Гранична носивост армиранобетонских гредних носача од бетона са великим садржајем летећег пепела

Abstract

Бетон је један од најчешће коришћених материјала данашњице. Међутим, током производње цемента, испушта се приближно једна тона CO2 за сваку тону произведеног портланд цементног клинкера. До сада је уложено пуно труда у проналажење одрживих решења за бетон као конструкцијски материјал. Сви ови напори имају за циљ унапређења животне средине на исти начин: очувањем природних ресурса, смањењем емисије CO2 и смањењем количине насталог отпада. Сви ови циљеви се могу постићи употребом летећег пепела као делимичне замене цемента у бетону: коришћењем отпада уместо природних ресурса за производњу бетона, смањењем емисије CO2 кроз смањење коришћења портланд цемента и смањењем количине депонованог пепела. Управо из наведених разлога, данас је свеприсутна општа тежња замене већих количина портланд цемента у бетону различитим замењујућим цементним материјалима (ЦМ). Бетон са великим садржајем летећег пепела (БВСЛП)—бетон са најмање 50% летећег пепела у укупној маси ЦМ—постао је једна од најперспективнијих одрживих алтернатива конвенционалном цементом бетону. Преглед постојеће литературе и расположивих извора показао је да се БВСЛП тренутно углавном користи као део темеља конструкција. Међутим, потребно је још доста истраживања да би са сигурношћу могао да се примењује у грађевинској индустрији као конструкцијски бетон. Већина истраживања спроведених до сада усмерена је на одређивање физичких и механичких својстава БВСЛП. Кроз ограничен број студија спроведено је тестирање конструктивних елемената у пуној величини произведених од БВСЛП како би се утврдила његова потенцијална употреба у армиранобетонским конструкцијама. Главна сврха овог истраживања била је процена могућности примене БВСЛП као бетона за примену у конструкцијама...

Concrete is the most widely used construction material today. However, during cement production, approximately one ton of CO2 is released for each ton of Portland cement clinker produced. So far, immense effort has been put into finding sustainable solutions for concrete as a structural material. All of these efforts aim at the same environmental improvements: preservation of natural resources, lowering of CO2 emissions, and decreasing the amount of generated waste. With fly ash as a partial replacement of cement in concrete all these aims can be accomplished: using waste instead of natural resources for concrete production, lowering CO2 emissions through the reduction of Portland cement use and decreasing the amount of deposited fly ash in landfills. It is for these reasons that today there is a general trend of replacing higher amounts of Portland cement in concrete with different supplementary cementitious materials (CM). High volume fly ash concrete (HVFAC)—concrete with at least 50% of fly ash in total CM mass—has become one of the most promising sustainable alternatives to conventional concrete. Reviewing the existing literature and available sources revealed that HVFAC is currently mostly used on construction sites as a part of foundations. However, much more research is still needed for its safe application in the construction industry as structural concrete. Most research so far focused only on the evaluation of HVFAC physical and mechanical properties. Only a limited number of studies implemented full-scale testing of structural members produced with HVFAC to determine its potential use in reinforced concrete structures. The main purpose of this research was to evaluate HVFAC as concrete for structural application. This thesis presents an experimental program developed in two phases. In the first phase, research was performed in order to define the process of developing structural-grade HVFAC mix design using a class F fly ash obtained from one power plant in Serbia...