civil and underground construction, and to the use of numeric calculations in the designing process, are necessary to determine the exact deformational properties of the HPC. The stress-strain relations in concrete are of great significance in the design process and the method of determination depends on many factors, such as: the rate of stress, number of load cycles, the age of concrete since the moment of its production, load duration, temperature and environment humidity changes. Another significant factor seem to be the size of the specimens, used to determine the said relations. This specification is of particular concern in regards to HPC which, due to its modified formula, may behave in a different way to regular concretes. This study presents the results of tests conducted on cylindrical specimens of high-performance concrete, in a uniaxial stress state. Specimens subjected to the tests were of significantly differing dimensions, however all shared the same aspect ratio (height/diameter). Based on the research conducted, one determined the influence of specimen size on the obtained values of modulus of elasticity. The comparison was made both for the tangent as well as the secant modulus of elasticity.

Ze względu na coraz szersze możliwości stosowania betonu wysokowartościowego zarówno w budownictwie naziemnym jak i podziemnym, oraz wykorzystanie w procesie projektowania obliczeń numerycznych, celowym wydaje się dokładne określenie własności odkształceniowych omawianego betonu. Związki pomiędzy naprężeniami i odkształceniami w betonie mają bardzo istotne znaczenie w procesie projektowania, a sposób ich określania zależy od wielu czynników. Jednym ze znaczących czynników jest wielkość badanych próbek. Uwaga ta dotyczy szczególnie betonów wysokowartościowych, które ze względu na zmodyfikowaną recepturę wskazują na odmienne kształtowanie się związków pomiędzy naprężeniami i odkształceniami w stosunku do betonów zwykłych. W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na próbkach walcowych wykonanych z betonu wysokowartościowego będących w jednoosiowym stanie naprężenia. Badaniu poddano próbki o znacząco różnych wymiarach ale o tej samej smukłości. Na podstawie wykonanych badań określono wpływ wielkości próbek na uzyskane wartości współczynnika sprężystości. Porównania dokonano zarówno dla początkowego stycznego współczynnika sprężystości jak i dla modułu siecznego.