Streszczenie: Celem artykułu jest porównanie zalecanego w normach modułu sprężystości z wynikami badań modułu sprężystości betonów zwykłych i wysokowartościowych z różnymi kruszywami grubymi. Wyniki badań modułu sprężystości i wytrzymałości na ściskanie betonu o szerokim zakresie współczynnika w/c od 0,70 do 0,28 wykonanego z 10 rodzajów kruszyw grubych ze skał magmowych (bazalt, granit, granodioryt z kopalń polskich i ukraińskich) i skał osadowych (dolomit, kwarcyt, żwir). Beton wykonano z CEM I 42.5R oraz zastosowano drobne kruszywo naturalne (piasek kwarcowy). W porównywanych betonach zastosowano zasadę zachowania tej samej objętości kruszywa grubego. W celu wyznaczenia wartości modułu sprężystości zbadano odkształcenia sprężyste betonu za pomocą tensometrów elektrooporowych. Wyniki badań własnych porównano z modułem sprężystości określonym na podstawie klas wytrzymałości na ściskanie wg Eurokodu 2. Stwierdzono niezgodności pomiędzy porównywanymi wartościami w betonie z kruszywem bazaltowym i granitowym, a różnice sięgają nawet 20%. Jedynie w przypadku betonów z kruszywem dolomitowym uzyskano zgodność z wartościami określonymi w normie Eurokod 2. Ponadto określono właściwości fizyczne i mechaniczne zastosowanych kruszyw. Największe znaczenie ma wytrzymałość na zgniatanie, mierzona wartością zgniatania kruszywa według Normy Brytyjskiej BS 812 i Polskiej Normy PN-B-06714-40. Zostało znalezione że istnieje korelacja między wartością zgniatania kruszywa a modułem sprężystości betonu, która jest silniejsza niż korelacja między modułem a wytrzymałością na ściskanie.
Abstract: The aim of this article is to compare the modulus of elasticity recommended in the standards and the results of tests of the modulus of elasticity of normal and high performance concretes with various coarse aggregates. The results of tests of the modulus of elasticity and compressive strength of concrete with a wide range of w/c ratio from 0.70 to 0.28 made with 10 types of coarse aggregates made of igneous rocks (basalt, granite, granodiorite from Polish and Ukrainian mines) and sedimentary rocks (dolomite, quartzite, gravel). Concrete was made with CEM I 42.5R and fi ne natural aggregate (quartz sand) were used. In the compared concretes, the principle of keeping the same volume of coarse aggregate was applied. In order to determine the value of modulus of elasticity, the elastic deformation of the concrete was investigated with the use of electrofusion strain gauges. The results of own research were compared with the modulus of elasticity determined on the basis of compressive strength classes according to Eurocode 2. Inconsistencies were found between the compared values in concrete with basalt and granite aggregate, and the diff erences reach up to 20%. Only in the case of concretes with dolomite aggregate, compliance with the values specifi ed in the Eurocode 2 standard was obtained. In addition, the physical and mechanical properties of the aggregates used were determined. The crushing strength is of the greatest importance, as measured by the aggregate crushing value according to British Standard BS 812 and Polish Standard PN-B-06714-40. It was found
that there is a correlation between the aggregate crushing value and the modulus of elasticity of concrete, which is stronger than the correlation between the modulus and compressive strength.
B I B L I O G R A F I A1. PN-EN 1992-1-1:2008 Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings.
2. PN-B-03264:1984 Plain, reinforced and prestressed concrete structures - Analysis and structural design.
3. PN-B-03264:2002 Plain, reinforced and prestressed concrete structures - Analysis and structural design.
4. Neville A.M. Properties of Concrete. LAP Lambert Academic Publishing, 2014.
5. Jiang Y., Liu S., Li B., He J., Hernandez A. G., Effects of aggregate packing optimization and cement paste volume on the properties of natural and recycled aggregate concrete, Struct, Concr., 2021
111–119.
6. Deja J., Concrete, technologies and research methods, Kraków: Polski Cement, 2020.
7. Alexander M., Bentur A., Mindess S., Durability of concrete: design and construction, CRC Press, 2017.
8. Alexander M., Mindess S., Aggregates in Concrete, Taylor & Francis, New York and London, 2005.
9. Wu K.-R., Chen B., Yao W., Zhang, D. Effect of coarse aggregate type on mechanical properties of high-performance concrete. Cement and Concrete Research 2001
31: 1421–1425.
10. Ajdukiewicz A., Kliszczewicz A. Influence of recycled aggregates on mechanical properties of HS/HPC, Cement and Concrete Composites 2002
24:269–279.
11. Ajdukiewicz A., Węglorz M. Scientific commentary to PN-B-03264: 2002. Concrete, reinforced concrete and prestressed structures. Concrete, Basic part, t. I, ITB Warsaw 2003
27–67.
12. Piasta W., Góra J., Budzyński W. Stress-strain relationships and modulus of elasticity of rocks and of ordinary and high performance concretes. Construction & Building Materials. 2017
153:728–739.
13. Mosley B., Bungey J., Hulse R. Reinforced concrete design to Eurocode2. Palgrave MacMillan 2007.
14.Jamroży Z. Concrete and its technologies. Warsaw: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2003.
15. Piasta, W., Góra, J. Turkiewicz, T. Properties and durability of coarse igneous rock aggregates and concretes, Constr. Build. Mater. 2016
126: 119–129.
16. Grzeszczyk S., Matuszek-Chmurowska A. Solar gangrene in basalt and its influence on the durability of concrete. Cement Lime Concrete 2009
6:277–281.
17. Wyszomirski P., Szydłak T., Zawadzki T. Basalt raw material from the Rutki and Ligota Tułowicka deposits (Opolskie Voivodeship) and the possibility of its multi-directional use. Scientific Journals of the Institute of Mineral and Energy Economy of the Polish Academy of Sciences 2017
100: 295–311.
18. PN-EN 197-1:2012 Cement – Part 1: Composition, specifications and conformity criteria for common cements.
19. PN-B-06714-40 Mineral aggregates. Testings. Determination of crushing strength.
20. BS 812 Testing aggregates. Part 110: Methods for determination of aggregate crushing value (ACV).
21. PN-B-06712:1986 Mineral aggregates for concrete.
22. PN-EN 12390-3:2009 Testing hardened concrete - Part 3: Compressive strength of test specimens. 
Pełny tekst 
DOI