Diagnostics of premature damage to surface-hardened industrial concrete floors
1
Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences, Pawińskiego 5B, 02-106 Warsaw, Poland
Submission date: 2024-01-17
Final revision date: 2024-05-28
Acceptance date: 2024-06-01
Publication date: 2024-06-05
Cement Wapno Beton 28(6) 409-427 (2023)
KEYWORDS
ABSTRACT
The article presents the diagnostic results on surface-hardened industrial concrete floors. Selected examples of floors showcased premature damage to surface layers, characterized by intense dusting, delamination, and local spalling, while the structural system remained unaffected. Quantitative petrographic analysis of concrete was applied to core specimens from the floors, involving the examination of digital images from a polarizing optical microscope and a scanning electron microscope. The hardening compound and powdered specimens of the cement matrix were characterized using differential thermal analysis and X-ray diffraction. A multiple microindentation method was employed to assess local variations in mechanical properties. Concrete cross-section analysis revealed areas with a non-uniform distribution of air voids, identified regions exhibiting increased porosity, highlighted areas of cracking in the concrete, indicated local variability in the phase composition of cement hydration products, and pointed out the presence of carbonated areas. The causes of the damage were discussed based on these findings,. The crucial role of quantitative petrographic analysis in diagnosing premature surface damage to industrial floors was demonstrated.
REFERENCES (32)
1.
A.Nowacki, Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych część B: Roboty wykończeniowe zeszyt 8: Posadzki betonowe utwardzone powierzchniowo preparatami proszkowymi, Instytut Techniki Budowlanej, 2023.
2.
P.Woyciechowski, G.Adamczewski, W.Radomski, M.Jasak, R.Palacz, Warunki wykonywania posadzek betonowych a ich jakość eksploatacyjna, Materiały Budowlane, 9, 8-10 (2014).
3.
Technical Report 34. Concrete industrial ground floors. A guide to design and construction, Fourth Edition, The Concrete Society, 2016.
4.
L.Czarnecki, Defects and damage of floors, in: Industrial Floors - RILEM TC 184-IFE: State-of-the-Art Report, 2006, 34-44.
5.
Ł.Drobiec, Diagnostyka posadzek przemysłowych, Materiały Budowlane, nr 10, 6-8 (2021).
6.
B.G.Chmielewska, G.Adamczewski, Wady i naprawy posadzek przemysłowych utwardzonych powierzchniowo, XXVI Konferencja Naukowo-Techniczna. Awarie budowlane. Zapobieganie diagnostyka naprawy rekonstrukcje. 2013, 777-786.
7.
M.A.Glinicki, R.Krzywobłocka-Laurów, K.Ładyżyński, Wpływ składu kruszywa na uszkodzenia betonowych posadzek przemysłowych, XVIII Konferencja Naukowo Techniczna "Beton i prefabrykacja - Jadwisin 2002", CEBET, Tom 1, 106-111.
8.
L.Wolff , Defects and Damage of Joints, in: Industrial Floors - RILEM TC 184-IFE: State-of-the-Art Report, 2006, 45-60.
9.
A.M.Brandt i J.Kasperkiewicz, (red.) Metody diagnozowania betonów i betonów wysoko-wartościowych na podstawie badań strukturalnych, IPPT PAN - NATO, 2003.
10.
A.M.Brandt, M.A.Glinicki, Ocena jakości betonu w budynku, który uległ katastrofie w wyniku przemrożenia betonu, XXII Konferencja Naukowo-Techniczna „Awarie budowlane”, Szczecin-Międzyzdroje, Wyd. Politechniki Szczecińskiej, 2005, 163-171.
11.
P.Hajduk, Projektowanie i ocena techniczna betonowych podłóg przemysłowych, PWN, 2018.
12.
D.Jóźwiak-Niedźwiedzka, Z.Tucholski, Wiadukt żelbetowy z początków XX wieku - analiza mikrostruktury stuletniego betonu, Drogi i Mosty, 9(3), 23-37 (2010).
13.
M.A.Glinicki, M. Zieliński, The influence of CFBC fly ash addition on phase composition of air-entrained concrete, Bulletin of the Polish Academy of Sciences -Technical Sciences, 56(1), 45-52 (2008).
14.
Instrukcja ITB nr 357/98 Badania składu fazowego betonu, Instytut Techniki Budowlanej, 1998.
15.
PN-EN 480-11 Domieszki do betonu, zaprawy i zaczynu - Metody badań - Część 11: Oznaczanie charakterystyki porów powietrznych w stwardniałym betonie, PKN 2008.
16.
ASTM C856/C856M-20 Standard Practice for Petrographic Examination of Hardened Concrete, ASTM International, 2020.
17.
M.A.T.M. Broekmans, I.Fernandes, O. Fredin, A. Margreth, Polarization-fluorescence Microscopy in the Study of Aggregates and Concrete, Elements 18(5), 321-326 (2022).
18.
ASTM C1723-16 Standard Guide for Examination of Hardened Concrete Using Scanning Electron Microscopy, ASTM International, 2016.
19.
R.Krzywobłocka-Laurów, D.Siemaszko-Lotkowska, Oznaczanie i ocena składu fazowego podstawowych cementów powszechnego użytku, Prace Instytutu Techniki Budowlanej - Kwartalnik 3(139), 17-43 (2006).
20.
A.Bobrowski, M.Gawlicki, A.Łagosz, W. Nocuń-Wczelik, Cement. Metody badań. Wybrane kierunki stosowania, red. W. Nocuń-Wczelik, Wydawnictwa AGH, 2010.
21.
Z.Ranachowski, M.A.Glinicki, G.Nowowiejski, Application of acoustic emission method for concrete component identification during microhardness testing, Cem Wapno Beton 15(4), 202-209 (2010).
22.
M.Dąbrowski, A.Ignerowicz, M. Oleksik, P. Kucharski, M.A.Glinicki, Stabilność charakterystyki porów i przepuszczalność betonu nawierzchniowego z cementami z dodatkami mineralnymi, XI Konferencja DNI BETONU Tradycja i Nowoczesność, 2021, 699-713.
24.
I. Fernandes, M.A.T.M. Broekmans, F.Noronha. Petrography and geochemical analysis for the forensic assessment of concrete damage, in: K.Ritz, L.Dawson, D.Miller (eds.), Criminal and Environmental Soil Forensics, Springer Science + Business Media, 2009, 163-180.
25.
ACI 302.1, Guide to Concrete Floor and Slab Construction, American Concrete Institute, 2015.
26.
P.Woyciechowski, G.Adamczewski, Przyczyny pylenia posadzki przemysłowej w hali magazynowej, Materiały Budowlane, 25-27 (2012).
27.
D.R. Lankard, Air Entrainment and Delaminations, Concrete International, 26(11), 21-30 (2004).
30.
S.H. Kosmatka, Bleed water.in: J. F. Lamond and J.H.Pielert (eds.), Significance of Tests and Properties of Concrete and Concrete Making Materials. ASTM STP 169D, ASTM International, 2006, 99-122.
31.
M.A.T.M. Broekmans, Microscale sedimentary transport phenomena reveal the origin of delamination in an industrial floor, Mater. Character. 53(2-4), 233–241 (2004).
32.
W.Ryżyński, Utwardzanie powierzchniowe posadzki betonowej – cz. II, Inżynier Budownictwa, 15.04/2015; https://inzynierbudownictwa.pl....
Share
RELATED ARTICLE
| ISSN: | 1425-8129 |
Całkowita kwota działania: 101 900 PLN
Kwota dofinansowania z MNiE: 85 100 PLN
Celem działania jest podniesienie poziomu technicznego obsługi Autorów i usprawnienie przepływu artykułów w procesie redakcyjnym.
Działania mające realizować powyższy cel polegać będą na:
- wprowadzeniu systemu elektronicznego zarządzania zgłaszaniem, recenzowaniem i przetwarzaniem artykułów,
- zmiana dotychczasowej organizacji strony internetowej,
- integracja numerów DOI (przydzielanych obecnie publikowanym artykułom) z bazą CrossRef.
© 2006-2024 Journal hosting platform by Bentus
We process personal data collected when visiting the website. The function of obtaining information about users and their behavior is carried out by voluntarily entered information in forms and saving cookies in end devices. Data, including cookies, are used to provide services, improve the user experience and to analyze the traffic in accordance with the Privacy policy. Data are also collected and processed by Google Analytics tool (more).
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
