Miesięcznik Polskiego Związku
Inżynierów i Techników Budownictwa
ISSN 0021-0315


FLAGA K., KLEMCZAK B.: Konstrukcyjne i technologiczne aspekty naprężeń termiczno-skurczowych w masywnych i średnio masywnych konstrukcjach betonowych.
Monografia 521. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2016, stron 197, cena 26,25 zł  (z VAT).

            Monografia dotyczy problematyki naprężeń termiczno-skurczowych w betonowych konstrukcjach masywnych i o średniej masywności. Do tych konstrukcji należą nie tylko wielkie budowle wodne (jazy, zapory), masywne płyty fundamentowe, ale także przęsła i podpory mostów, zbiorniki na ciecze i materiały sypkie, ściany w elektrowniach jądrowych, podpory budynków wysokich oraz inne podobne.

 

W tego rodzaju konstrukcjach – jak podkreślają Autorzy – powstają w okresie dojrzewania betonu (50–100 h) niekorzystne pola temperatury i wilgotności, wywołane ciepłem hydratacji cementu oraz skurczem autogenicznym w betonie, a także wymianą ciepła i wilgoci pomiędzy konstrukcją a otoczeniem, zwłaszcza po rozdeskowaniu konstrukcji. Powstające w tym okresie naprężenia termiczno-skurczowe osiągają duże wartości, niejednokrotnie przekraczają wytrzymałość na rozciąganie młodego betonu i są przyczyną powstawania zarysowań, a te są powodem obniżenia warunków użytkowych konstrukcji, zwłaszcza ich trwałości.  Autorzy zwracają również uwagę na to, że zmiany termiczno-wilgotnościowe wywołane procesami dojrzewania betonu mogą być również przyczyną uszkodzeń konstrukcji o mniejszych grubościach, ale z ograniczona swobodą odkształceń.

            Trzeba nadmienić, że wcześniej na temat problematyki naprężeń skurczowych w konstrukcjach zostatały opublikowane monografie  prof. Kazimierza Flagi: pt. „Skurcz betonu i jego wpływ na nośność, użytkowalność i trwałość konstrukcji żelbetowych i sprężonych (Wydawnictwo PK, 2004 r.) oraz pt. „Naprężenia skurczowe i zbrojenie przypowierzchniowe w konstrukcjach betonowych” (Wydawnictwo PK, 2011 r.). Informacje o tych monografiach zamieszczono w  „Inżynierii i Budownictwie” nr 8/2004 i nr 6/2013.

            Treść nowo wydanej monografii, autorstwa prof. Kazimiera Flagi z Politechniki Krakowskiej i prof. Barbary Klemczak z Politechniki Śląskiej, podzielono na 10 rozdziałów. Po „Wprowadzeniu” (rozdział 1.) przedstawiono i skomentowano klasyfikację konstrukcji masywnych i średnio masywnych (rozdz. 2.), z uwzględnieniem ich modułu powierzchniowego i pozornego modułu powierzchniowego. Następnie (w rozdz. 3.)  omówiono mechanizm wpływów termiczno-skurczowych w twardniejącym betonie w odniesieniu do konstrukcji masywnych, jak na przykład płyty fundamentowe, oraz o średniej masywności, jak ściany zbiorników lub przyczółków mostowych. W rozdziale 4. omówiono rolę czynników technologicznych i materiałowych, które wywierają istotny wpływ na powstające odkształcenia i naprężenia termiczno-skurczowe betonu oraz na ryzyko powstawania zarysowań. Rozdziały 5÷7 dotyczą metod obliczeniowych, które mogą być wykorzystane w analizie wczesnych wpływów termiczno-skurczowych. Omówiono metody analityczne, zaproponowano model numeryczny z przykładami jego wykorzystania w analizie wymienionych wpływów. Rozdział 8. zawiera propozycję uproszczonego modelu analitycznego, nazwanego modelem inżynierskim, który może być wykorzystany w analizie wczesnych wpływów termiczno-skurczowych. Model ten odniesiono do masywnej płyty fundamentowej oraz do ściany żelbetowej betonowanej na wcześniej wykonanym fundamencie. W rozdziale 9. przedstawiono przykłady elementów konstrukcyjnych, w których podczas realizacji wystąpiły problemy i uszkodzenia spowodowane oddziaływaniem naprężeń termiczno-skurczowych. W końcowym rozdziale 10. podano ogólne uwagi dotyczące ograniczenia ryzyka powstawania rys o genezie termiczno-skurczowej. W monografii zamieszczono też wykaz literatury (108 pozycji), norm (6 pozycji) i prac niepublikowanych (8 opinii naukowych).

            Monografia ma bardzo duże znaczenie praktyczne i poznawcze. Jest wynikiem doświadczeń eksperckich oraz prowadzonych przez Autorów analiz teoretycznych i badań.  Praca powinna przyczynić się do eliminowania spotykanych w praktyce uszkodzeń powodowanych wpływami termiczno-skurczowymi w konstrukcjach betonowych. Z pewnością będzie cenną pomocą dla projektantów konstrukcji i rzeczoznawców budowlanych, a także nauczycieli akademickich, doktorantów i studentów wydziałów inżynierii lądowej i wodnej uczelni technicznych.

Stefan Pyrak

* * *

Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej: 31-866 Kraków, ul. Skarżyńskiego 1, tel. 12-628-37-25, e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.. Adres do korespondencji: 31-866 Kraków ul. Warszawska 24; www.wydawncitwo.pk.edu.pl.