Wykorzystanie geometrii fraktalnej do określenia odporności na pękanie betonu modyfikowanego metakaolinitem

W artykule przedstawiono wyniki badań betonów z dodatkiem metakaolinitu (MK), jako częściowego substytutu cementu. Przeprowadzono badania wytrzymałościowe i fraktalne po 180 dniach dojrzewania, określając: wytrzymałość na ściskanie fc, odporności na pękanie (krytyczny współczynnik intensywności naprężeń KIcS) i wymiar fraktalny. Badania zaprogramowano według kompozycyjnego centralnego planu eksperymentu, przyjmując jako zmienne niezależne stosunek woda/spoiwo oraz udział dodatku w stosunku do masy spoiwa. Na podstawie uzyskanych wyników badań i przeprowadzonych analiz wykazano statystycznie istotny związek morfologii przełomu oraz składu betonów z odpornością na pękanie.

The aim of the paper is to present the results of experiments on concretes after 180 days of hardening with metakaolinite addition. Measurements of compressive strength fc, critical stress intensity factor KIcS and fractal dimension Dm were performed. The plan included nine measurement points. Water/binder ratios ranging from 0.35 to 0.54, and the metakaolinite additives in the amount ranging from 2.1 to 14.9 % relative to the mass of binder were used as independent variables. Statistically significant correlations were given. The proposed solutions can be used in designing the concrete with metakaolinite, which enables the prediction of KIcS after 180 days of hardening concrete with no need for destructive tests.