High strength concrete at high tempereture (Nagyszilárdságú betonok viselkedése magas hőmérséklet hatására)

Erre a témakiírásra nem lehet jelentkezni.
Nyilvántartási szám: 
16/06
Témavezető e-mail címe:
lubloy.eva@epito.bme.hu
A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:
A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése: 

Recent fire cases in tunnels and in skyscrapers indicated again the importance of fire research. Initiation and development of fire are strongly influenced by the applied construction materials. In addition to their mechanical properties, their behaviour in elevated temperature is also of high importance.

The most important construction material is concrete and reinforced concrete. Residual compressive strength of concrete exposed to high temperatures is influenced by the following factors water to cement ratio, cement to aggregate ratio, type of aggregate, water content of concrete before exposing it to high temperatures and the fire process.

Concrete properties may be considerably influenced in case of high temperatures. Modification of properties depends on the maximum temperature and the composition of concrete: w/c, type of cement, type of aggregate, porosity.

Deterioration of concrete at high temperatures has two realizations: (1) deterioration of the material itself and (2) deterioration of the structural performance.

The probability of spalling of concrete cover increases by increasing the strength of concrete. Special care is needed to avoid spalling of concrete cover.

The aim of this resarch is to indicate ranges of influences, with laboratory methodes and modelling.

[in Hungarian]

A tűz, illetve a magas hőmérséklet az építőanyagokra mindenképpen extrém terhelést jelent. Tűz hatására az építőanyagok szilárdsági, illetve merevségi jellemzői különböző mértékben változnak.

A megszilárdult beton két fő komponensből (adalékanyag és a cementkő) álló, összetett anyag. Hőmérséklet emelkedésének hatására mindkettőben változások következnek be.

A hőmérséklet emelkedésével romlanak a beton szilárdsági jellemzői. A beton a lehűlés során sem nyeri vissza eredeti tulajdonságait, jellemzőit, mivel a hőterhelés hatására a beton szerkezetében visszafordíthatatlan folyamatok mennek végbe, a beton szerkezete megbomlik, és végezetül tönkremegy.

A beton tűzterhelés hatására bekövetkező tönkremenetele alapvetően két okra vezethető vissza

- a beton alkotóelemeinek kémiai átalakulására, illetve

- a betonfelület réteges leválására.

A nagyszilárdságú betonok esetén külön figyelmet kell fordítani a betonfelületek réteges leválására.

Jelen kutatás célja a különféle, betonösszetétel (kiegészítőanyagok) betonfelületek leválására gyakorolt hatása. A kutatás magában foglalja a célok megválaszolásához elengedhetetlen laboratóriumi vizsgálatokat, modellezést és optimalizálást egyaránt.

A téma meghatározó irodalma: 
  • Ingberg, S. H., et al., Fire tests of building columns, Journal of the Franklin Institute, Volume 191, Issue 6, June, 1921, pp. 823-827
  • Hull, W. A., Ingberg, S. H., Fire resistance of concrete columns, Journal of the Franklin Institute, Volume 200, Issue 3, September 1925, pp. 379-381
  • Schneider, U., Properties of Materials at High Temperatures Concrete, RILEM Publ., 2nd Edition, Gesamthochschule Kassel, 1986, Universität Kassel
  • Hinrichsmeyer, K., Analysis and Modelling of Concrete deterioration due to high temperatures, (Strukturorientierte Analyse und Modellbeschreibung der thermischen Schädigung von Beton), 74 IBMB, 1987, Braunschweig, (in Gerrman)
  • Bazant, P. Z., Kaplan, F. M., Concrete at High temperatures: Material properties and mathematical models, 1996, ISBN: 0-582-08626-4, Longman Group Limited, Harlow
  • Thielen, K. Ch., Strength and Deformation of Concrete Subjected to high Temperature and Biaxial Stress-Test and Modelling, (Festigkeit und Verformung von Beton bei hoher Temperatur und biaxialer Beanspruchung - Versuche und Modellbildung), Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 437, 1994, Beuth Verlag GmbH, Berlin
  • Gambarova, G. P., Opening Addresses on Some Key Issues Concerning R/C Fire Design, Proceedings for Fire Design of Concrete Structures: What now?, What next?, December 2-3, 2004, (Eds.: Gambarova, P. G., Felicetti, R., Meda, A., Riva P.), Milano
  • Hietanen, T., Actual State of the Codes on Fire Design in Europe, Proceedings for Fire Design of Concrete Structures: What now?, What next?, December 2-3, 2004 (Eds.: Gambarova, P.G., Felicetti, R., Meda, A., and Riva P.), Milano
  • Schneider, U. ,Weiss, R., Kinetische Betrachtungen über den thermischen Abbau zementgebundener Betone und dessen mechanische Auswirkungen, Cement and Concrete Research, Vol 11, 1997, pp. 22-29
  • Khoury, G. A., Grainger, B. N., Sullivan, P. J. E., Transient thermal strain of concrete: literature review, conditions within specimen and behaviour of individual constituents, Magazine of Concrete Research, Vol. 37, No. 132, 1985 pp. 37-48.
  • Waubke, N. V., Physical analysis of strength reduction of concrete up to 1000 °C, (Über einen physikalischen Gesichtspunkt der Festigkeitsverluste von Portlandzement−betonen bei Temperaturen bis 1000 °C−Brandverhalten von Bauteilen), Dissertation, TU Braunschweig, 1973
  • Høj, N. P., Keep concrete attractive - Fire design of concrete structures, Proceedings of fib symposium on Keep concrete attractive, edited by Gy. L. Balázs, A. Borosnyói , 23-25 May 2005 Budapest, pp.1097-1105
  • Janson, R., Boström, L., Experimental investigation on concrete spalling in fire, Proceedings for Workshop on Fire Design of Concrete Structures: What now?, What next?, December 2-3, 2004, Milano, (Eds. P.G., Gambarova, R., Felicetti, A., Meda, P., Riva), pp. 2-42
  • Wille, K., Schneider H., Investigation of fibre reinforced High Strength Concrete (HSC) under fire, particularly with regard to the real behaviour of polypropylene fibres, 2002, Lacer Nr. 7 pp. 61-70
  • Dehn, F., Wille, K., Micro analytical investigations on the effect of polypropylene fibres in fire exposed high performance concrete (HPC)”, Proceedings of International RILEM Symposiumon Fibre Reinforced Concretes, BEFIB 2004 20-22 September, Varrenna, Italy (Eds. Prisco, M., Felicetti, R. Plizzari, G. A), pp. 659-678
  • Dehn, F., Werther, N., Fire tests on tunnel elements for M 30 tunnel in Madrid (Brandversuche an Tunnelinnenschallenbetonen für den M 30- Nordtunnel in Madrid), Beton und Stahlbetonbau, 101/9, 2006, Berlin, ISSN 0005-9900 (in German)
  • Dehn, F., Wille, K., Micro analytical investigations on the effect of polypropylene fibres in fire exposed high performance concrete (HPC), Proceedings of International RILEM Symposium on Fibre Reinforced Concretes, BEFIB 2004 20-22 September, Varrenna, Italy (Eds. Prisco, M., Felicetti, R. Plizzari, G. A), pp. 659-678
  • Walter, R., Kari,. H., Kusterle, W., Lindlbauer, W., Analysis of the Load-bearing Capacity of Fibre Reinforced Concrete During Fire, Proceedings of Central European Congress on Concrete Engineering 8-9 Sept. 2005, (Ed. Michael P.), Graz, pp. 54-59.
  • Silfwerbrand, J., Guidelines for preventing explosive spalling in concrete structures exposed to fire”, Proceedings of Keep Concrete Attractive, Hungarian Group of fib, 23‑25 Mai 2005, (Eds. Balázs, L. Gy; Borosnyói, A.), ISBN 963 420 837. , pp. 1142-1147
  • Dehn, F., König, G., Fire resistance of different fibre reinforced high performance concretes, Proceedings of International Workshop High Performance Fibre Reinforced Cement Composites, (Eds. Naaman, A. E., Reinhardt, H., W.), 2003, pp. 189-204
  • Horiguchi, T., Fire resistance of hybrid fibre reinforced high strength concrete, Proceedings of International RILEM Symposium on Fibre Reinforced Concretes, (Eds. Prisco, M., Felicity, R. Pizzeria, G. A), 2004, pp. 1-18
  • Horiguchi, T., Combination of Synthetic and Steel Fibres Reinforcement for Fire Resistance of High Strength Concrete, Proceedings of Central European Congress on Concrete Engineering 8-9 Sept. 2005 (Ed.: Michael P.), Graz, pp. 59-64.
  • Schneider, U., Lebeda C., Fire protection of engineering structures, (Baulicher Brandschutz) ,2000, ISBN 3-17-015266-1 W. Kohlhammer GmbH, Stuttgart
  • A téma hazai és nemzetközi folyóiratai: 
  • ÉPÍTŐANYAG
  • FIRE SAFETY JOURNAL
  • JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY
  • CONCRETE STRUCTURES: ANNUAL TECHNICAL JOURNAL: JOURNAL OF THE HUNGARIAN GROUP
  • PERIODICA POLYTECHNICA-CIVIL ENGINEERING
  • A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja: 
  • Éva Lublóy, Katalin Kopecskó, György L Balázs, Imre Miklós Szilágyi, János Madarász
    IMPROVED FIRE RESISTANCE BY USING SLAG CEMENTS, JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY (2016)
  • Enczel Dávid, Lublóy Éva, Bódi István Égéskésleltető szerrel jezelt faanyag vizsgálata ÉPÍTŐANYAG 64:(3-4) pp. 68-70. (2012)
  • Lublóy É, Balázs Gy. L. Post-heating strength of fiber-reinforced concretes FIRE SAFETY JOURNAL 49: pp. 100-106. (2012)
  • Orsolya Ilona Németh, Éva Lublóy, György Farkas Bond of reinforcement in polymer concrete PERIODICA POLYTECHNICA-CIVIL ENGINEERING 58:(2) pp. 137-141. (2014)
  • Nemes Rita, Lublóy Éva Application of anchors under special concrete conditions
  • A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye: 
  • Éva Lublóy, Katalin Kopecskó, György L Balázs, Imre Miklós Szilágyi, János Madarász
    IMPROVED FIRE RESISTANCE BY USING SLAG CEMENTS, JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY (2016)
  • Enczel Dávid, Lublóy Éva, Bódi István Égéskésleltető szerrel jezelt faanyag vizsgálata ÉPÍTŐANYAG 64:(3-4) pp. 68-70. (2012)
  • Lublóy É, Balázs Gy. L. Post-heating strength of fiber-reinforced concretes FIRE SAFETY JOURNAL 49: pp. 100-106. (2012)
  • Orsolya Ilona Németh, Éva Lublóy, György Farkas Bond of reinforcement in polymer concrete PERIODICA POLYTECHNICA-CIVIL ENGINEERING 58:(2) pp. 137-141. (2014)
  • Nemes Rita, Lublóy Éva Application of anchors under special concrete conditions
    PERIODICA POLYTECHNICA-CIVIL ENGINEERING 55:(1) pp. 73-79. (2011)
  • Hallgató: 

    A témavezető eddigi doktoranduszai

    Biró András (2019//)
    Hlavicka Viktor (2014/2017/)
    Státusz: 
    elfogadott