Prof. dr hab. inż. K azim ierz Flaga, dr h.c.m. Politechnika K rakow ska
K raków , 20. 04. 2016 r.
R e c e n z j a
pracy doktorskiej m gr inż. M acieja Batoga
pt.: ’’K ształtow anie składu m ieszanki betonow ej z uwagi na w czesne wpływy term iczno-skurczow e w betonow ych konstrukcjach m asyw nych”
Podstaw a opracow ania: Zlecenie D ziekana W ydziału B udow nictw a Politechniki Śląskiej
Prof. dr hab. inż. Jana Ślusarka z dnia 31.03.2016 r.
- znak R B -0/4020/15/16 na opracow anie niniejszej recenzji.
1. C h arak terystyka pracy
O piniow ana praca doktorska liczy 141 stron plus 13 stron bibliografii, zaw ierającej 160 pozycji literatury i 28 pozycji norm. Praca je s t bogato ilustrow ana i zaw iera na 141 stronach tekstu 78 rysunków i 83 tabele.
Składa się z 7 rozdziałów dotyczących: Zarysu problem u (R l), Przeglądu czynników m ateriałow o-technologicznych i konstrukcyjnych w pływ ających na pola term iczno- w ilgotnościow e oraz naprężenia w m asyw ach betonow ych (R2), D ośw iadczeń realizacyjnych w zakresie kształtow ania składu m ieszanek betonow ych (R3), Celu, zakresu i tez pracy R4), W łasnych badań dośw iadczalnych (R5), A naliz num erycznych w ybranych konstrukcji m asyw nych (R6) i W niosków (R7).
Praca je s t teoretyczno-dośw iadczalna i dotyczy w ażnego zagadnienia naprężeń term iczno- skurczow ych w betonow ych konstrukcjach m asyw nych i o średniej masywności.
2. O cena m erytoryczna pracy 2.1. O cena doboru tem atyki
T em at pracy je s t aktualny, a jej efekty p o szerzają naszą w iedzę na tem at w pływ u składu m ieszanki betonow ej na zachow anie się betonow ych budow li masywnych we w czesnym okresie dojrzew ania betonu. Prace na tem at naprężeń term iczno-skurczow ych w tego typu budow lach są w całym św iecie dość zaaw ansow ane, począw szy od realizacji pierwszych w ielkich zapór w odnych z betonu w USA w latach 30-tych X X w ieku, niemniej wiele zagadnień wym aga
jeszcze bliższych studiów , jak np. wpływ rodzaju cem entu i kruszyw a na odkształcenia reologiczne (skurcz i pełzanie) w betonach o niskiej zaw artości cem entu w 1 m 3, zaw ierającego w swym składzie dodatki nieklinkierow e.
C em enty takie są pow szechnie stosow ane w tego typu budowlach, głów nie z uwagi na obniżone ciepło hydratacji, które rzutuje na m aksym alne sam oocieplenie się tego typu budow li w e w czesnym okresie dojrzew ania oraz na m aksym alne, przypow ierzchniow e gradienty tem peratury, decydujące o zarysow aniach i pęknięciach tych budowli.
2.2. O cena celu, zakresu i tez pracy
C elem pracy je s t kom pleksow a analiza w pływ u składu m ieszanki betonow ej na kształtow anie się tem peratury i w ilgotności, rozw oju w ytrzym ałości i naprężeń w betonow ych konstrukcjach m asywnych w raz z oceną ryzyka zarysow ania tych konstrukcji.
Zakres pracy obejm uje określenie w pływ u na pow yższe cechy betonu w konstrukcjach m asyw nych cem entów portlandzkich klinkierow ych C E M I 42,5 R oraz cem entów zaw ierających znaczne ilości nieklinkierow ych składników głównych, a to: cem entu portlandzkiego żużlow ego CEM II/B-S 32,5 R, cem entu portlandzkiego popiołow ego CEM II/B- V 32,5 R, cem entu hutniczego CEM III/A 32,5 N, cem entu w ieloskładnikow ego CEM V/A(S~V) 32,5 R oraz cem entu w ieloskładnikow ego o bardzo niskim cieple hydratacji V LH V/B (S-V) 22,5.
C em enty te zaw ierały: klinkieru portlandzkiego od 95,7+32,3 %, m ielonego granulow anego żużla w ielkopiecow ego od 0+58,9 %, popiołu lotnego krzem ionkow ego od 0+33,3 % oraz w apienia od 46+0 %. D w a cementy, a to C E M V /A (S-V) 32,5 R oraz VLH V/B (S-V ) 22,5 zaw ierały rów nocześnie - praw ie w rów nych ilościach (odpow iednio 18,2 i 19,6 % oraz 84,4 i 33,3 % ) dodatek m ielonego granulow anego żużla w ielkopiecow ego (S) i popiołu lotnego krzem ionkow ego (V).
Przyjęte do badań 6 rodzajów bardzo zróżnicow anych cem entów stanow iło interesującą panoram ę badaw czą. Panoram ę tę w zbogacił jeszcze autor o 8 cem entów laboratoryjnych zestaw ianych z klinkieru cem entu portlandzkiego oraz zaw artości dodatków (S i V) w ilościach
10 % , 30 % , 50 % i 70 %, hom ogenizow anych w m ieszalniku laboratoryjnym.
Podobnie zróżnicow ał autor w badanych betonach rodzaj kruszyw a grubego w postaci: żw irow ego z kopalni „D ziergow ice” (Ż), bazaltow ego z kopalni „W ilków ” (B), granitow ego z kopalni „G raniczna” (G) i w apiennego z kopalni „C zatkow ice” (W). We w szystkich m ieszankach betonow ych zastosow ano tylko 1 rodzaj piasku z kopalni „D ziergow ice” (P).
W e w szystkich m ieszankach betonow ych zastosow ano jednakow y skład m asow y, a to: C = 300 kg/m 3, W = 150 kg/m 3, P = 583 kg/m 3, Ż/G = 1360 kg/m 3.
Przy tych założeniach sform ułow ano 5 tez pracy, które w skrócie przedstaw iają się następująco.
Teza 10 Skład m ieszanki betonowej pow inien być projektow any kom pleksow o z
uw zględnieniem rozw oju tem peratury tw ardnienia, wilgotności, odkształceń, naprężeń oraz wytężenia.
T eza 2° Rodzaj zastosow anego cem entu m a najw iększy w pływ na w ielkość m aksym alnej tem peratury tw ardnienia w konstrukcji m asyw nej.
T eza 3° Z astosow anie cem entu o niskim ciepłe hydratacji m a szczególnie korzystne znaczenie w konstrukcjach, gdzie dom inujące są naprężenia wym uszone.
Teza 4° W m asyw nych płytach fundam entow ych zastosow anie cem entów o niskim cieple hydratacji zm niejsza ryzyko zarysow ania, ale nie gw arantuje w yelim inow ania zarysow ań. K orzystniejsze je s t stosow anie tu cem entów tylko z dodatkiem popiołu lotnego krzem ionkow ego.
T eza 5° Istotny w pływ na kształtow anie się tem peratury, naprężeń i ew entualnie ryzyko
zarysow ania m a rodzaj zastosow anego kruszyw a. N ajkorzystniejsze je s t w tym zakresie kruszyw o graw itow e i bazaltow e.
Pow yższe tezy nie są w pełni oryginalne. Tezy 2° i 3° są na pewno słuszne w badaniach autora, ale dla innych w arunków m ogą te spraw y w yglądać inaczej. Dow ody na słuszność tez 4° i 5° są zaw arte w w ynikach badań autora.
2.3. O cena w artości naukowej pracy
Praca składa się w yraźnie z 3 części. C zęść pierw sza, studialna liczy 41 stron, czyli 31 %
opracow ania. C zęść druga - badania dośw iadczalne autora liczy 40 stron, czyli 30 % opracow ania oraz część trzecia - analiza num eryczna liczy 52 strony czyli 39 %. Są zatem te 3 części pracy dość dobrze zrów now ażone.
Część studialna je s t obszerna, ale je s t w tej pracy potrzebna. Skupił się w niej autor na analizie różnych czynników m ateriałow ych (rodzaj cem entu, w spółczynnik w /c, w ilgotność betonu, rodzaj kruszyw a, dodatki m ineralne) i technologicznych (tem peratura początkow a m ieszanki i tem peratura zew nętrzna, chłodzenie m ieszanki betonow ej, technologia betonow ania, stosow anie izolacji i czas rozdeskow ania, w ew nętrzne i pow ierzchniow e chłodzenie) oraz geom etrii i w ym iarów konstrukcji na pola term iczno-w ilgotnościow e i naprężenia term iczno- skurczow e w m asyw ach betonowych. Bardzo w ażnym elem entem tych rozw ażań jest
zauw ażenie przez autora dodatkow ego m echanizm u m ogącego doprow adzić do zniszczenia m asyw nych konstrukcji betonow ych, a m ianow icie pow staw ania w tem peraturze 65-70 °C w tórnego ettringitu czyli tzw. w ew nętrzna korozja siarczanow a betonu.
Pozw oliło to autorow i na ustalenie czynników o najw iększym znaczeniu, które w świetle studium literaturow ego w pływ ają na ryzyko zarysow ania konstrukcji m asyw nej. N atom iast przegląd zagranicznych realizacji 27-m iu m asyw nych zapór wodnych oraz polskich dośw iadczeń realizacyjnych w zakresie kształtow ania składu m ieszanek betonowych do m asyw nych płyt fundam entow ych w elektrow ni Pątnów (46,0 x 46,0 x 3,5 m), w elektrow ni B ełchatów (98,8 x 83,5 x 2,5+4,5 m ), pod budynek kotłow ni w elektrow ni Ł agisza (75,8 x 42,0 x 1,8+2,6 m ), pod m łyn cem entu w cem entow ni G órażdże (3 etapy - 5000 m 3 betonu) oraz do żelbetow ych ścian
18-tu przyczółków m ostow ych w ciągu autostrady A4 na odcinku D ębica Pustynia - Rzeszów Z achodni zw rócił uw agę autora n a b. duże znaczenie problem u doboru odpow iedniego rodzaju i ilości cem entu, odpow iedniego doboru rodzaju i uziam ienia kruszyw , pielęgnacji i izolow ania pow ierzchni betonu na zabezpieczenie betonu w m asyw ie betonow ym przed wczesnym zarysow aniem term iczno-skurczow ym . W skazał też na złe rezultaty, ja k ie uzyskano przy betonow aniu ścian przyczółków m ostow ych, w ykonanych na dużo w cześniej wykonanych fundam entach
Przegląd ten i sform ułow ane przez autora w nioski św iadczą o pełnym zrozum ieniu zagadnień, które w iążą się z bezpieczną realizacją m asyw nych konstrukcji betonow ych.
W oparciu o tę w iedzę i w ynikające z niej spostrzeżenia przeprow adził autor w Części 2-giej obszerne badanie laboratoryjne w zakresie: ciepła hydratacji zastosow anych cem entów , w spółczynnika przew odności cieplnej i ciepła w łaściw ego betonu, tem peratury tw ardnienia betonu, odkształceń skurczow ych, pełzania betonu, w łaściw ości m echanicznych betonu (w ytrzym ałość na ściskanie, rozciąganie, m oduł sprężystości).
B ardzo pracochłonne i cenne badania ciepła hydratacji zastosow anych cem entów w okresie 0+72 h przeprow adził autor w w arunkach izoterm icznych w tem peraturach 20 i 50 °C oraz w w arunkach sem iadiabatycznych. Określił przy tym m aksym alną m oc cieplną [J/gh], okres indukcji oraz czas w ystąpienia m aksim um w ydzielania się ciepła dla poszczególnych cementów.
Te i inne badania zostały przeprow adzone w oparciu o now oczesną aparaturę, o w łaściw e norm y oraz zostały starannie opracow ane w form ie w ykresów i tabel. W ykazały one m iędzy innym i, że:
zastosow anie niekłinkierow ych składników głów nych w składzie cem entu w ydłuża okres indukcji, przy czym efekt ten jest silniejszy w przypadku popiołu lotnego.
- m oc cieplna głównego m aksim um ulega zm niejszeniu w raz ze w zrostem ilości nieklinkierow ych składników głównych,
- stopień hydratacji cem entu w podw yższonych tem peraturach (50°C) ulega znacznem u zw iększeniu, W przypadku cem entów z dodatkam i m ineralnym i efekt ten je s t w iększy niż dla cem entu portlandzkiego CEM I 42,5 R,
skurcz betonu z cem entam i zaw ierającym i dodatki m ineralne jest m niejszy niż z cementem portlandzkim CEM I 42 R, tym m niejszy niż więcej dodatku,
betony z cem entam i zaw ierającym i popiół lotny krzem iankow y cechuje podw yższone to około 50 %) pełzanie szczególnie we w czesnym okresie tw ardnienia (< 7 dni). Betony z pozostałym i cem entam i (zw łaszcza zaw ierającym i m ielony granulow any żużel w ielkopiecow y) cechuje m niejsze pełzanie niż betonów z cem entem C E M I 42,5 R,
- z p u nktu w idzenia przew odności cieplnej, pojem ności cieplnej i m odułu sprężystości najlepsze w łaściw ości m a kruszyw o żw irow e,
z punktu w idzenia odkształcalności betonu i stopnia jeg o w ytężenia na naprężenia term iczno- skurczow e, kruszyw o żw irow e jest najgorsze.
Z naukow ego punktu w idzenia dużą w artość m ają rozw ażania i analizy przeprow adzone przez autora w trzeciej Części pracy. W ykorzystał tu autor rozw ijany na W ydziale Budow nictwa Politechniki Śląskiej m odel num eryczny tw ardniejącego betonu i zw iązane z nim program y M A F E M i TEM W IL, zaś wyniki sw oich badań posłużyły m u do kalibracji i walidacji tego m odelu.
C zęść ta zaw iera opis w /w m odelu num erycznego um ożliw iającego analizę konstrukcji żelbetow ych - płyt i bloków fundam entow ych, ścian zbiorników i przyczółków m ostow ych betonow ych na w cześniej w ykonanym fundam encie. A utor analizuje też m ożliw ości tych program ów i ich ograniczenia. W śród param etrów zm iennych m ożna w nich uw zględnić m.in. sk ład m ieszanki betonow ej, czas rozdeskow ania konstrukcji, betonow anie etapow e (warstwow e), zm ien ne w arunki środow iskow e i zróżnicow aną tem peraturę początkow ą m ieszanki betonowej, w arunki gruntow e.
A utor podaje rów nania, w oparciu o które opracow ane w /w program y, tj. FEM W IL - do w yznaczania tem peratury tw ardnienia, zm ian w ilgotności i odkształceń term iczno-skurczow ych oraz M A FE M - do określania naprężeń term iczno-skurczow ych.
W oparciu o w yniki w łasnych badań dośw iadczalnych dokonuje kalibracji i w alidacji tych m odeli num erycznych w zakresie: funkcji rozw oju ciepła hydratacji cem entu, funkcji tem peratury' i w ielkości energii, aktyw acji oraz funkcji opisującej rozwój w łaściw ości m echanicznych betonu, odkształceń skurczow ych i odkształceń pełzania.
G odne uwagi są rozw ażania autora na tem at funkcji tem peratury i energii aktyw acji betonu. F unkcja tem peratury betonu w skazuje na wpływ tem peratury dojrzew ania T n a szybkość reakcji fizycznych w betonie:
kn f ( T ) =_ *-T ^Ta
gdzie kTa je s t tą szybkością w tem peraturze normalnej Ta, którą przyjm uje się zazwyczaj na poziom ie 20 °C. N ad w łaściwym zapisem funkcji f (T) pracow ało w ielu badaczy, w śród których należy w ym ienić Rastrupa, który funkcję f (T) oparł na znanej w chem ii fizycznej regule V an’t H offa, która m ówi, że przyrost tem peratury reakcji o 10 °C, podw aja szybkość tej reakcji, co w yraża wzór:
t-t, f (T) = 2 10 .
W późniejszych pracach R astrup dostrzegł, że reakcje tw ardnienia betonu nie są tylko chem iczne, ale i fizyko-chem iczne, zw iązane z w iązaniem wody zarobow ej na granicy jon-dipoł i dipol-dipol i w prow adził 2 m odyfikacje tego wzoru:
T -T ,
I) f (T) = 2 'ł*
gdzie tYa = 1 0 + 1 5 °C
T -T . T.+T„-ł-78 II) f(t) = 2 10 T+78
gdzie: 78 °C - w edług Pow ersa tem peratura zam arzania w ody półzw iązanej w porach betonu. A utor niniejszej recenzji w swojej pracy habilitacyjnej (1971 r.) wyprow adził term odynam iczną interpretację funkcji tem peratury w postaci:
u,t2-u2t, f (T) = e kT‘T2 gdzie:
U a, U 2 - w artości progów potencjału w kam ieniu cem entow ym tężejącym w w arunkach norm alnych (T a) i w tem peraturze podwyższonej (T2),
k - stała term odynam iczna Boltzm anna, rów na 1,38 • 10‘16 ergów/K.
W szystkie w ym ienione prace wykazały, że w raz ze w zrostem tem peratury T 2 szybkość procesu hydratacji (a w ięc i w ydzielania ciepła hydratacji cem entu) ulega pewnem u w yham ow aniu w wyniku oporu jak i stw arzają ju ż zhydratyzow ane otoczki ziarn cem entu. Stąd
podstaw a potęg we w zorach R astrupa pow inna ulegać - ze w zrostem tem peratury T2 - zm niejszeniu, do wartości około 1,4*1,5 przy T2 = 80 °C. Tzw. ekw iw alentny w iek betonu te w ynosi - przy w ykorzystaniu w artości funkcji tem peratury f (T):
t
tc~ f(T)
gdzie:
t - czas dojrzew ania betonu w tem peraturze I,
Do analizy pow yższego zjaw iska zastosow ał autor znaną w chem ii fizycznej koncepcję A rrheniusa na tzw . ekw iw alentny w iek betonu te, a to:
r
E j 1
O
J e x p
R 293 T
d i
gdzie:
Ek - energia aktywacji [J/m ol],
R - uniw ersalna stała gazow a, rów na 8,314 [J • mol • k], T - tem peratura [K].
W zór ten znalazł rów nież zastosow anie w Eurokodzie 2. M a on jed n a k podobne ograniczenie ja k w cześniej opisane postacie funkcji tem peratury f(T ). Stw ierdził to zresztą sam autor, w ykazując niedobre dopasow anie krzyw ych dośw iadczalnych Qh(t) i krzyw ych obliczeniow ych w g A rrheniusa-Schindlera dla CEM 1 42,5 R + (50+70 %) dodatkow o FA (popiół lotny) i G G B FS (granulow any żużel w ielkopiecow y). Co praw da autor rozpatruje energię aktywacji tylko w zakresie dw óch tem peratur T a = 20 °C i T2 = 50 °C, ale dobrze byłoby, aby w dalszych pracach zbadał to zjaw isko i w innych zakresach tem peratury. W arto byłoby to zrobić, bo na koncepcji A rrheniusa przy założeniu stałej w artości energii aktyw acji, opiera się szereg interpretacji zjaw isk fizyczno-chem icznych spotykanych w praktyce budow lanej.
N iezależnie od tego, co wyżej pow iedziano, rozw ażania autora na tem at energii aktyw acji Ek w betonach na różnych cem entach zasługują na b. w ysoką ocenę. D obrze się stało, że oprócz koncepcji A rrheniusa obliczył autor energię aktyw acji Ek (T) rów nież w edług dość dobrze spraw dzonego w praktyce w zoru Freislebena-H ansena-Pedersena, uzyskując w ów czas b. dobre dopasow anie krzyw ych dośw iadczalnych Q lt (t) z dawnym i obliczeniam i, praktycznie dla w szystkich rodzajów rozpatryw anych w pracy spoiw.
Po w alidacji program u TE M W IL w oparciu o pom iary rozw oju tem peratury tw ardnienia w betonow ej kostce 40 x 40 x 40 cm , odpow iednio zaizolow anej otrzym ał autor krzywe tem peratury tw ardnienia bardzo zgodne z w ynikam i badań dośw iadczalnych. Podobnie dobrą
zgodność uzyskał autor dla odkształceń skurczow ych i pełzania betonu, a także w zakresie w łaściw ości m echanicznych betonu.
W tym ostatnim przypadku rozw ażył autor m odele oparte o proste funkcje m atem atyczne, jak ie podaje np. Eurokod 2, oraz w oparciu o m odele bardziej złożone oparte na stopniu
hydratacji cem entu.
W przypadku pierw szych m odeli uzyskał dobre dopasow anie krzyw ych dośw iadczalnych i obliczeniow ych dla tem peratury dojrzew ania T a = 20 °C - po znaczącym skorygow aniu wartości w spółczynnika s do w zoru na p cc (t) dla poszczególnych, zbadanych cem entów .
W drugim przypadku, przy w alidacji m odelu ujm ującego w pływ tem peratury na rozwój w ytrzym ałości na ściskanie w oparciu o stopień hydratacji cem entu, uzyskano rów nież dobrą zgodność dla dłuższych od t = 24 h czasach dojrzew ania, za w yjątkiem betonu z cem entem V L H V /B (S-V) 22,5 (różnice rzędu 50+30 %).
W końcow ych fragm entach rozdziału 6 przedstaw ił autor interesujące wyniki obliczeń num erycznych dla masywnej płyty fundam entow ej o wym iarach 20,0 x 20,0 x ( 1,0 ; 2,0; 3,0 i 4,0) m w spółpracującej z gruntem n a obszarze 30,0 x 30,0 x (3,0+6,0) m oraz dla ściany żelbetow ej o długości 20,0 m , w ysokości 4,0 m oraz grubościach 0,5 i 1,5 m, współpracującej z fundam entem o przekroju 4,0 x 1,0 m.
W obliczeniach tych, przy w ykorzystaniu w yników w łasnych badań dośw iadczalnych i przeprow adzonych w alidacji m odelu, uw zględnił różne rodzaje cem entów i kruszyw w analizow anych konstrukcjach, uzyskując interesujące w nioski końcow e, które stanow ią rekapitulację realizacji głów nych tez ocenianej pracy doktorskiej.
W oparciu o pow yższą obszerną analizę należy stw ierdzić, że opiniow ana praca doktorska posiada w ysokie w alory naukow e i stanow i istotny w kład autora do rozw oju dyscypliny naukow ej budow nictw o, ze szczególnym uw zględnieniem technologii betonu i technologii betonow ania żelbetow ych konstrukcji m asyw nych i o średniej m asyw ności.
2.4. O cena zastosow anej m etodyki badań
Z astosow ane przez autora m etody badań dośw iadczalnych oraz m etodyka ich interpretacji i w ykorzystania w zagadnieniach praktycznych nie nasuw ają zastrzeżeń. Z astosow ana aparatura je s t now oczesna i odpow iada standardom św iatow ym , wym aganych przez stosow ne norm y czy rekom endacje. W ykorzystany aparat num eryczny należy do unikalnych w skali Polski.
Praca napisana je s t starannie, dobrą polszczyzną. Rysunki i w ykresy są czytelne i b. dobrze opisane. D robne usterki form alne zaznaczono w tekście, natom iast w iększe zestaw iono poniżej: Str. 87 - należałoby dodać jeszcze: fundam enty pod maszyny, ścianow e przyczółki i filary
m ostow e,
Str. 15 iys. 2,3 - nie uw idoczniono trzeciego m aksim um , Str. 19« - dodać: wykazał,
Str. 192 - te liczby m ożna byłoby zakw estionow ać, dawniej podaw ano liczby około 2 x m niejsze,
Str. 216, 732, 7 6 l, 7 8 1 - pow inno być: tem peratury (obow iązuje tylko liczba pojedyncza),
Str. 56 - nic nie w iadom o o konsystencji m ieszanek betonow ych, czy w szystkie betony były urabialne, czy stosow ano dodatki upłynniające,
Str. 57g - dodać: w e w nętrzu,
Str. 72 - warto byłoby zdefiniow ać pojęcie pojem ności cieplnej betonu, Str. 81 - ja k w yglądała i ja k długo trw ała pielęgnacja próbek,
Str. 8 3 1 - w stosunku do czego?
Str. 84 tab. 5.17 - dlaczego nie podano w ytrzym ałości fog dla próbek?
Str. 84 p. 5.8.2 - dodać: przy zginaniu i dalej konsekw entnie w w ierszach 13 i 14 od dołu, Str. 8 8m - o ja k i w spółczynnik odkształcainości tu chodzi?
Str. 9 3 16,17 - zbędna część zdania,
Str. 97 tab. 6.2 - w artość średnia z jakiego zakresu Q (t)? Str. 106 p. 6.2.2., IO62 - pow inno być: tem peratura,
Str. 1071 - w ja k i sposób uw zględniono w ilgotność m łodego betonu i zm ienny stopień hydratacji?
Str. 1081,2 - nieścisłe, rów nież część skurczu od w ysychania jest inna, Str. 110 w zór 6.38 - błędny, opuszczono „exp”,
Str. 115 - chyba nie je s t praw dą, że stopień hydratacji nie zależy od tem peratury, Str. 116 - je s t: (6.41); m a być (6.51),
Str. 1173 - jest: 1,7; m a być: 0,17,
Str. 117 rys. 6.14 - ja k ą w artość przyjęto za a (t) do w zoru (6.50) w obec dużej niezgodności
Q (x) na rys. 6.13 d i e ?
Str. 120 tab. 6 . 3 8 - n i e ustosunkow ano się do w spółczynnika wym iany ciepła dla dolnej pow ierzchni,
Str. 121 - lepiej byłoby zapisać grubości z w iększą ilością cyfr znaczących, np. 1,0, 2,0 itd.
Str. 126 rys. 6.20 c - m a być: tem peratury, Str. 1326, 1417
-Str. 1283, 1 2 9 i 9 - m a b y ć : tem peratury m aksym alnej, Str. 1368
Str. 130 tab. 6.42 - m a być tem peraturę.
4. U w agi krytyczne
4.1. D laczego w ytrzym ałości betonu na ściskanie uzyskane na próbkach kostkow ych 103 cm uznano za w artości w ytrzym ałości betonu na ściskanie fc,cube w zrozum ieniu norm y PN- EN 1992 czyli dla próbek kostkow ych 153cm. Gdyby w prow adzono tu odpow iedni w spółczynnik korekcyjny to proponow ane przez autora w artości skorygow anych w spółczynników s do w zoru (6.38) byłyby inne. M iałoby to w pływ rów nież na w zór (6.42) n a scon-.
4.2. D laczego w ytrzym ałości betonu na rozciąganie przy zginaniu fctjfi uznano za rów noznaczne z w ytrzym ałościam i fct w zrozum ieniu nonny PN -EN -1992. Przecież fct= 0,5 fctjfl, natom iast dużo bliższe w artościom fcl są w artości w ytrzym ałości betonu na rozłupywanie: fct = 0,9 fct,sp. Przyjęte w pracy, błędne pow yższe założenie m a duży w pływ na wartości w ytężenia betonu w analizow anych konstrukcjach m asyw nych w tabelach 6.45 i 6.47. 4.3. W rozdziale 5.4 podano, że badania przew odności cieplnej i ciepła w łaściw ego betonu
przeprow adzono na próbkach w ysuszonych w 105 °C do stałej masy. Dalej, że w tab. 5.12 i 5.13 przedstaw iono te w yniki dla betonu w stanie pow ietrzno-suchym . Jak przeliczono te w yniki ze stanu suchego i czy wyniki dla stanu pow ietrzno-suchego są m iarodajne dla dalszych obliczeń, kalibracji i w alidacji, które pow inny odpow iadać konstrukcjom m asyw nym ja k ie w ystępują w praktyce budow lanej tj. funkcjonującym przy wilgotności w zględnej pow ietrza RH = 70+80 %.
4.4. Zapis na str. 81 w p. 5.7 je s t niezrozum iały. V% siły niszczącej uzyskanej z badania w ytrzym ałości na ściskanie próbek kostkow ych 103 cm nie jest rów noznaczna z 'A siły niszczącej, uzyskanej na pryzm ach 10 x 1 0 x 5 0 cm. Jest to tzw. w ytrzym ałość słupowa, n iższa od w ytrzym ałości kostkow ej o około 25 %.
4.5. N iejasno w pracy zdefiniow ano pojęcie gradientu tem peratury. M atem atyczna jest to
pochodna ~
Ćfri
°C
do pola tem peratury „T ” w kierunku norm alnej do pow ierzchni ,,xr m
hydratacji betonu jest najw iększy przy pow ierzchni elem entu i m aleje w głąb. W rozw iązaniach praktycznych w technologii m asyw ów betonow ych określa się go najczęściej jak o gradient średni na głębokości od x = 0 do x = 1,0. W ym aga się, aby ten gradient < 20 °C/m. N ato m iast przy grubszych m asyw ach (płytach, ścianach)
1,0
przyjm ow anie za gradient różnicy tem peratury m iędzy środkiem m asyw u a jego pow ierzchnią - jest błędne.
4.6. W przykładzie obliczeniow ym pkt. 6.1 założono sym etryczne warunki brzegow e, a takie one nie są. Inne są w spółczynniki przejm ow ania ciepła i wilgoci przez pow ierzchnię górną i dolną. Jak duży błąd tu popełniono?
4.7. A nalizy przeprow adzone przez autora na str. 69 akapit I i 2 są za drobiazgow e. Porów nyw anie ciepła hydratacji cem entów po 12 godzinach dojrzew ania nie m a w iększego znaczenia. Co innego z porów nyw aniam i po 72 h dojrzewania.
5. W n iosek końcow y
O piniow aną pracę doktorską oceniam b. wysoko. M a ona w szystkie cechy pożądanej rozpraw y, a to tezy naukowe, m etodykę naukow ą i w nioskow ania naukowe. D oktorant w ykazał dużą w iedzę, pracow itość, a także um iejętność sam odzielnego prow adzenia badań i analiz naukow ych. W yniki badań dośw iadczalnych zw eryfikow ał korzystnie przy pom ocy dostępnych m odeli kom puterow ych.
W zw iązku z tym uw ażam , że opiniow ana praca doktorska m gr inż. M acieja Batoga pt.: „K ształtow anie składu m ieszanki betonow ej z uw agi n a w czesne wpływy term iczno-skurczow e w betonow ych konstrukcjach m asyw nych stanow i oryginalne rozw iązanie problem u naukow ego oraz istotny w kład w rozwój dyscypliny budow nictw o, ze szczególnym uw zględnieniem technologii betonu i technologii w ykonaw stw a betonow ych budow li m asywnych.
P raca ta spełnia w szystkie w arunki określone w U stawie z dnia 14 m arca 2003 r. o stopniach naukow ych i tytule naukow ym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz. U. N r 65 poz. 595 z późniejszym i zm ianam i), w zw iązku z czym staw iam w niosek o dopuszczenie jej do publicznej
obrony. /
