20
12
Odborn˘ seminár
BetónRacio 2012
sila my‰lienky v betóne
Obsah
Odborn˘ seminár BetónRacio 2012
Betón pod ºadovú plochu Z· B - Lama
...4
Ing. Igor Hala‰a
Vplyv UTB ohrevom na nárast pevnosti betónu v tlaku
...7
Ing. Igor Hala‰a
R˘chlostná cesta R4 Ko‰ice - MilhosÈ
...14
Ing. Matej ·pak, PhD.
Ekocement a betóny z ekocementu pre bioplynovú
stanicu Hertník
...25
Ing. Matej ·pak, PhD.
Cementové kompozity s vysok˘m obsahom popoleka
...31
Ing. Matej ·pak, PhD.
Rekon‰trukcia mosta komunikácie I/59 v Tvrdo‰íne
...38
Ing. Martin ·uster
Vláknobetony
...54
Ing. Vladimír Vesel˘
Modul pruÏnosti betonu
...92
Ing. Vladimír Vesel˘
Novinky firmy BetónRacio
...115
Ing. Oto Vojtechovsk˘
Zaujímavosti z medzinárodnej konferencie
...121
Ing. Oto Vojtechovsk˘
Zaujímavosti z medzinárodného kongresu o cemente
ICCC 2011 - Madrid, ·panielsko
Ing. Matej ·pak, PhD.
...131
Ing. Igor Hala‰a
stra
an
stra
aa4na 4
Ing. Igor Hala‰a
Betón pod ºadovú plochu Z· B - Lama
Igor Halaa
Z Lama
Ozna
enie a zloenie betónu, od návrhu po realizáciu
1. C 30/37 XF3 (XF4) Dmax 16, PNS
2. C 25/30 XF1 (56 dní), pomal nárast pevnosti, PNS, w 0,50
3. C 25/30 XC1 (56 dní), pomal nárast pevnosti, PNS, PCE
4. C 25/30 XC1 / C 30/37 XC2, bená dávka cementu, PNS, PCE
5. C 30/37 XC2, bená dávka cementu, prímes druh I, PCE
.
.
Vopred overenie na podlahe strojovne, následne realizácia
stra
rana 5
ran
Z Lama
Betón STN EN 206-1 – C 30/37 XC2 (SK) – Cl 0,4 – Dmax 16 – F2
(60 minút)
Zloenie:
•CEM I 42,5 R, CEMMAC
•kamenná múka STN EN 12 620
•Berament HT2
•Kamenivo Vysoká/Petralka 0/4; 4/8; 8/16 mm
Pozn.: betón hladen rotanmi hladikami, pri pouití PCE
Z Lama
Zrnitos kameniva
sttra
ran
na 6
na
Ing. Igor Hala‰a
sttra
ana 7
Ing. Igor Hala‰a
Vplyv UTB ohrevom na nárast pevnosti betónu v tlaku
Igor Halaa
UTB a nárast pevnosti
stra
an
aa8na 8
stra
Ing. Igor Hala‰a
Vplyv UTB ohrevom na nárast pevnosti betónu v tlaku
UTB a nárast pevnosti
UTB a nárast pevnosti
Experiment:
•
•
•
•
strra
st
ana 9
Betón STN EN 206-1 – C 50/60 – XC4, XD3, XF2, XA1 (SK) –
Cl 0,1 – Dmax 16 – S3 – max. priesak 50 mm pod
a STN EN
12390-8
Vroba skúobnch telies v rámci 4 dní
Zvolené spôsoby oetrovania:
- laboratórne podmienky
- prvch 7 hodín pri 65 °C, následne lab. podmienky
+ v rámci UTB rôzne uloenie (ochrana) telies
Porovnanie nárastu pevnosti v tlaku po 7 a 28 doch na
skúobnch telesách – kockách so stranou 150 mm
UTB a nárast pevnosti
Dosiahnuté vsledky:
De 1.
Pevnos v tlaku
po 7 doch (MPa)
Pevnos v tlaku
po 28 doch (MPa)
Laboratórne
podmienky
65,7
73,7
60 °C
neprikryté skúobné
telesá
63,8
70,8
60 °C prikryté
skúobné telesá
60,8
68,6
UTB a nárast pevnosti
Dosiahnuté vsledky:
De 2.
Pevnos v tlaku
po 7 doch (MPa)
Pevnos v tlaku
po 28 doch (MPa)
Laboratórne
podmienky
59,3
66,5
60 °C
neprikryté skúobné
telesá
58,9
66,0
60 °C prikryté
skúobné telesá
57,1
65,5
stra
ana
a 10
Ing. Igor Hala‰a
Vplyv UTB ohrevom na nárast pevnosti betónu v tlaku
UTB a nárast pevnosti
Dosiahnuté vsledky:
De 3.
Pevnos v tlaku
po 7 doch (MPa)
Pevnos v tlaku
po 28 doch (MPa)
Laboratórne
podmienky
62,0
68,0
60 °C
neprikryté skúobné
telesá
57,3
66,0
60 °C prikryté
skúobné telesá
54,8
65,3
UTB a nárast pevnosti
Dosiahnuté vsledky:
De 4.
Pevnos v tlaku
po 7 doch (MPa)
Pevnos v tlaku
po 28 doch (MPa)
Laboratórne
podmienky
60,7
67,3
60 °C
neprikryté skúobné
telesá
57,1
63,6
60 °C prikryté
skúobné telesá
54,6
61,2
strra
st
ana 11
1
UTB a nárast pevnosti
Dosiahnuté vsledky, oetrovanie pri lab. podmienkach
UTB a nárast pevnosti
Dosiahnuté vsledky, vplyv UTB na pevnos v tlaku
stra
ana
a 12
Ing. Igor Hala‰a
Vplyv UTB ohrevom na nárast pevnosti betónu v tlaku
UTB a nárast pevnosti
Vplyv na betóny veobecne:
•
•
•
Teplota v betónovej kontrukcii by nemala presiahnu 70 °C
(STN EN 13670)
Masívne kontrukcie ...
Kontrukcie s vysokm obsahom „rchlych“ cementov
najmä pevnostnch tried 42,5 R a 52,5 R
sttra
ana 13
Ing. Matej ·pak, PhD
D.
stran
na 14
4
Ing. Matej ·pak, PhD.
R˘chlostná cesta R4 Ko‰ice - MilhosÈ
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
RCHLOSTNÁ CESTA R4
KOICE - MILHOS
Ing. Matej pak, PhD.
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Rchlostná cesta R4 Koice – Milhos: poloha
ebastovce
hranica
SK - HU
Zdroj: http://www.ndsas.sk
sttra
ana 15
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Rchlostná cesta R4 Koice – Milhos: objekty
hranica
SK - HU
ebastovce
Zdroj: DOPRAVOPROJEKT, a.s.
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
stra
ana
a 16
Ing. Matej ·pak, PhD.
R˘chlostná cesta R4 Ko‰ice - MilhosÈ
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
pecifikácia betónov
Oznaenie
1
pecifikácia betónu
C 12/15 - X0 (SK) - Cl 0,4 - Dmax 22 - S3
2
C 25/30 - XC2 (SK) - Cl 0,4 - Dmax22 - S4 (S4 po 60 min., S3 po 90 min.)
3
C 25/30 - XC2, XA1 (SK) - Cl 0,4 - Dmax22 - S4 (S4 po 60 min., S3 po 90 min.) - max. priesak 50 mm poda STN EN 12390-8
4
C 25/30 - XC2, XF1, XA1 (SK) - Cl 0,4 - Dmax22 - S3 (S3 po 60 min. 130 mm) - max. priesak 50 mm poda STN EN 12390-8
5
C 25/30 - XC2, XF2 (SK) - Cl 0,4 - Dmax22 - S3 (S3 po 60 min. 130 mm) - max. priesak 50 mm poda STN EN 12390-8
6.1
C 30/37 - XC4, XD1, XF2 (SK) - Cl 0,4 - Dmax22 - S4 (S4 po 90 min. 170 mm) - max. priesak 50 mm poda STN EN 12390-8
6.2
C 30/37 - XC4, XD1, XF2 (SK) - Cl 0,4 - Dmax22 - S3 (S3 po 60 min. 150 mm) - max. priesak 50 mm poda STN EN 12390-8
7.1
C 30/37 - XC4, XD2, XF4 (SK) - Cl 0,4 - Dmax22 - S4 (S4 po 90 min.) - max. priesak 50 mm poda STN EN 12390-8
7.2
C 30/37 - XC4, XD2, XF4 (SK) - Cl 0,4 - Dmax22 - S3 (S3 po 60 min. 130 mm) - max. priesak 50 mm poda STN EN 12390-8
8.1
C 35/45 - XC4, XD1, XF2 (SK) - Cl 0,2 - Dmax16 - S4 (S4 po 60 min. 210 mm, S3 po 90 min.) - max. priesak 50 mm poda STN EN 12390-8
- min. pevnos po 36 hodinách 36 MPa - statick modul pru
nosti 34 GPa
8.2
C 35/45 - XC4, XD1, XF2 (SK) - Cl 0,2 - Dmax22 - S4 (S4 po 60 min. 210 mm, S3 po 90 min.) - max. priesak 50 mm poda STN EN 12390-8
- min. pevnos po 7 doch 36 MPa
- po
iadavka na obmedzené zmraovanie
8.3
C 35/45 - XC4, XD1, XF2 (SK) - Cl 0,2 - Dmax22 - S4 (S4 po 60 min. 210 mm, S3 po 90 min.) - max. priesak 50 mm poda STN EN 12390-8
- min. pevnos po 5 doch 36 MPa - statick modul pru
nosti 34 GPa
9.1
C 35/45 - XC4, XD3, XF4 (SK) - Cl 0,4 - Dmax16 - S3 (S3 po 60 min. 150 mm, S3 po 90 min. >100 mm) - max. priesak 50 mm poda STN EN 12390-8
9.2
C 35/45 - XC4, XD2, XF4 (SK) - Cl 0,4 - Dmax16 - S4 (S4 po 60 min. 210 mm, S3 po 90 min.) - max. priesak 50 mm poda STN EN 12390-8
Zdroj: autor
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Pouité materiály
Cement
CEM III/A 32,5 R (betóny 1 a
5)
CEM I 42,5 N (betóny 6 a
9)
Kamenivo
PHK, frakcie 0/4, 4/8, 8/16 (betóny 8.1, 9.1, 9.2)
PHK, frakcie 0/4, 4/8, 8/16, 16/22 (ostatné)
Prísada
superplastifikátor – Berament® HT2
prevzduova – Berapor® R (betóny 6, 7, 9)
Voda
zámesová voda
Foto: autor
stra
rana 17
ran
7
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Poadované parametre – erstv betón
konzistencia
S3 po 60 min. 130 mm (betóny 4, 5)
S3 po 60 min. 150 mm (betóny 6.2, 7.2, 9.1)
S4 po 60 min., S3 po 90 min. (betóny 2, 3)
S4 po 60 min. 210 mm, S3 po 90 min. (betóny 8, 9.2)
S4 po 90 min. 170 mm (betóny 6.1, 7.1)
obsah vzduchu (betóny 7.1, 7.2, 9.1, 9.2)
Foto: autor
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Poadované parametre – zatvrdnut betón
pevnos v tlaku po 36 hod., 2 doch, 5 doch, 7 doch
pevnos v tlaku po 28 doch
priesak tlakovou vodou
nasiakavos
mrazuvzdornos
odolnos proti vode a CHRL
statick modul prunosti
Foto: autor
stra
ana
a 18
Ing. Matej ·pak, PhD.
R˘chlostná cesta R4 Ko‰ice - MilhosÈ
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
SO206 – most nad
irokorozchodnou
elezninou traou
Vsledky skúok betónu 8.1
Parameter
Nameraná
hodnota
Jednotka
Vsledky skúok vzoriek odobratch na betonárni
Konzistencia na betonárni po zamieaní
220
mm
Konzistencia na stavenisku po 30 min.
200
mm
Pevnos v tlaku po 36 hod.
45,5
MPa
Pevnos v tlaku po 28 doch
69,4
MPa
Pevnos v tlaku po 36 hod.
43,8
MPa
Pevnos v tlaku po 3 doch
48,7
MPa
Pevnos v tlaku po 7 doch
59,8
MPa
Pevnos v tlaku po 14 doch
61,8
MPa
Pevnos v tlaku po 21 doch
62,3
MPa
Pevnos v tlaku po 28 doch
64,3
MPa
Vsledky skúok vzoriek odobratch na stavenisku
Statick modul pru
nosti po 2 doch
38 500
GPa
Statick modul pru
nosti po 28 doch
36 500
GPa
Odolnos proti priesaku tlakovej vody
N/A
mm
Odolnos proti vode a CHRL (50 cyklov)
22,1
g.m-2
0,88
–
Mrazuvzdornos (50 cyklov)
Zdroj: QUALIFORM SLOVAKIA s.r.o.; Foto: autor
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Pevnos v tlaku po 28 doch – C 35/45
Kritérium 1
priemer fcm fck + 1,48 s15 = 7,35
67,7 56,3
Kritérium 2: 41 N.mm-2
Kritérium 2
fci fck – 4
fci 41 N.mm-2
Zdroj: QUALIFORM SLOVAKIA s.r.o.; BetónRacio, s.r.o.
stra
rana 19
ran
9
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
ebastovce
SO206 - most nad irokorozchodnou elezninou traou
hranica
SK - HU
Foto: autor
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
ebastovce
SO206 – letmá betoná mostného poa
hranica
SK - HU
Foto: autor
stra
ana
a 20
Ing. Matej ·pak, PhD.
R˘chlostná cesta R4 Ko‰ice - MilhosÈ
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
ebastovce
Podkladná vrstva na 5,5 km
hranica
SK - HU
Foto: autor
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
ebastovce
SO209 – most na ponej ceste
hranica
SK - HU
Foto: autor
stra
rana 21
ran
1
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
ebastovce
SO705 – ochrana plynovodu DN 700
hranica
SK - HU
Foto: autor
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
ebastovce
SO211 - most cez Sokoliansky potok
hranica
SK - HU
Foto: autor
stra
ana
a 22
Ing. Matej ·pak, PhD.
R˘chlostná cesta R4 Ko‰ice - MilhosÈ
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
ebastovce
Archeologické vykopávky na 9,0 km
hranica
SK - HU
Foto: autor; spravy.pravda.sk
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
ebastovce
SO215 - most v kriovatke „Kechnec“
hranica
SK - HU
Foto: autor
stra
rana 23
ran
3
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
ebastovce
SO220 - zárubná pilótová stena
hranica
SK - HU
Foto: autor
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
ebastovce
SO216 - most na ponej ceste - hranica
hranica
SK - HU
Foto: autor
stra
ana
a 24
Ing. Matej ·pak, PhD.
sttra
ana 25
Ing. Matej ·pak, PhD.
Ekocement a betóny z ekocementu pre bioplynovú stanicu Hertník
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
EKOCEMENT
A BETÓNY Z EKOCEMENTU PRE
BIOPLYNOVÚ STANICU HERTNÍK
Ing. Matej pak, PhD.
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Cement - ekocement
Vrazne ni
ia produkcia CO2
Menia potreba suroviny (vápenec)
Spracovanie priemyselnch odpadov (troska)
Spaovanie druhotnch surovín
Lepie vlastnosti betónu (síranovzdornos)
Ni
ie náklady na betón
Zdroj: autor
stran
na 26
Ekocement a betóny z ekocementu pre bioplynovú stanicu Hertník
Ing. Matej ·pak, PhD.
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Ekocement – CEM III / B 32,5 N
Súasná európska referenná úrove
672 kg/t
Ekocement
130 kg/t
Náhrada vápenca pri vrobe slinku
vysokopecná troska
Vyia odolnos proti síranom
Pomalí nábeh pevností betónu
Zdroj: http://www.vsh.sk/ekocement.html
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Bioplynová stanica
Hertník
Zdroj: www.e-biogroup.sk; maps.google.sk
strra
st
ana 27
7
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
pecifikácia betónov
C 35/45 – XC4, XD3, XF2, XA2 (SK) – Cl 0,4 – Dmax8 – S4
C 35/45 – XC4, XD3, XF2, XA2 (SK) – Cl 0,4 – Dmax16 – S4
– max. priesak 50 mm poda STN EN 12390-8
– char. pevnos po 60 doch
– odolnos proti vode a CHRL po 60 doch
– mrazuvzdornos po 60 doch
stra
ana
a 28
Ekocement a betóny z ekocementu pre bioplynovú stanicu Hertník
Ing. Matej ·pak, PhD.
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Pouité materiály
Cement
CEM III/B 32,5 N
Kamenivo
PHK, frakcie 0/4, 4/8, 8/16 – Gea
Prísada
superplastifikátor – Berament® HT2
prevzdu
ova – Berapor® R
Prímes
popolek do betónu – Hencovce
Voda
zámesová voda
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Priemerné pevnosti v tlaku betónov
strra
st
ana 29
9
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Vsledky skú
ok betónov
Parameter
Jednotka
14.10.2011
mm
250
%
4,6
Pevnos v tlaku po 28 doch
N.mm-2
59,8
Pevnos v tlaku po 60 doch
N.mm-2
68,2
mm
9,0
Nasiakavos
%
4,4
Mrazuvzdornos
–
0,86
g.m-2
239,52
Konzistencia
Obsah vzduch
Odolnos proti priesaku tlakovej vody
Odolnos proti vode a CHRL
Zdroj: BetónRacio, s.r.o.
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Bioplynová stanica Hertník - betoná
Foto: autor
stra
ana
a 30
Ing. Matej ·pak, PhD.
sttra
ana 31
Ing. Matej ·pak, PhD.
Cementové kompozity s vysok˘m obsahom popoleka
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
CEMENTOVÉ KOMPOZITY
S VYSOKM OBSAHOM
POPOLEKA
Ing. Matej pak, PhD.
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Popolek
Vzniká spaovaním ierneho alebo hnedého uhlia v tepeln
ch elektrárach,
resp. Teplárach, priom vznikajú sklovito-amorfné astice s prevane
guovitm tvarom zn, ktoré sú zachytávané na odluovaoch.
Zdroj: LUTZE, D., 2009; MALHOTRA, V.M., 2005
Foto: autor; archív BetónRacio, s.r.o.
stran
n
stran
a 3n2a 32
Ing. Matej ·pak, PhD.
Cementové kompozity s vysok˘m obsahom popoleka
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Bioplynová stanica Hertník - poruchy
Foto: autor
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Bioplynová stanica Hertník - kon
trukcie
Foto: autor; www.e-biogroup.sk
stra
rana 33
ran
3
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Popolek do betónu poda STN EN 450-1 +A1
Prímes druhu II
• jemn
práok prevane z guovit
ch sklovit
ch astíc,
• puzolánové vlastnosti,
• skaldá sa prevane z SiO2 a Al2O3.
Popolek do betónu – stavebn vrobok v systéme 1+
• poiatoná skúka typu + vnútropodniková kontrola +
plánované skúky + kontrolné skúky + poiatoná inpekia
v
roby a VPK + priebená inpekcia VPK,
• potrebné dokumenty: certifikát zhody + vyhlásenie zhody.
Zdroj: STN EN 450-1 +A1: 2008; STN EN 206-1: 2004; Vyhláka . 158/2004, Príloha 1
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Popolekov betón
Samotn
popolek netuhne a
netvrdne. Nie je hydraulick
ani latentne hydraulick
.
Má pucolánové vlastnosti,
teda amorfn
SiO2 reaguje
s Ca(OH)2, priom vzniká tzv.
C-S-H gél.
Zdroj: STN EN 450-1 +A1: 2008; STN EN
Foto: archív
stra
ana
a 34
Ing. Matej ·pak, PhD.
Cementové kompozity s vysok˘m obsahom popoleka
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Popolekové betóny z globálneho pohadu
Environmentálne hadisko
• celosvetová roná produkcie cementu 2,8 mld. ton cementu
• pri v
robe 1 tony cementu vzniká priemerne cca 1 tona CO2
• cementárensk
priemysel má 5%-n
podiel produkcie CO2
• spracovanie druhotn
ch surovín z priemyselnej v
roby (el. popolek)
Ekonomické hadisko
• cement tvorí cca 15% hmotnostn
ch betónu (ben
betón C 25/30)
• cena popoleka je cca 5 - 8x niia ako cementu (náhrada 1:3)
Technické a technologické hadisko
• zlepenie spracovatenosti
• vylepenie charakteristík zatvrdnutého betónu (dlhodobá pevnos,
odolnos proti vplyvom agresívnych látok, vodotesnos, ...)
Zdroj: Mineral Commodity Summaries 2010; WORRNELL, E., 2001; autor
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Vyuitie popoleka v stavebníctve
Transportbetón
• Obyajn
transportbetón; HVFA betón
• Liaty betónov
poter
• Alkalicky aktivovan
bezcementov
betón
Cestné stavitestvo
• Podkladové vrstvy cestn
ch telies
• Betón pre cementobetónov
kryt vozovky
• Plnoprofilová obnova cestn
ch telies (full-depth reclamation)
• Plnivo do asfaltu
Stavebné materiály a vrobky
• Pórobetónové prvky
• Cement - prímes k slinku; zloka pri v
robe slinku
• Pálené tehly
Zdroj: Informácie o popoleku do betónu, 2012
stra
rana 35
ran
5
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Transportbetóny s popolekom
HVFA concrete
Betón s vysok
m obsahom popoleka
Liaty betónov potery
Náhrada anhydritov
ch poterov
Foto: autor
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Vvoj pevnosti v tlaku v priebehu asu
v závislosti od mnostva popoleka
stra
ana
a 36
Ing. Matej ·pak, PhD.
Cementové kompozity s vysok˘m obsahom popoleka
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Cestné stavitestvo
Podkladaná vrstva cestnch telies
SC, KSC, CBGM
Plnoprofilová obnova ciest
Foto:
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Stavebné materiály a vrobky
Cement
Prímes do cementu; pri v
pale slinku
Stavebné vrobky
Pórobetón; pálené tehly
Holcim (Slovensko) a.s.
CEM II / B-M (S-V-LL) 32,5 R
CEMMAC a.s.
CEM II / B-M (S-V) 32,5 R
CEMEX Czech Republic, s.r.o.
CEM V / A (S-V) 32,5 N
Cementownia „Warta” S.A.
CEM II / A-V 42,5 N
CEM II / B-M (S-V) 32,5 R
CEM II / B-M (V-LL) 32,5 R
Duna-Dráva Cement Kft.
CEM II / A-M (V-LL) 42,5 N
CEM II / B-M (V-LL) 32,5 N/R
stra
rana 37
ran
7
Zdroj: web
Ing. Martin ·uster
stran
n
stran
a 3n8a 38
Ing. Martin ·uster
strra
st
ana 39
9
Rekon‰trukcia mosta komunikácie I/59 v Tvrdo‰íne
stran
na 40
Ing. Martin ·uster
strra
st
ana 41
1
Rekon‰trukcia mosta komunikácie I/59 v Tvrdo‰íne
Doporuená technológia
Vlastnos
Odporúaná skúobná metóda
Pohyblivos (Flowability)
Rozliatie kuea
Viskozita – stanovená z rchlosti
teenia (Viskosity)
Rozliatie kuea T500 alebo V-lievik
Schopnos preteka – odolnos
proti blokácii (Passing ability)
L-box
Segregácia (Segregation
resistance)
Skúka odolnosti proti segregácii
(Sitová skúka)
stra
ana
a 42
Ing. Martin ·uster
Rekon‰trukcia mosta komunikácie I/59 v Tvrdo‰íne
OBJEDNANIE BETÓNU
(
PECIFIKÁCIA)
OBJEDNANIE BETÓNU (
PECIFIKÁCIA
– doplujúce údaje)
strra
st
ana 43
3
Hodnotenie skúky rozliatím pomocou
Abramsovho kuea
stra
ana
a 44
Ing. Martin ·uster
Rekon‰trukcia mosta komunikácie I/59 v Tvrdo‰íne
Hodnotenie skúky viskozity
z rchlosti teenia
(priemer koláa t500)
Hodnotenie skúky viskozity
(z rchlosti teenia – V-lievik)
strra
st
ana 45
5
Hodnotenie schopnosti obteka
L - forma
stra
ana
a 46
Ing. Martin ·uster
Rekon‰trukcia mosta komunikácie I/59 v Tvrdo‰íne
Hodnotenie odolnosti proti
segregácii (sitová skúka)
strra
st
ana 47
7
Overovanie v laboratóriu
Laboratórne podmienky:
Teplota vzduchu...............................19°C
Relatívna vlhkos vzduchu................70%
Uloenie vzoriek v klimatizovanej komore:
Teplota vzduchu................................22°C
Relatívna vlhkos vzduchu................98%
Overovanie v laboratóriu
Vlastnosti erstvého betónu:
Konzistencia rozliatím bez striasania:
po zamieaní.....................................670 mm
60 minút po zamieaní......................640 mm
V – lievik:
Po zamieaní....................................6 sekúnd
60 minút po zamieaní......................7 sekúnd
L-Box:
PL = 1 po zamieaní
PL = 1 po 60 minútach
stra
ana
a 48
Ing. Martin ·uster
Rekon‰trukcia mosta komunikácie I/59 v Tvrdo‰íne
Overovanie v laboratóriu
Vlastnosti erstvého betónu:
Teplota erstvého betónu:
16,1°C po zamieaní
Objemová hmotnos erstvého betónu:
2240 kg/m3
Obsah vzduchu
Po zamieaní....................................6,7%
60 minút po zamieaní.....................5,9%
Overovanie v laboratóriu
Vlastnosti zatvrdnutého betónu:
Objemová hmotnos vysueného betónu:
2190 kg/m3
Pevnos v tlaku po 2 doch a
objemová hmotnos betónu nasteného vodou:
22,6 MPa / 2280 kg/m3
Pevnos v tlaku po 28 doch a
objemová hmotnos betónu nasteného vodou:
50,7 MPa / 2290 kg/m3
strra
st
ana 49
9
Overovanie v laboratóriu
Vlastnosti zatvrdnutého betónu:
Odolnos povrchu voi vode a ChRL – „soli“:
274,23 g/m2
Odolnos voi priesaku vody:
Priemerná hodnota hbky priesaku 23 mm.
stra
ana
a 50
Ing. Martin ·uster
Rekon‰trukcia mosta komunikácie I/59 v Tvrdo‰íne
INITELE CHLADNÉHO
PROSTREDIA
• Nízka teplota ovzduia (spôsobuje zamrznutie
zámesovej vody)
• Siln vietor (vysuenie povrchu, jeho následné
znehodnotenie)
• Nízka relatívna vlhkos vzduchu (odoberá vlhkos
z
betónu, spôsobuje znehodnotenie)
Tieto initele spôsobujú spomalenie alebo
zastavenie hydratácie, stratu hydrataného tepla, o
zapríiuje pomal
rast pevnosti. Mrznúca voda
spôsobí trvalé poruenie truktúry tuhnúceho a
tvrdnúceho betónu.
BETÓNOVANIE V
CHLADNOM PROSTREDÍ
• Dôvodom straty pevnosti je prechod zámesovej
vody z tekutej do tuhej fázy (jav je sprevádzan
zväením jej objemu asi o 9%)*
• Ke pevnos betónu dosiahne hodnotu 3,5 MPa
riziko je menie (betón je dostatone odoln, aby
vzdoroval niekokm cyklom zmrznutia a rozmrazenia)
*Tento jav spôsobuje tlak na steny kapilár a pórov v tuhnúcom a tvrdnúcom
betóne a vznik vnútornch napätí schopnch porui
tieto ete krehké
trukturálne väzby. V lepom prípade sa pokodí povrch betónu, ktor stratí
schopnos
odoláva
agresívnym úinkom, a v horom prípade betón celkom
stratí pevnos
a poruí sa.
strra
st
ana 51
1
o pomáha?
PRÍSADY
• Plastifikané prísady, superplastifikátory
umoujúce zníi vodn súinite
• Prísady urchujúce tuhnutie a tvrdnutie spojiva
a teda aj erstvého betónu.
• Protizmrazovacie prísady zniujú bod mrazu
roztoku prísady vo vode a umoujú hydratáciu
cementu aj pri zápornch teplotách*.
VROBA BETÓNU
Ing. Jozef Slimák, PhD.
Technická Univerzita v Koiciach
Odporúaná minimálna teplota erstvého betónu po zamieaní (°C)
Teplota
vzduchu
(°C)
Hrúbka kontrukcie (m)
<0,30
0,30 – 1,00
1,00 – 2,00
>2,0
Nad – 1°C
16
13
10
7
–1°C a – 18°C
18
21
16
18
13
16
10
13
Pod – 18°C
stra
ana
a 52
Ing. Martin ·uster
Rekon‰trukcia mosta komunikácie I/59 v Tvrdo‰íne
• Najkratia doba oetrovania betónu
• Betón s rchlym vvojom pevností (r 0,50)
– v závislosti od teploty betónu (
25 a 5°C) sa doba
oetrovania pohybuje od 1 do 3 dní
• Stredn vvoj pevností (r 0,30 a < 0,50)
– v závislosti od teploty betónu (
25 a 5°C) – doba
oetrovania1 a 5 dní
• Pomal vvoj (r 0,15 a < 0,30) - (
25 a 5°C) 2 a 10 dní
• Vemi pomal (r < 0,15) – (
25 a 5°C) 3 a 15 dní
(Vvoj pevnosti vystihuje tzv. pevnostn súinite r:
r = 2-dová pevnos/28 dová pevnos
PODMIENKY UKLADANIA
CESTNÉHO BETÓNU
• Optimálna teplota.........................................+ 5°C a + 25°C
• Optimálna relatívna vlhkos......................................nad 70%
• Teplotn rozdiel najvyej a najniej dennej teploty.....10°C
Teploty vzduchu sa merajú na stavenisku v tieni
vo vke 0,5 m nad zemou.
strra
st
ana 53
3
Ing. Vladimír Vesel˘
stran
n
stran
a 5n4a 54
Ing. Vladimír Vesel˘
Vláknobetony
Vláknobetony
Ing. Vladimír Veselý
Odborný seminár BETÓNRACIO 2012
Horný Smokovec, Vysoké Tatry
2. - 3. február 2012
Osnova
„ StruþnČ k historii vláknobetonu
„ Co je to vláknobeton
„ Vlastnosti vláknobetonu a jeho použití
„ Zkoušení vláknobetonu
„ PĜíklady aplikací
„ Znaþkové drátkobetony ýMB
„ NČco z vývojových programĤ
„ ZávČr
sttra
ana 55
Struþná historie vláknobetonu
„ Myšlenka použití vláken ve funkci vyztužení malty
není nijak nová, vlákna byla užívána už ve starovČku.
KoĖské žínČ, sláma, rákosí, peĜí a dĜevo sloužily ke
ztužení hlinČných cihel
„ ěímský beton: pálené vápno, tuf, sopeþný
pucolánový popel, pemza, koĖské žínČ, krev
Zdroj : Vláknobetony – blýská se na lepší þasy? A.Kohoutková BETON TKS 2/2010
Historie betonu I – M.Mazurová, Skalský DvĤr 2012
Struþná historie vláknobetonu
„ Poþátek 20. století – používání asbestových vláken
„ 60. léta poþátky „drátkobetonu“v tehdejším
ýeskoslovensku
(Ing. Karol Klamoš VUIZ Bratislava,
Prof.Ing. JindĜich Cigánek,CSc. – VŠB Ostrava)
„ 70. léta poþátky systematického výzkumu
„ 90. léta vstup zahraniþních firem – prĤmyslové
podlahy
SFRC (steel fibre reinforced concrete – beton
vyztužený ocelovými vlákny)
„ Snaha vytvoĜit první smČrnice pro testování a
navrhování konstrukþních prvkĤ z vláknobetonu
Zdroj : Vláknobetony – blýská se na lepší þasy? A.Kohoutková BETON TKS 2/2010
stra
ana
a 56
Ing. Vladimír Vesel˘
Vláknobetony
Beton - chování po vzniku trhlin
Závisí na :
„ Složení betonu
„ Množství vláken
„ Geometrii
„ Tahové pevnosti vláken
Co je to vláknobeton - definice
„ Vláknobeton je konstrukþní stavební
kompozitní materiál, který má základní
strukturu výchozího prostého betonu, avšak
doplnČnou vlákny, která ztužují strukturu
kompozitu.
„ Vláknobeton musí v objemové jednotce
obsahovat takový objemový podíl vláken,
který zlepší alespoĖ nČkterou
fyzikálnČmechanickou vlastnost proti
pĤvodnímu prostému betonu a to za
podmínky, že vláknobeton je homogenní.
„ Vlákna použitá pro praktickou výrobu
vláknobetonu jsou definována.
Zdroj : TP FC 1-1Vláknobeton – ýást 1 Zkoušení vláknobetonu
ýVUT v Praze, Fakulta stavební, Katedra betonových a zdČných
konstrukcí , Praha 2007
stra
rana 57
ran
7
Co je to vláknobeton – používaná vlákna
„ ocelová vlákna - dle EN 14889-1
Skupina I
Skupina II
Skupina III
Skupina IV
Skupina V
- za studena tažený drát
- vlákna stĜíhaná z plechu
- vlákna oddČlovaná z taveniny
- vlákna protahovaná z drátu
taženého za studena
- vlákna frézovaná z ocelových
blokĤ
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
Ocelová vlákna - pĜíklady
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
stra
ana
a 58
Vláknobetony
Ing. Vladimír Vesel˘
Ocelová vlákna – dĤležité parametry
pomČr L/d (optimálnČ 40 – 80)
pevnost v tahu ( 1 000 – 2 050 MPa, þím
vyšší tím lepší parametry drátkobetonu )
ƒ zpĤsob kotvení v matrici
ƒ poþet drátkĤ v m3 betonu („þím více, tím lépe“)
ƒ
ƒ
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
Co je to vláknobeton – používaná vlákna
„ polymerová vlákna dle EN 14889-2
TĜída Ia
TĜída Ib
TĜída II
- mikrovlákna s prĤmČrem
< 0,3 mm; jednovláknovitá
(monofilamentická)
- mikrovlákna s prĤmČrem
< 0,3 mm; vláknitá
( fibrilovaná)
- makrovlákna s prĤmČrem
> 0,3 mm
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
stra
rana 59
ran
9
Polymerová vlákna - pĜíklady
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
Polymerová vlákna - mikrovlákna
vlákna syntetická
Mikro, napĜ.:
vysokoduktilní betony s mikro-PP-vlákny
Vysoké dávkování
(až 26 kg/m³)
Speciální složení matrice
Velmi vysoká duktilita
Zdroj : Vláknobetony a jejich aplikace, Ing.V.PetĜík,PHd. BU Pardubice 2010
stra
ana
a 60
Ing. Vladimír Vesel˘
Vláknobetony
Polymerová vlákna - mikrovlákna
„ PĜíklad výrobku
Zdroj : Vláknobetony a jejich aplikace, Ing.V.PetĜík,PHd. BU Pardubice 2010
Polymerová vlákna - makrovlákna
syntetická vlákna
„Makro-“,
napĜ.:
dávkování až 7 kg/m³
Duktilita o nČco nižší než u
drátkobetonu
Zdroj : Vláknobetony a jejich aplikace, Ing.V.PetĜík,PHd. BU Pardubice 2010
stra
rana 61
ran
1
Co je to vláknobeton – používaná vlákna
„ sklenČná napĜíklad dle Richtlinie Faserbeton
(Österreichische Vereinigung für Beton- und Bautechnik, März 2002 )
- odolná proti alkáliím
- délky 6-40 mm
- prĤmČr 10 – 30 ȝm
- tahová pevnost 1 500 – 4 000 N/mm2
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
Co je to vláknobeton – další typy vláken
Vždy musí být:
„ Vlákna specifikována
„ Prokázána jejich rozdružitelnost pĜi výrobČ
vláknobetonu, která je zárukou homogenity
vláknobetonu
„ Prokázán vliv na ztužení struktury matrice
„ Prokázán vliv na trvanlivost vláknobetonu
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
stra
ana
a 62
Ing. Vladimír Vesel˘
Vláknobetony
Vlastnosti vláknobetonu
Vlastnosti, které rozhodují a pĜinášejí efekty
v pĜípadČ aplikace vláknobetonu:
„ Zvyšují odolnost pĜi namáhání v tahu
„ Duktilita (pĜetvoĜitelnost) po vzniku trhlin, tj.
schopnost pĜenášet tahová namáhání pĜi velkém
pĜetvoĜení
„ Zvyšují odolnost proti vzniku trhlin, pĜípadnČ
pĜispívají k zmenšení jejich šíĜky
„ Zlepšují odolnost betonu proti mechanickému
namáhání ( obrusu )
„ Polypropylenová vlákna jsou používána také k
zvýšení odolnosti betonu proti požáru
„ Ocelová vlákna se používají i pro UHPC
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
Vlastnosti a použití vláknobetonu
Vláknobetonu mĤže být využito jako
konstrukþního materiálu obdobnČ jako betonu
prostého, tj. jako:
„ Prostý vláknobeton
„ Vláknobeton vyztužený prutovou betonáĜskou
výztuží (železovláknobeton)
„ PĜedpjatý vláknobeton
Využití je vždy podmínČno tím, že
vláknobeton bude homogenní
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
stra
rana 63
ran
3
Zkoušení vláknobetonu
Vláknobeton, který je v ĜadČ stavebních materiálĤ
dalším kompozitem, je tĜeba považovat za
specifický konstrukþní materiál a to jak s ohledem
na jeho výrobu tak i na zkoušení. V zásadČ je
možné tyto zkoušky rozdČlit do dvou skupin a to
na:
- zkoušky þerstvého vláknobetonu, které
charakterizují jeho reologické vlastnosti
- zkoušky ztvrdlého vláknobetonu, jejichž
výsledky jsou obrazem jeho pevnostních
charakteristik a trvanlivosti
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
Zkoušení þerstvého vláknobetonu
„ Veškeré bČžné zkoušky jako u þerstvého
betonu dle skupiny norem ýSN EN 12350
„ navíc kontrola obsahu vláken v betonu
- rozplavení betonu, usušení vláken a
vážením
- ocelová vlákna magnetickou separací
( profometr )
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
stra
ana
a 64
Ing. Vladimír Vesel˘
Vláknobetony
PROFOMETR – magnetická separace
Profometr
2. UvolnČní magnetem
separovaných vláken
1. Prolití definovaného objemu
betonu štČrbinou profometru
3. Zvážení separovaných vláken
Zkoušení ztvrdlého vláknobetonu
„ Veškeré bČžné zkoušky ztvrdlého
vláknobetonu jako u obyþejného betonu dle
Ĝady norem ýSN EN 12390
„ Specifické zkoušení pevnosti v tahu
- charakteristická pevnost v dostĜedném tahu
pĜi vzniku makrotrhliny ffc,tk
- ekvivalentní pevnost v tahu ffc,tk,eq
(získané hodnoty slouží k zatĜídČní
vláknobetonu)
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
stra
rana 65
ran
5
Zkoušení ztvrdlého vláknobetonu
Pevnost v osovém tahu betonu se zjišĢuje
obtížnČ. Proto byly zavedeny zkoušky
náhradní :
- v pĜíþném tahu dle ýSN EN 12390-6
- zkoušky ohybem pro nČž existují
rĤzné zkušební postupy, nČkteré z nich
jsou standardizovány na úrovni CEN.
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
Pevnost vláknobetonu v pĜíþném tahu
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
stra
ana
a 66
Vláknobetony
Ing. Vladimír Vesel˘
Pevnost betonu v tahu ohybem
þtyĜbodové zatČžování trámku
v ýR dle TP FC 1-1
h
F
h
F
tĜíbodové zatČžování trámku
h
F
h
h
l/2
l = 3h
l/2
l = 3h
F
¾h
h
¼h
l/2
l/2
tĜíbodové
zatČžování trámku
se záĜezem
EN 14651
l = 3h
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
Zásady navrhování pro ohybem namáhané prĤĜezy
„ UspoĜádání zkoušky ohybem trámu z
vlánobetonu vyztuženém beton. ocelí
$V
Zdroj : Experimentální ovČĜování vláknobetonových prvkĤ, Jitka Vašková,
Beton TKS 2/2010, Praha 2010
stra
rana 67
ran
7
Zásady navrhování prĤĜezĤ namáhaných smykem za ohybu
„ UspoĜádání zkoušky ohybem trámu z
vláknobetonu vyztuženém beton. ocelí
$V
Zdroj : Experimentální ovČĜování vláknobetonových prvkĤ, Jitka Vašková,
Beton TKS 2/2010, Praha 2010
Zkoušky vláknobetonu na modelech a konstrukcích
600
500
ZatČžování modelu konstrukce 1:1
500
600
50
ZatČžování reálné konstrukce
Obr. 9 Schéma zatČžování po obvodČ podepĜené desky
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
stra
ana
a 68
Vláknobetony
Ing. Vladimír Vesel˘
Zkoušky odolnosti proti požáru
RozmČry vzorku : 3,3m x
3m x 0,5m
Teplota se mČĜí 50 mm,
100 mm 150 mm od líce
vzorku
Zásada je, že v hloubce,
kde je umístČna hlavní
nosná výztuž nesmí
teplota pĜekroþit 360 st. C
po dobu 180 minut.
Zdroj : Zkoušky požární odolnosti betonu pro ostČní tunelu VMO Brno Dobrovského,
Ing.O.Žalud, školení BETOTECH, PodČbrady , leden 2009
Zkoušky odolnosti proti požáru - postup zatČžování
ýSN EN 1363-1
T n = T 0 + 345 . log (8 t + 1)
t
Tn
Tn
teplota na povrchu betonu [°C]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
20
678,4273
781,3549
841,7959
884,7442
918,0848
945,3401
968,3922
988,366
1005,988
1021,753
1036,017
1049,04
1061,021
1072,114
1082,442
1092,104
1101,181
1109,739
T0
t
poþáteþní teplota T0=20°C
þas [min]
Zdroj : Zkoušky požární odolnosti betonu pro ostČní tunelu VMO Brno Dobrovského,
Ing.O.Žalud, školení BETOTECH, PodČbrady , leden 2009
stra
rana 69
ran
9
ZatČžovací kĜivka
1200
T e p lo ta T n [°C ]
1000
800
600
400
200
0
-20
30
80
ýas t [min]
130
180
Zkoušky odolnosti proti požáru
Pohled do rozevĜené komory
pĜed zkouškou
Pohled na zadní stranu komory s
vnČjším lícem zkušebních vzorkĤ
Pohled do komory pĜed
kontrolním okénkem
Zdroj : Zkoušky požární odolnosti betonu pro ostČní tunelu VMO Brno Dobrovského,
Ing.O.Žalud, školení BETOTECH, PodČbrady , leden 2009
Zkoušky odolnosti proti požáru
Pohled na odpadaný beton
Pohled na zatČžované plochy
vzorkĤ betonu
MČĜení hloubky odpadu
Zdroj : Zkoušky požární odolnosti betonu pro ostČní tunelu VMO Brno Dobrovského,
Ing.O.Žalud, školení BETOTECH, PodČbrady , leden 2009
stra
ana
a 70
Ing. Vladimír Vesel˘
Vláknobetony
Zkoušení vláknobetonu
„ Základní vzorek pro zkoušku vláknobetonu ohybem –
150/150/700mm
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
Zkoušení vláknobetonu
VYHODNOCENÍ ZKOUŠEK NORMOVÝCH TRÁMKģ OHYBEM (ρ v,f = 0,5%)
30
Vzorek A
(CLS)m
FRm,c
Vzorek B
(CLS)k
FRk,c
Vzorek C
PrĤmČrné hodnoty
20
Síla FR [kN]
Charakteristické hodnoty
FRm,res,1
FRk,res,2
FRk,res,3
10
FRk,res,1
Km (min FRm,res,1)
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
strra
ana 71
1
1,0
δ t3
δ t2
0,0
δ tk,c
δ tm,c
0
2,0
3,0
Deformace δ t [mm]
δ t1 = 3,5
4,0
5,0
Zásady navrhování - prostý vláknobeton
(CLS)k
FRk,c
Síla F R [kN]
20
F Rk,res,2
F Rk,res,3
10
F Rk,res,1
1,0
δ t3
0,0
δ tk c
δ tm ,c
δ t2
0
4/(FKRYiQt
2,0
3,0
δ t1 = 3,5mm
4,0
43/FKRYiQt
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
Zásady navrhování
„ Vláknobeton vyztužený betonáĜskou ocelí
Zdroj : Co je vláknobeton, doc.Ing. Jan Vodiþka,CSc., BU Pardubice 2010
stra
ana
a 72
Ing. Vladimír Vesel˘
Vláknobetony
APLIKACE
„ PrĤmyslové podlahy
„ Vodonepropustné konstrukce
„ Budovy
„ Mostovky
„ Prefabrikace
„ UHPC
„ Speciální aplikace
Prı
ımyslová podlaha
(Drátko)betonová deska na zemní pláni
ƒ vysoké statické i dynamické zatíŀ
ŀení
ƒ plošné zatíŀení (palety, výrobky, stroje...)
ƒ regály
ƒ manipulaÏní technika
ƒ zvláštní poŀ
ŀadavky
ƒ odolnost proti obrusu, nárazu, bezprašnost
ƒ odolnost proti chemickým látkám
ƒ izolace – radon, teplo, zvuk, vibrace...
Zdroj : Zásady navrhování prĤmyslových podlah, OldĜich Vlasák , BU 2011
strra
ana 73
3
Typy prı
ımyslových podlah
• S ěezanými spárami
• mnoŀ
ŀství drátkı
ı 20- 25 kg/m3
• spáry 4x4 – 8x8 m
– proěez do 1/3 výšky desky
– také pro oddÝlení svislých prvkı
• Bezespáré
• mnoŀ
ŀství drátkı
ı 30- 45 kg/m3
• pracovní spáry max 50x50 m
Zdroj : Zásady navrhování prĤmyslových podlah, OldĜich Vlasák , BU 2011
SmÝ
Ýrnice pro navrhování
DBV Merkblatt
Betonové
ımyslové podlahy
prı
Technical Report 34
Software
www.dratky.cz
Zdroj : Zásady navrhování prĤmyslových podlah, OldĜich Vlasák , BU 2011
stra
ana
a 74
Ing. Vladimír Vesel˘
Vláknobetony
Vodonepropustné konstrukce ( tzv - „bílé“, „oranžové“
.. vany )
PĜíklad suteré
suterénu pro suché
suché vnitĜ
vnitĜní prostĜ
prostĜedí
edí pĜi namá
namáhání tlakovou vodou
Deska
StČny
• dmin=25 cm
• dmin=24 cm
• drátkobeton
• drátkobeton
• pĜídavné vyztužení
• konstrukþní výztuž
Zdroj : Vláknobetony a jejich aplikace, VotČch PetĜík , BU 2010
Vodonepropustné konstrukce
obytná
obytná budova
budova Hesperiden
Hesperiden Park,
Park, 2.
2. BA,
BA, Nürnberg
Nürnberg
Zdroj : Vláknobetony a jejich aplikace, VotČch PetĜík , BU 2010
strra
ana 75
5
Budovy - drátkobeton v rodinných domech
NČmecko 2000-2010:
25.000 referenþních objektĤ
Zdroj : Drátkobetony 2010, OldĜich Vlasák
Budovy - základové pasy
Zdroj : Drátkobetony 2010, OldĜich Vlasák
stra
ana
a 76
Ing. Vladimír Vesel˘
Vláknobetony
Budovy - podzemní stČny
Zdroj : Drátkobetony 2010, OldĜich Vlasák
Podlahové desky
Neplní statickou funkci – veškeré zatížení je
pĜenášeno pĜímo do základové konstrukce
Základové desky
Zdroj : Drátkobetony 2010, OldĜich Vlasák
stra
rana 77
ran
7
Budovy - spĜažené stropní konstrukce
Tlaþená þást prĤĜezu
Zdroj : Drátkobetony 2010, OldĜich Vlasák
Mostovky
„ Mostovka spĜaženého ocelobetonového
mostu – jihozápadní obchvat Prahy,
most pĜes Lohkovské údolí
„ Požadavek – omezení šíĜky trhlin
na max. 0,1 mm = trvanlivost
„ Použití polypropylenových mikrovláken
1,35 kg/m3 betonu C35/45, XF1,S3
Zdroj : Vláknobeton desky mostovky spĜaženého ocelobetonového mostu pĜes lohkovské údolí
K.Dahinter, J.Kolísko, V.Vacek, O.Vích, P.MaĜík, J.Štastný,P.Macháþek, Beton TKS 2/2010
stra
ana
a 78
Ing. Vladimír Vesel˘
Vláknobetony
Mostovky
Letecký pohled na stavbu mostu
Dokonþený most – jaro 2010
Zdroj : Vláknobeton desky mostovky spĜaženého ocelobetonového mostu pĜes lohkovské údolí
K.Dahinter, J.Kolísko, V.Vacek, O.Vích, P.MaĜík, J.Štastný,P.Macháþek, Beton TKS 2/2010
Prefabrikace
PĜedem
PĜedem pĜedpjatý
pĜedpjatý vláknobeton
vláknobeton (samozhutnitelný)
(samozhutnitelný)
vf
Eliminace mČkké výztuže, smyková únosnost
Zdroj : Vláknobetony a jejich aplikace, VotČch PetĜík , BU 2010
stra
rana 79
ran
9
UHPC
Vysokohodnotné
Vysokohodnotné vláknobetony
vláknobetony
..modulá
..modulární
rní systé
systém z prefabrikovaných prvkĤ
prvkĤ
Zdroj : Vláknobetony a jejich aplikace, VotČch PetĜík , BU 2010
Speciální aplikace
„SpĜažená
„SpĜažená stropní
stropní deska
deska zz vláknobetonu“
vláknobetonu“
Zdroj: K. Holschemacher, S. Klotz, S. Köhler: Verbunddecken aus Stahlfaserbeton
• Zesílení stávající stropní konstrukce v Lipsku
• Bez použití betonáĜské výztuže
• 50 kg/m3 ocelových vláken
Zdroj : Vláknobetony a jejich aplikace, VotČch PetĜík , BU 2010
stra
ana
a 80
Ing. Vladimír Vesel˘
Vláknobetony
Speciální aplikace
„SpĜažená
„SpĜažená stropní
stropní deska
deska zz dĜevČných
dĜevČných trámĤ
trámĤ aa stropních
stropních prvkĤ“
prvkĤ“
Zdroj: O. Hemmy, S. Droesse: Verbunddecke aus Holzbalken und Elementdecken
• zmonolitnČní 9 cm silnou drátkobetonovou nadbetonávkou
• ocelové drátky 40 kg/m3
• rozpČtí trámĤ 4,5 m, vzdálenost 3,3 m
Zdroj : Vláknobetony a jejich aplikace, VotČch PetĜík , BU 2010
Speciální aplikace – rekonstrukce vozovek
„White
„White Topping“
Topping“ (syntetická
(syntetická vlákna)
vlákna)
PĜíprava
Koneþný vzhled
Pokládka
finišerem
Zdroj : Vláknobetony a jejich aplikace, VotČch PetĜík , BU 2010
stra
rana 81
ran
1
Znaþkové produkty ýMB STEELCRETE®
STEELCRETE® a FLOORCRETE®
FLOORCRETE®
STEELCRETE®
STEELCRETE® a FLOORCRETE®
FLOORCRETE® jsou obchodní názvy pro dva
znaþkové vláknobetony s ocelovými vlákny a pĜedem známými
technickými parametry
STEELCRETE®
STEELCRETE® a FLOORCRETE®
FLOORCRETE® jsou drátkobetony, vyrábČné v
souladu s ýSN EN 206-1 a PN ýMB 01-2008 na které bylo
vydáno STO
Znaþkové produkty ýMB STEELCRETE®
STEELCRETE® a FLOORCRETE®
FLOORCRETE®
„ STEELCRETE®
typový vláknobeton :
beton, pro který jsou
výrobci specifikovány
požadované vlastnosti
a doplĖující
charakteristiky betonu
a výrobce zodpovídá za
dodání betonu
vyhovujícího
požadovaným
vlastnostem
a doplĖujícím
charakteristikám.
„ FLOORCRETE®
vláknobeton
se zaruþeným obsahem
vláken :
beton dle ýSN EN 206-1,
jehož základní struktura
je doplnČna vlákny, která
mohou být libovolného
pĤvodu (materiálu), tvarĤ
a rozmČru a jejichž obsah
(dávka) v betonu je
zaruþen(a).
stra
ana
a 82
Ing. Vladimír Vesel˘
Vláknobetony
Použití FLOORCRETE® - pĜíklad
„ Rekonstrukce podlah Karlovy vary
FLOORCRETE C 20/25
Komplikovaný pĜíjezd k objektu
Doprava FLOORCRETE
þerpadlem do objektu objektu
Použití FLOORCRETE® - pĜíklad
„ Rekonstrukce podlah Karlovy vary
Bezproblémové
rozlévání
Homogenní
FLOORCRETE
Koneþný vzhled
stra
rana 83
ran
3
Použití FLOORCRETE®
„ Mošnov – rozšíĜení plochy pro opravy letadel
FLOORCRETE C 20/25 a C 25/30
Pohled na staveništČ
Pokládka
Použití FLOORCRETE®
„ Mošnov – rozšíĜení plochy pro opravy letadel
FLOORCRETE C 20/25 a C 25/30
Pokládka z mixu v uzavĜené þásti
Koneþný vzhled
stra
ana
a 84
Ing. Vladimír Vesel˘
Použití
Vláknobetony
STEELCRETE®
„ Základová deska rodinného domu v obci ChýnČ
Použití
STEELCRETE®
„ Spodní patro rodinného domu – obec ZahoĜany
„ STEELCRETE byl použit pro konstrukci „bílé vany“
Detail Ĝízené
smršĢovací
spáry
Betonáž þerpadlem
Hotová konstrukce
stra
rana 85
ran
5
Vývojové programy ve skupinČ ýeskomoravský beton
Vláknobeton pro betonové trouby
Objektivní požadavek :
Podmínka : mít mČĜitelný parametr na
finálním výrobku pro porovnání
Únosnost ve
vrcholovém
zatížení
PotĜeba nahradit výztuž
Zdroj : Praktické použití vláknobetonu, J.Vodiþka,V.Veselý,K,KoláĜ,J.Krátký , Beton TKS 2/2010
Vývojové programy
Vláknobeton pro betonové trouby
Test na betonové troubČ vyztužené
ocelovou spirálou uprostĜed
Test na betonové troubČ vyztužené
ocelovými spirálami vnČ a uvnitĜ prĤĜezu
1 400 mm
600 mm
Výsledek v obou pĜípadech :
Náhrada výztuže je možná ocelovými vlákny
1/50 mm
v dávce 40 kg/m3
Zdroj : Praktické použití vláknobetonu, J.Vodiþka,V.Veselý,K,KoláĜ,J.Krátký , Beton TKS 2/2010
stra
ana
a 86
Ing. Vladimír Vesel˘
Vláknobetony
Vývojové programy
Kombinace STEELCRETE s mČkkou betonáĜskou výztuží
Cíl projektu :
„ Zjistit míru spolupĤsobení ocelových vláken s ocelovou výztuží
v trámových konstrukcích
ýást vyrobených tČles
Fixace výztuže ve formách
Zdroj : Spolupúsobení klasické a rozptýlené výztuže, Jan.L.Vítek, Stanislav SmiĜinský, Beton TKS 2010
Vývojové programy
Kombinace STEELCRETE s mČkkou betonáĜskou výztuží
Výsledky testĤ
NejvýhodnČjší
kombinace
MČkká výztuž 2xR8mm
MČkká výztuž 2xR8mm+40kg drátkĤ
MČkká výztuž 2xR8mm+60kg drátkĤ
Zdroj : Spolupúsobení klasické a rozptýlené výztuže, Jan.L.Vítek, Stanislav SmiĜinský, Beton TKS 2010
stra
rana 87
ran
7
Vývojové programy
Vsokopevnostní STEELCRETE 150 MPa
Detail
trhliny
RozmístČní trhlin po délce prĤĜezu
Vývojové programy
Vsokopevnostní STEELCRETE 150 MPa
Lépe pĤsobí UHPC
Graf závislosti Síla/prĤhyb
Trámce s
mČkkou
výztuží
Trámce
s UHPC
Lépe pĤsobí železobeton
Deformace – prĤhyb trámce
stra
ana
a 88
Ing. Vladimír Vesel˘
Vláknobetony
Vývojové programy –
Plovoucí vláknobetonový ostrĤvek
„ FC60/67,2,2-1,2, XF1, Cl 0,4, Dmax 8, F6
„ Dávka 5,0kg syntetických makrovláken
„ Max. prĤsak 11 mm
„ TloušĢka stČny 60 mm
Tvar prvku
Polystyrenové
jádro
Vývojové programy –
Plovoucí vláknobetonový ostrĤvek
Výroba prvku
strra
ana 89
9
Hotový prvek ve výrobní poloze
Vývojové programy –
Plovoucí vláknobetonový ostrĤvek
Spojené prvky pĜed umístČním
Evidence snĤšky
na vodní ploše
Vylíhlá mláćata rybáka obecného
OcenČní
MŽP SR
Kde získat informace
Sborníky
FIBRECONCRETE
2007
2009
K volnému stažení na :
www.betontks.cz
DAfStb-Richtlinie
2011
Novela EN 206 duben 2012
Bude obsahovat nČkterá ustanovení
týkající se vláknobetonu
Stahlfaserbeton
stra
ana
a 90
Ing. Vladimír Vesel˘
Vláknobetony
ZávČr
„ Vláknobeton – je samostatný stavební materiál a má
bezesporu své specifické místo mezi stavebními
materiály
„ Technologie – nejdĤležitČjší dosáhnout
výrobnČ homogenního vláknobetonu, který ve
výsledku splní požadované vlastnosti
„ Zkoušení – bylo by tĜeba sjednotit zkušební postupy
vþetnČ vyhodnocení výsledkĤ zkoušek
„ Aplikace – výhodná pĜi prokázání efektĤ
ekonomických a užitkových pro investora
i spoleþnost
sttra
ana 91
Ing. Vladimír Vesel˘
stran
na 92
Ing. Vladimír Vesel˘
Modul pruÏnosti betonu
Modul pružnosti betonu
Ing. Vladimír Veselý
Odborný seminár BETÓNRACIO 2012
Horný Smokovec, Vysoké Tatry
2. - 3. február 2012
Opakování
Beton je kĜehká hmota, ale pĜi krátkodobém statickém zatížení se
chová pružnČ.
Velikost pĜetvoĜení závisí na velikosti napČtí :
- pĜetvárných vlastnostech kameniva
- cementového kamene,
- hutnosti, vlhkosti a stáĜí betonu.
Pružné chování betonu je možno zjednodušenČ uvažovat pro malá
napČtí v tlaku do velikosti 0,33 až 0,4 pevnosti v tlaku.
V oblasti malých krátkodobých napČtí je možno zjednodušenČ
pĜedpokládat platnost Hookova zákona E = ı / İ
ObecnČ však závislost napČtí na pĜetvoĜení není lineární, takže
modul pružnosti není konstantní – se zvyšujícím se napČtím
modul pružnosti klesá. PomČr napČtí ı k odpovídajícímu
pružnému pĜetvoĜení İ vyjadĜuje seþnový modul pružnosti.
sttra
ana 93
stran
na 93
Opakování
ObecnČ však závislost napČtí na pĜetvoĜení není lineární, takže
modul pružnosti není konstantní – se zvyšujícím se napČtím
modul pružnosti klesá.
PomČr napČtí ı k odpovídajícímu pružnému pĜetvoĜení İ
vyjadĜuje seþnový modul pružnosti.
Opakování - zušebnictví
DČlení
„ Statický modul pružnosti
– zkouší se pĜi zatížení tlakovým napČtím
dle ISO 6784
zkoušení je destruktivní a pomČrnČ pĜesné
„ Dynamický modul pružnosti (je o cca. 20 %
vyšší než statický). Zkouší se metodami :
- ultrazvuková dle ýSN 73 1371
- rezonanþní metoda dle ýSN 73 1372
zkoušení je nedestruktivní, ménČ pĜesné ale
rychlé
stra
ana
a 94
Ing. Vladimír Vesel˘
Modul pruÏnosti betonu
Stanovení statického modulu pružnosti betonu
Zkušební tČlesa
Jako zkušební tČlesa se pĜednostnČ používají válce o prĤmČru
150 mm a výšce 300 mm. Je možné použít i jiná zkušební tČlesa,
ale jen za pĜedpokladu, že pomČr délky k prĤmČru je v rozmezí
2 ” L/d • 4 ( napĜ. trámec o rozmČrech 100 x 100 x 400 mm) a
prĤmČr d je nejménČ þtyĜnásobek velikosti nejvČtšího zrna
kameniva v betonu
Opakování - pĜedstava o pružných deformacích dle
eurokódu
„ Pružné deformace betonu velkou mČrou závisí na jeho složení
„
„
„
„
„
(zejména na kamenivu).
Hodnoty uvedené v této normČ (EN 1992-1-1) se mají
považovat za smČrné pro obecné použití.
Avšak pokud je konstrukce citlivá na odchylky od tČchto
obecných hodnot, mají se tyto hodnoty stanovit pĜesnČji.
Modul pružnosti betonu závisí na modulu pružnosti jeho složek.
PĜibližné hodnoty modulu pružnosti Ecm(seþnová hodnota mezi
ıc = 0 a 0,4 fcm) pro betony se silikátovým kamenivem jsou
uvedeny v tabulce 3.1. EN 1992-1-1
Pro vápencové a pískovcové kamenivo se mají hodnoty snížit
o 10 %, resp. 30 %.
Pro þediþové kamenivo se mají hodnoty zvýšit o 20 %.
strra
st
ana 95
5
Opakování - pĜedstava o pružných deformacích dle
eurokódu
PĜibližné hodnoty modulu pružnosti Ecm betonu v závislosti na pevnosti
betonu v tlaku a použitém druhu kmeniva dle EN-1992-1-1 tab.3.1
100
90
fck [MPa]
80
silikátové
kamenivo
MPa/GPa
70
60
vápencové
kamenivo
50
pískovcové
kamenivo
40
þediþové
kamenivo
30
20
10
0
12 16 20 25 30 35 40 45 50 55 60 70 80 90
Válcová pevnost v tlaku fck [Mpa]
Stanovení statického modulu pružnosti betonu
PrĤbČh zkoušky
stra
ana
a 96
Ing. Vladimír Vesel˘
Modul pruÏnosti betonu
Stanovení statického modulu pružnosti betonu
Úskalí-zdroje nepĜesností
„ Jak dopadly jedny z MPZ ?
Stanovení statického modulu pružnosti betonu
Úskalí - zdroje odchylek výsledkĤ zkoušek
„ Srovnávací pevnost betonu v tlaku fc se stanoví na
tĜech tČlesech, která jsou stejná velikostí i tvarem
jako tČlesa, která budou použita pro stanovení
statického modulu pružnosti (nČkdy se použijí pro
stanovení pevnosti v tlaku krychle a zapomene se na
pĜepoþet, bohužel je umožnČn i odhad pevnosti)
„ NapČtí se plynule zvyšuje až do hodnoty ıa = fc /3 a
udržuje se po dobu 60 s, následnČ se do 30 s provede
odeþet (rĤzná mČĜidla a zpĤsob odeþtu – analogové/
digitální hodinky, fyzický odeþet/ snímaþ hodnot
pĜímo do PC )
„ RĤzná zkušební tČlesa – vliv tvaru/štíhlostní pomČr
„ Koncování zkušebních tČles se mĤže lišit
strra
st
ana 97
7
Stanovení statického modulu pružnosti betonu
Úskalí-zdroje nepĜesností
Vliv tvaru zkušebních tČles
„ Tvar zkušebních tČles významnČ ovlivĖuje výsledek
zkoušky, výrazný rozdíl je mezi výsledky na normou
definovaných válcích 150x300mm a na hranolech
100x100x400mm
„ Výsledky na tČlesech s mezním štíhlostním pomČrem 1:4
poskytují zjevnČ vyšší hodnoty statického modulu
pružnosti než tČlesa se štíhlostním pomČrem 1:2
„ Na trámcích vyĜezaných z konstrukce je dosahováno
nižších hodnot než na trámcích zhotovených ve formČ
„ Pro stejný beton lze namČĜit hodnotu, která požadavkĤm
projektu vyhoví, anebo hodnotu, která bude výraznČ
nevyhovující a to ve stejné laboratoĜi
Zdroj: Studium vlivu tvaru, velikosti a zpĤsobu pĜípravy zkušebního tČlesa na výsledek
zkoušky statického modulu pružnosti betonu v tlaku , Petr HuĖka, JiĜí Kolísko,
Beton TKS 1/2011
Stanovení statického modulu pružnosti betonu
Úskalí-zdroje nepĜesností
Vliv tvaru zkušebních tČles – výsledky experimentĤ
Zdroj: Studium vlivu tvaru, velikosti a zpĤsobu pĜípravy zkušebního tČlesa na výsledek
zkoušky statického modulu pružnosti betonu v tlaku , Petr HuĖka, JiĜí Kolísko,
Beton TKS 1/2011
stra
ana
a 98
Ing. Vladimír Vesel˘
Modul pruÏnosti betonu
Faktory ovlivĖující modul pružnosti betonu
v tlaku
„ Vstupní složky
- kamenivo – vlastnosti horniny (modul pružnosti )
- vlastnosti kameniva (EN 12670)
- zastoupení frakcí ( celková kĜivka
zrnitosti kameniva v betonu)
- cement – modul pružnosti a podíl cementového
tmele v objemu betonu
- voda – vodní souþinitel (V/C = pevnost)
- pĜísady – vliv pouze sekundární
- vzduch – významný negativní vliv
„ OšetĜování betonu
„ Stav vzorku pĜi zkoušce
EXPERIMENTY
V LABORATOěÍCH
BETOECH
1. V laboratoĜích BETOTECHu v OstravČ a BrnČ - Gajdošova probíhaly ve
spolupráci s Ústavem geoniky AV ýR a Katedrou materiálového inženýrství
TU Ostrava zkoušky modulu pružnosti hornin a ovČĜení vlivu rĤzného
kameniva na modul pružnosti betonu v tlaku
2. V laboratoĜi BETOTECHu v BrnČ – Jihlavská probíhaly v rámci
bakaláĜských prací experimenty k ovČĜení vlivu složení betonu na statický
modul betonu v tlaku (kamenivo, pĜímČsi, pĜísady a obsah vzduchu)
3. V laboratoĜi BETOTECHu v BerounČ a Mostu probČhl v rámci bakaláĜské
práce experiment „Statický modul pružnosti betonu v závislosti na vodním
souþiniteli a použití superplastifikátoru
strra
st
ana 99
9
1. Modul pružnosti kamene - horniny
„ Hodnoty jsou ovlivnČny vznikem, mineralogickým složením,
texturou a strukturou horniny
„ Vysoký modul mají hutné vyvĜelé horniny – þediþ, diorit, gabro,
diabas.
„ V literatuĜe se hodnoty MP kamene uvádí jen výjimeþnČ:
Hornina
Pevnost v tlaku (MPa)
Modul pružnosti (GPa)
Žula, syenit
160 - 280
40 - 75
diorit, gabro
170 - 300
50 - 100
kĜemenný porfyr, andezit
180 - 300
25 - 65
þediþ, melafyr
290 - 400
55 - 115
diabaz
180 - 250
70 - 90
KĜemenec, droby
150 - 300
60 - 75
KĜemenný pískovec
120 - 200
10 - 45
Vápence, dolomity
80 - 180
20 - 85
Rula
160 - 280
10 - 30
Amfibolit
170 - 280
45 - 50
Zdroj: Modul pružnosti a kamenivo, Václav Blížkovský, JiĜí šafrata, Školení BETOTECH,
Skalský DvĤr, leden 2011
1.Modul pružnosti kamene - horniny
„
Skuteþné hodnoty MP používaného kameniva neznáme, nezkouší se.
„
NejpoužívanČjší druh horniny na severní MoravČ je sedimentární hornina
Moravská droba
„
Typickým petrografickým znakem sedimentárních hornin je vČtšinou
pravidelné stĜídání poloh drobových a bĜidliþnatých þi prachovcových.
„
Norma ýSN EN 12620 Kamenivo do betonu neposuzuje množství
rozlišných þástic kameniva.
„
Podle ýSN 72 1180 Stanovení rozlišných þástic kameniva byl stanoven
obsah jiných než drobových zrn v kamenivech na nČkterých betonárnách
ve frakcích 8/16 a 11/22
s výsledkem : 6,5 až
až 59,4 % !!
„
Zrna bĜidlic vykazují nižší tvrdost a mechanickou odolnost v porovnání se
zrny samotné droby.
„
ZámČr : sledování hodnoty MP u hornin používaných pro betony vyšších
pevnostních tĜíd.
Zdroj: Modul pružnosti a kamenivo, Václav Blížkovský, JiĜí šafrata, Školení BETOTECH,
Skalský DvĤr, leden 2011
strana
na 100
0
Ing. Vladimír Vesel˘
Modul pruÏnosti betonu
1. Modul pružnosti kamene - horniny
Detail lomové stČny
Deklarace kameniva/složení
¾ Moravská droba
™ - 18 % droba
- 9 % bĜidlice
™ - 73 % slepence
™
Zdroj: Modul pružnosti a kamenivo, Václav Blížkovský, JiĜí šafrata, Školení BETOTECH,
Skalský DvĤr, leden 2011
1. Stanovení modulu pružnosti na horninČ
„ Ústav geoniky AVýR, stanovil MP na vybraných
kusech hornin z lomĤ HrabĤvka, Výkleky a Bílþice.
„ VýbČr hornin byl proveden odborníkem na geologii
tak, aby byly podchyceny charakteristické typy hornin
vyskytujících se v dané lokalitČ.
„ Z vybraných kusĤ byly provedeny vývrty zkušebních
tČles o rozmČrech d = 47 mm , h = 94 mm a ta byla
podrobena zkoušce pevnosti v tlaku a modulu
pružnosti. Zkoušky byly provedeny vždy na tĜech
tČlesech pro jeden typ horniny.
Zdroj: Modul pružnosti a kamenivo, Václav Blížkovský, JiĜí šafrata, Školení BETOTECH,
Skalský DvĤr, leden 2011
strra
st
ana 101
01
1. Stanovení modulu pružnosti na horninČ
droba
Lom HrabĤvka
bĜidlice
prachovec
Zdroj: Modul pružnosti a kamenivo, Václav Blížkovský, JiĜí šafrata, Školení BETOTECH,
Skalský DvĤr, leden 2011
1. Stanovení modulu pružnosti na horninČ
Lom Výkleky - droba
Lom Bílþice - þediþ
Zdroj: Modul pružnosti a kamenivo, Václav Blížkovský, JiĜí šafrata, Školení BETOTECH,
Skalský DvĤr, leden 2011
strana
na 102
0
Modul pruÏnosti betonu
Ing. Vladimír Vesel˘
Výsledky zkoušek modulĤ pružnosti na odebraných vzorcích hornin
Lokalita /
lom
Oznaþ
.
hornina
Objemová hmotnost
Pevnost v tlaku
[kg.m-3]
Hodnoty
uvádČné
v literatuĜe
1. Stanovení modulu pružnosti na horninČ
Modul pružnosti
[MPa]
[GPa]
min
max
Ø
min
max
Ø
min
max
Ø
60-75
HrabĤvka
droba
778
2 657
2 691
2675
165
231
189
49,00
52,10
50,20
HrabĤvka
bĜidlice
779
2 725
2 762
2742
174
221
194
32,90
35,00
34,17
HrabĤvka
prachovec
781
2 680
2 684
2683
165
221
191
43,90
49,80
46,35
Výkleky
šedá droba
782
2 629
2 650
2641
205
226
218
47,80
48,80
48,23
60-75
Bílþice
þediþ
789
2 929
2 962
2944
237
287
266
43,70
52,10
48,27
55-115
• PĜestože byla zkušební tČlesa vyvrtána z jednoho
kusu horniny a v jednom smČru, je rozptyl výsledkĤ
velký.
Zdroj: Modul pružnosti a kamenivo, Václav Blížkovský, JiĜí šafrata, Školení BETOTECH,
Skalský DvĤr, leden 2011
1. Stanovení modulu pružnosti na horninČ
MP maximum (Gpa)
MP minimum (Gpa)
Modul pružnosti
PrĤmČr (Gpa)
55,00
52,10
50,00
52,10
50,20
49,00
49,80
46,35
45,00
48,80
48,23
47,80
48,27
43,70
43,90
40,00
35,00
34,17
32,90
35,00
30,00
778
779
781
782
789
Oznaþení kameniva
• Je zapotĜebí vyzkoušet vČtší soubor vzorkĤ vyvrtaných pod
rĤzným úhlem k vrstevnatosti sedimentu.
Zdroj: Modul pružnosti a kamenivo, Václav Blížkovský, JiĜí šafrata, Školení BETOTECH,
Skalský DvĤr, leden 2011
strra
st
ana 103
03
1. Experimentální zjištČní významných vlivĤ ve
složení betonu na jeho modul pružnosti
„ B1 - Referenþní zámČs :
„ CEM I 42,5R
„
„
„
„
„
„
„
„
400 kg
0/4 DTK
805 kg
4/8 HTK
212 kg
8/16 HDK droba
795 kg
voda (vodní souþinitel w=0,4)
150 kg
superflastikifátor G110 ( 0,8% cementu)
3,2kg
B2 - Náhrada objemu HDK 8/16 þediþem
B3 - Úprava vodního souþinitele na w = 0,5
B4 - PĜidání provzdušĖovací pĜísady
Zdroj: zadání diplomové práce Bc. Stuchlíkové, OU Ostrava, 2010
1. Experimentální zjištČní významných vlivĤ ve
složení betonu na jeho modul pružnosti
Výsledky
Popis
ozn.
tlak
odchylka tlak
DMP
SMP
odchylka SMP
[MPa]
[%]
[GPa]
[GPa]
[%]
referenþní
B1
69,6
100,0
50,5
30,5
100,0
þediþ
B2
82,6
118,8
59,5
40,5
132,8
(0,1)
B3
56,9
81,8
45,5
25,0
82,0
zvýšený vzd. (1,3%)
B4
65,4
94,0
48,0
28,5
93,4
zvýšený v/c
Vliv zmČn složení betonu na MP
Odchylka tlak (%)
Odchylka SMP (%)
Pouhá výmČna HDK 8-16 droba/þediþ pĜinesla
nárĤst :
140
130
120
110
pevnosti betonu v tlaku o 13 MPa
100
90
80
modulu pružnosti betonu v tlaku o 10 Gpa
70
60
50
Referenþní
þediþ
zvýšený v/c
(0,1)
zvýšená vzd.
(1,3%)
Zdroj: diplomová práce Bc. Stuchlíkové, OU Ostrava, 2010
strana
na 104
0
Ing. Vladimír Vesel˘
Modul pruÏnosti betonu
2. Vliv pĤvodu kameniva v betonu na statický
modul pružnosti betonu
Složení betonu:
Dávka v
kg/m3
Materiál
Cem I 42,5 R Mokrá
0/4 Bratþice
4/8
8/16
Sika VSC 1035
Voda celkem
400
840
180
720
2,000
190
Zkoušená kameniva 4/8 a 8/18 byla z lokality Olbramovice(drcené,prané, granodiorit),
Želešice(drcené,amfibolit), Bílþice(drcené, þediþ), Tovaþov(tČžené,prané, silikátové),
Luleþ(drcené,pĜevažuje moravská droba). Hmotnost kameniva v betonu se mČnila v
závislosti na jeho objemové hmotnosti (zachován objem kameniva).
Zdroj: Vliv složení betonu na statický modul pružnosti betonu, O.Žalud - BETOTECH,
s.r.o., T.Vymazal, O.Jelínek, Michal Melo, P.Janoušek, F. Verner, D. Žídek – VUT Brno,
Školení BETOTECH 2011,Skalský DvĤr, leden 2011
2. Vliv pĤvodu kameniva v betonu na statický
modul pružnosti betonu
Výsledky zkoušek
Kamenivo
Olbramovice
Želešice
Bílþice
Tovaþov
Luleþ
Obsah
Obj. hm. Obj. hm. ZB
Sednutí
vzduchu
ýB [kg.m-3] [kg.m-3]
[mm]
[%]
150
200
140
170
90
2,4
1,8
2,3
2,8
1,9
2380
2470
2430
2320
2340
2357
2433
2420
2290
2310
Zdroj: Vliv složení betonu na statický modul pružnosti betonu, O.Žalud - BETOTECH,
s.r.o., T.Vymazal, O.Jelínek, Michal Melo, P.Janoušek, F. Verner, D. Žídek – VUT Brno,
Školení BETOTECH 2011,Skalský DvĤr, leden 2011
strra
st
ana 105
05
Statický
Krychelná Válcová
Válcová modul
pevnost pevnost
/Krychelná pružnosti
[MPa]
[MPa]
MPa
62,9
47,9
32
200
0,762
59,9
44,1
0,736
33 700
59,7
40,4
0,677
36 000
49,4
40,9
0,828
29 300
50,7
44,6
0,880
30 500
2. Vliv pĤvodu kameniva v betonu na statický
modul pružnosti betonu
Závislost statického modulu pružnosti betonu na pĤvodu hrubého kameniva
37 000
70
31 000
30 000
32 200
36 000
33 700
50,7
49,4
PĜedpoklad dle eurokódu
32 000
60
59,7
PĜedpoklad dle eurokódu
33 000
59,9
PĜedpoklad dle eurokódu
34 000
PĜedpoklad dle eurokódu
35 000
PĜedpoklad dle eurokódu
62,9
36 000
50
40
Statický modul pružnosti MPa
Krychelná pevnost [MPa]
29 300
30 500
29 000
30
20
10
0
Olbramovice
Želešice
Bílþice
Tovaþov
Luleþ
ZávČr : pĤvod hrubého kameniva ovlivĖuje statický modul pružnosti betonu, obecnČ lze
konstatovat, že kameniva z hornin typu þediþe a amfibolitu vykazují vyšší statický modul
pružnosti betonu
Zdroj: Vliv složení betonu na statický modul pružnosti betonu, O.Žalud - BETOTECH,
s.r.o., T.Vymazal, O.Jelínek, Michal Melo, P.Janoušek, F. Verner, D. Žídek – VUT Brno,
Školení BETOTECH 2011,Skalský DvĤr, leden 2011
2. Vliv pĜímČsi a její dávky na statický modul
pružnosti betonu
Složení betonu:
Materiál suchý
Cem I 42,5 R Mokrá
0/4 Bratþice
4/8 Olbramovice
8/16 Olbramovice
Sika VSC 1035
Popel Opatovice
Vápenec þ. 7 Mokrá
Voda celkem
0
P75
P150
V50
V100
350
900
180
720
1,75
0
0
190
320
835
180
720
1,75
75
0
190
300
764
180
720
1,75
150
0
190
340
857
180
720
1,75
0
50
190
330
815
180
720
1,75
0
100
190
Zdroj: Vliv složení betonu na statický modul pružnosti betonu, O.Žalud - BETOTECH,
s.r.o., T.Vymazal, O.Jelínek, Michal Melo, P.Janoušek, F. Verner, D. Žídek – VUT Brno,
Školení BETOTECH 2011,Skalský DvĤr, leden 2011
strana
na 106
0
Modul pruÏnosti betonu
Ing. Vladimír Vesel˘
2. Vliv pĜímČsi a její dávky na statický modul
pružnosti betonu
KďũĞŵŽǀĄŚŵŽƚŶŽƐƚ
Ϯ
ZĐƵď΀Eͬŵŵ ΁
ϯ
΀ŬŐͬŵ ΁
KnjŶĂēĞŶşnjĄŵĢƐŝ
Ϭ
Wϳϱ
WϭϱϬ
sϱϬ
sϭϬϬ
ϮϯϮϬ
ϮϯϬϮ
ϮϮϳϳ
ϮϯϮϯ
ϮϯϮϬ
Ϯ
ZĐLJů΀Eͬŵŵ ΁
΀DWĂ΁
ϯϵ͕ϱ
ϰϬ͕ϴ
ϰϬ͕ϵ
ϯϵ͕ϲ
ϯϵ͕ϱ
ϮϴϱϬϬ
ϯϭϱϬϬ
ϯϭϱϬϬ
ϯϬϯϱϬ
ϯϭϭϬϬ
ϰϵ͕ϳ
ϰϴ͕ϱ
ϰϵ͕ϭ
ϰϲ͕ϱ
ϰϱ͕ϯ
Zdroj: Vliv složení betonu na statický modul pružnosti betonu, O.Žalud - BETOTECH,
s.r.o., T.Vymazal, O.Jelínek, Michal Melo, P.Janoušek, F. Verner, D. Žídek – VUT Brno,
Školení BETOTECH 2011,Skalský DvĤr, leden 2011
2. Vliv pĜímČsi a její dávky na statický modul
pružnosti betonu
PĜedpokládaný
modul
pružnosti dle
eurokódu je
cca 32-35GPa
Závislost statického modulu pružnosti betonu na druhu a dávce pĜímČsi
45
32000
31500
31500
31500
Statický modul pružnosti MPa
31100
40,9
39,6
39,5
30500
39,5
30350
35
30000
Popílek
75 kg
29500
Popílek
150 kg
vápenec
50 kg
vápenec
100 kg
30
29000
28500
28500
28000
Bez
pĜímČsi
25
E [MPa]
27500
Rcyl [N/mm2]
20
27000
0
P75
P150
V50
V100
ZávČr : Použití pĜímČsi v bČžných dávkách zvyšuje modul pružnosti
betonu, tuto dávku je nutné optimalizovat (obecné tvrzení, že beton s
nízkým obsahem jemných þástic má vyšší statický modul pružnosti, se
nepotvrdilo)
Zdroj: Vliv složení betonu na statický modul pružnosti betonu, O.Žalud - BETOTECH,
s.r.o., T.Vymazal, O.Jelínek, Michal Melo, P.Janoušek, F. Verner, D. Žídek – VUT Brno,
Školení BETOTECH 2011,Skalský DvĤr, leden 2011
strra
st
ana 107
07
40
Válcová pevnost v tlaku MPa
40,8
31000
2. Vliv obsahu vzduchu v betonu na statický
modul pružnosti betonu
Složení betonu:
Dávka v
kg/m3
Materiál
Cem I 42,5 R Mokrá
0/4 Bratþice
4/8 Olbram
8/16 Olbram
Fro V5
Sika VSC 1035
Voda celkem
400
820
180
720
0-1
2,000
185
Zdroj: Vliv složení betonu na statický modul pružnosti betonu, O.Žalud - BETOTECH,
s.r.o., T.Vymazal, O.Jelínek, Michal Melo, P.Janoušek, F. Verner, D. Žídek – VUT Brno,
Školení BETOTECH 2011,Skalský DvĤr, leden 2011
2. Vliv obsahu vzduchu v betonu na statický
modul pružnosti betonu
Výsledky
Sednutí V vzduchu
[mm]
[%]
200
2,9
200
4,0
190
5,0
230
5,8
220
6,5
180
8,0
OHZB
3
[kg/m ]
2355
2366
2304
2298
2272
2251
RB
3
[kg/m ]
64,5
64,5
55,1
54,8
51
45,5
E [GPa]
36 600
36 000
35 100
32 900
32 400
31 000
Ultrazvuk
v [m/s]
4373
4396
4341
4294
4303
4238
Rschmidt
[MPa]
40,6
43,4
40,9
37,9
38,7
37,0
Zdroj: Vliv složení betonu na statický modul pružnosti betonu, O.Žalud - BETOTECH,
s.r.o., T.Vymazal, O.Jelínek, Michal Melo, P.Janoušek, F. Verner, D. Žídek – VUT Brno,
Školení BETOTECH 2011,Skalský DvĤr, leden 2011
strana
na 108
0
Modul pruÏnosti betonu
Ing. Vladimír Vesel˘
2.Vliv obsahu vzduchu v betonu na statický
modul pružnosti betonu
Závislost statického modulu pružnosti betonu na obsahu vzduchu
38 000
37 000
Satický modul pružnosti betonu [ Mpa]
36 600
36 000
36 000
35 100
35 000
34 000
33 000
32 900
32 400
32 000
31 000
31 000
30 000
2,5
3,5
4,5
5,5
6,5
7,5
8,5
Obs ah vzduchu v ýB [%]
Zdroj: Vliv složení betonu na statický modul pružnosti betonu, O.Žalud - BETOTECH,
s.r.o., T.Vymazal, O.Jelínek, Michal Melo, P.Janoušek, F. Verner, D. Žídek – VUT Brno,
Školení BETOTECH 2011,Skalský DvĤr, leden 2011
2. Vliv obsahu vzduchu v betonu na statický
modul pružnosti betonu
Závislost statického modulu pružnosti betonu na pevnosti v tlaku
37 000
Statický modul pružnosti betonu MPa
36 600
Dle eurokódu
36 000
36 000
35 100
35 000
34 000
33 000
32 900
ZávČr :
se vzrĤstajícím obsahem
vzduchu v betonu klesá
pevnost betonu v tlaku a
podobnČ klesá i modul
pružnosti betonu
32 400
32 000
31 000
31 000
30 000
40
45
50
55
60
Pevnost betonu v tlaku v MPa
Zdroj: Vliv složení betonu na statický modul pružnosti betonu, O.Žalud - BETOTECH,
s.r.o., T.Vymazal, O.Jelínek, Michal Melo, P.Janoušek, F. Verner, D. Žídek – VUT Brno,
Školení BETOTECH 2011,Skalský DvĤr, leden 2011
strra
st
ana 109
09
65
70
2. Vliv plastifikaþní pĜísady na statický modul
pružnosti betonu
Složení betonu :
Materiál suchý
BV40
Cem I 42,5 R Mokrá
0/4 Bratþice
4/8 Olbram
8/16 Olbram
BV40
Sika VSC 1035
Sika 3088 CZ
Sikament 100
WR 711
Voda celkem
VSC 1035 VSC 3088
400
872
180
720
3,2
400
872
180
720
400
872
180
720
Sikament
100
WR711
400
872
180
720
400
872
180
720
2,00
2,40
4,0
185
185
185
185
1,40
185
Zdroj: Vliv složení betonu na statický modul pružnosti betonu, O.Žalud - BETOTECH,
s.r.o., T.Vymazal, O.Jelínek, Michal Melo, P.Janoušek, F. Verner, D. Žídek – VUT Brno,
Školení BETOTECH 2011,Skalský DvĤr, leden 2011
2. Vliv plastifikaþní pĜísady na statický modul
pružnosti betonu
Výsledky
Oznaþení
zámČsi
Sednutí
[mm]
BV40
VSC 1035
VSC 3088
Sikament 100
WR 711
45
75
65
45
195
Obj. hm.
Válcová
Obsah
Obj. hm. ZB
ýB [kg.mpevnost 7
vzduchu [%]
[kg.m-3]
3]
dní [MPa]
3,2
2,1
1,6
3,1
4,9
2325
2340
2370
2330
2280
2306
2340
2339
2366
2260
27,4
39,3
38,9
37,4
28,75
Statický
modul
pružnosti
7dní [MPa]
28500
29000
30200
28900
28500
Krychelná
Válcová
Statický modul
pevnost
pevnost
pružnosti 28dní
28dní[MPa] 28dní [MPa]
[MPa]
44,3
39,3
29600
48,7
44,2
32200
50,6
45,2
32250
46,3
42,7
33500
38
33,9
30750
Zdroj: Vliv složení betonu na statický modul pružnosti betonu, O.Žalud - BETOTECH,
s.r.o., T.Vymazal, O.Jelínek, Michal Melo, P.Janoušek, F. Verner, D. Žídek – VUT Brno,
Školení BETOTECH 2011,Skalský DvĤr, leden 2011
strana
na 110
Ing. Vladimír Vesel˘
Modul pruÏnosti betonu
2. Vliv plastifikaþní pĜísady na statický modul
pružnosti betonu
33000
Statický modul pružnosti MPa
50
33500
45,2
32250
44,2
32200
45
42,7
32000
40
39,3
31000
30000
29600
29000
ZávČr
„
plastifikaþní pĜísada ovlivĖuje pevnost
betonu tím, že do nČj vnáší rĤzné procento
provzdušnČní
„
tak se mČní i pevnost betonu v tlaku a
statický modul pružnosti
30750
35
33,9
30
25
Statický modul pružnosti 28dní [MPa]
Válcová pevnost 28dní [MPa]
28000
Válcová pevnost v tlaku MPa
34000
Závislost statického modulu pružnosti betonu po 28 dnech
na plastifikaþní pĜísadČ
27000
20
BV40
VSC 1035
VSC 3088
Sikament 100
WR 711
Zdroj: Vliv složení betonu na statický modul pružnosti betonu, O.Žalud - BETOTECH,
s.r.o., T.Vymazal, O.Jelínek, Michal Melo, P.Janoušek, F. Verner, D. Žídek – VUT Brno,
Školení BETOTECH 2011,Skalský DvĤr, leden 2011
3. Statický modul pružnosti betonu v závislosti na
vodním souþiniteli a použití superplastifikátoru
Složení betonĤ
vápenec
Zdroj: BakaláĜská práce „Statický modul pružnosti betonu v závislosti na vodním
souþiniteli a použití superplastifikátoru“, Jan Veselý, ýVUT Praha, 2011
strra
st
ana 111
11
3. Statický modul pružnosti betonu v závislosti na
vodním souþiniteli a použití superplastifikátoru
„ Konzistence
Voda v l : 169
186
204 222 241
169
169
169
169
169
Zdroj: BakaláĜská práce „Statický modul pružnosti betonu v závislosti na vodním
souþiniteli a použití superplastifikátoru“, Jan Veselý, ýVUT Praha, 2011
3. Statický modul pružnosti betonu v závislosti na
vodním souþiniteli a použití superplastifikátoru
Vápencové kamenivo z Holého vrchu obsahuje kĜemiþitá zrna a
jeho obj. hmotnost je vyšší než u jiných vápencových kameniv
v/c
0,45
0,50
0,55
0,60
0,65
0,45
0,50
0,55
0,60
0,65
pĜedpokládaný Ec dle eurokódu
Zdroj: BakaláĜská práce „Statický modul pružnosti betonu v závislosti na vodním
souþiniteli a použití superplastifikátoru“, Jan Veselý, ýVUT Praha, 2011
strana
na 112
Modul pruÏnosti betonu
Ing. Vladimír Vesel˘
3. Statický modul pružnosti betonu v závislosti na
vodním souþiniteli a použití superplastifikátoru
PĜísada
-
Kg/m3
0,9
1,08
1,26 1,44
1,62
-
0,9
1,08
1,26
1,44
1,62
pĜedpokládaný Ec dle eurokódu
Zdroj: BakaláĜská práce „Statický modul pružnosti betonu v závislosti na vodním
souþiniteli a použití superplastifikátoru“, Jan Veselý, ýVUT Praha, 2011
3. Statický modul pružnosti betonu v závislosti na
vodním souþiniteli a použití superplastifikátoru
ZávČry
„ Na konkrétním složení betonu byly potvrzeny obecnČ
platné závislosti
„ Kamenivo z konkrétní lokality se chovalo v betonu
jinak, než pĜedpokládají normativní podklady
Zdroj: BakaláĜská práce „Statický modul pružnosti betonu v závislosti na vodním
souþiniteli a použití superplastifikátoru“, Jan Veselý, ýVUT Praha, 2011
strra
st
ana 113
13
Diskuse
„ Modul pružnosti betonu zcela nespornČ závisí na
složení betonu, což je prokázáno dlouhodobČ celou
Ĝadou experimentĤ
„ Mechanické charakteristiky kameniva, jeho celková
kvalita (tvar zrn, podíl jiných zrn, kolísání vlastností…)
mají výrazný vliv na parametry betonu vþetnČ modulu
pružnosti
„ Zkušební postupy mohou poskytnout pĜekvapivČ
velmi rozdílné hodnoty modulu pružnosti betonu byĢ
jsou provádČny v akreditovaných laboratoĜích
Diskuse
„ Korelaþní závislosti definované matematickými
funkcemi þi závislostními koeficienty jsou pouze
orientaþní a je velmi diskutabilní s nimi uvažovat v
praxi
„ UvádČní korelaþních závislostí pĜímo do norem vede
k nedorozumČním mezi projektanty a zhotoviteli
staveb
„ V pĜípadČ, že je konstrukce (konstrukþní prvek)
skuteþnČ náchylný k deformacím, je tĜeba s Ĝešením
pĜetvárných vlastností betonu zaþít vþas a komplexnČ
„ Každá práce nČco stojí
strana
na 114
Ing. Oto Vojtechovsk˘
˘
sttra
ana 115
5
Ing. Oto Vojtechovsk˘
Novinky firmy BetónRacio
Ing. Oto Vojtechovsk
Novinky firmy BetónRacio
Berafluid LG 101, Berafluid LC 101
- plastifikané prísady na báze lignosulfonátov.
- jeden je horenatou soou a druh vápenatou soou lignosulfonovej
kyseliny
- jedná sa o plastifikané prísady
- ich pou
itie je potrebné odladi v konkrétnych podmienkach a odvíja
sa od kompatibility s jednotlivmi cementmi
odladenie v receptúrach le
í na pleciach tímu v laboratóriu
v prípade potreby je k dispozícii aj sodná so zo skúsenosti
vieme, e istá realizácia si vy
adovala práve takúto so ilo o
cestn betón
strana
strana
a 116
a6116
6
Ing. Oto Vojtechovsk˘
Novinky firmy BetónRacio
Berafluid LG 101, Berafluid LC 101
- prísady sú vhodné do betónov tried C12/15 a
C30/37
- v kombinácii s vhodnm prevzduovaom je mo
né vyrába
prevzdunené betóny
- pri predávkovaní sa oddiali tuhnutie a následne aj tvrdnutie betónu
- je potrebné pred pou
itím receptúru poriadne vyskúa
- tieto prísady neobsahujú zostatkov cukor, ktor by mohol
nepredvídane ovplyvni a spomali priebeh hydratácie tieto prísady
sú toti
charakteristické tm, e z vroby cukor obsahujú
- betón nie je náchyln na segregáciu, preto sa s prísadou dobre
manipuluje
- ide o prísady s charakteristickm zápachom.
- dodávajú sa u
odpenené obmedzen vskyt faloného vzduchu
Berafluid LG 101, Berafluid LC 101
- sú aj zakonzervované obmedzen vskyt plesní
- skladova pri teplote od 10 do 25 °C, chráni pred vekm chladom
prísada získava viskozitu a mô
e zmrznú.
nevystavova priamemu slnenému iarenie a neuchováva
hermeticky uzatvorené
sttra
ana 117
7
Berascreed 101
superplastifikátor vyvinut peciálne pre cementovo-popolové potery
na báze PCE
obsahuje v sebe aj prísadu obmedzujúcu zmraovanie poteru
obsiahnut polykarboxylát zaruuje vrazné stekutenie jemného
materiálu.
- samotná poterová zmes je menej náchylná na segregáciu
-
-
-
-
Berascreed 101 sa pou
íva v kombinácii s BR Stabilizátorom 101
- bol peciálne navrhnut takisto na cementové potery, aby ete
vraznejie eliminoval mieru prípadnej segregácie
Berament HT 5271
- superplastifikátor vyvinut pre vrobu prefabrikátov
- na báze PCE
- vroba vysokohodnotnch, vysokopevnostnch, samozhutnitench
betónov
- rchly nárast poiatonch pevností
- betón je kompaktn, má hutnú truktúru
- vrazne zní
en vodn súinite
- dosahovanie potrebnej konzistencie
- betón s Beramentom HT 5271 nie je potrebné pretepova
- triedy betónov C 35/45 a vyie
- PCE je charakterizovan rchlou prinavosou na povrch
cementového zrna zaruuje okam
itú disperziu cementovch zn
s prejavenm silnm stekucujúcim úinkom
strana
na
a 118
8
Ing. Oto Vojtechovsk˘
Novinky firmy BetónRacio
Berament HT 5271
- vaka svojmu zlo
eniu v uritej fáze hydratácie cementu napomáha
vode dosta sa do blízkosti zrna a zmáa ho tm sú zabezpeené
potrebné rchle nábehy pevností
- skladova pri teplote od 10 do 25 °C a nevystavova priamemu slnku
- neskladova hermeticky uzavreté dochádza ku uvoovaniu plynov
pri zvenej teplote a mô
e dôjs k nafúknutiu obalu
- pre tieto látky je typická postupná farebná zmena zo svetlejieho
odtiea na tmaví nevplva na úinnos prísady
- dodáva sa odpenená a konzervovaná
Beraset 330
- prísada na báze anorganickej soli, ktorá zabezpeuje urchlené
tuhnutie cementového kompozitu
- je vhodn do chladného poasia netreba vak zabúda ani
na ostatné spôsoby dôkladného oetrenia betónu, aby sa zabezpeila
plynulá hydratácia cementu
- mô
e sa kombinova s väinou prísad firmy Betónracio
- je to jeden z najtradinejích urchovaov
- mô
e sa pou
i aj vo vekch dávkach treba ma na pamäti, e
konené pevnosti budú ale oslabené.
- samotná prísada vydr
í skladovanie do teploty – 10 °C
stra
st
rana
ran
na 119
19
9
Berapor 101
- prevzduovacia prísada
- vhodn na zhotovenie betónov, u ktorch sa vy
aduje odolnos voi
posypovm soliam a mrazu
- mô
e sa kombinova s vrobkami firmy Betonracio na ich
kompatibilitu s vrobkami je potrebné informova sa ete pred
pou
itím
- ochráni pred zamrznutím
- dávku prísady je potrebné vyskúa pred aplikáciou na konkrétnych
prípadoch
BR SRA 100
-
protizmraovacia prísada – redukuje mieru zmraovania zrejúceho
betónu
-
betón je homogénny a nemá tendenciu „poti sa“
-
dávkovanie sa pohybuje od 0,5 % do 2 % hmot. na mno
stvo spojiva,
na vrobu podlahového betónu sa obvykle pou
íva dávka 1 % z
mno
stva spojiva
-
skladova v rozpätí teplôt 5 – 25 °C, v prípade zamrznutia je potrebné
produkt roztopi a dôkladne zamiea
strana
na 120
2
Ing. Oto Vojtechovsk˘
˘
sttra
ana 121
1
Ing. Oto Vojtechovsk˘
Zaujímavosti z medzinárodnej konferencie
Ing. Oto Vojtechovsk
Zaujímavosti z medzinárodnej
konferencie
Sulfoaluminátov
belitick
cement
horeuveden
cement sa oznauje ako „priatesk
k ivotnému
prostrediu“
hlavné zloky C2S (50 – 60 %)
C4A3S (20 – 30 %) = „Kleinova so“
doplujúce zloky C12A7
CA
C4AF
v
hody v
palu energetická úspora 15 – 20 % (v
pal pri ~ 1250 °C)
pokles v mnostve emisií CO2 (35 %) a NOx
úspora prírodn
ch zdrojov
pouitie CaF2, ktoré zniuje teplotu taveniny a
ur
chuje proces tvorby slinkov
ch minerálov
strana
strana
a 12a2122
Ing. Oto Vojtechovsk˘
Zaujímavosti z medzinárodnej konferencie
nev
hoda spomínaného slinku (cementu) hydraulická aktivita
a v
voj pevností je na niej úrovni ako u portlandského cementu
v
hody cementu vysoká odolnos voi síranovému ataku
objemová stálos závislá na mnostve sadrovca
Masívna aplikácia uvádzaného cementu si vyaduje prekonanie
nev
hody, ktorou je nízka hydrataná miera belitovej (C2S) fázy a s ou
súvisiaci nií v
voj pevností v poiaton
ch fázach hydratácie.
Jednou z alternatív ako „prinúti“ belitovú fázu hydratova vo väej
miere je stabilizova vysokoteplotnú polymorfnú formu C2S v cemente.
Vykazuje vyiu reaktívnos.
Vyuitie odpadov pri v
robe sulfoaluminát-belitického cementu
Pouitie odpadu z vypálen
ch keramick
ch obkladaiek
pouitie tejto suroviny etrí prírodné zdroje
glazúra vnáa do slinku oxidy, ktoré môu ovplyvni slinok do
úvahy prichádza B2O3 jeho prítomnos je vítaná dokáe v slinku
stabilizova reaktívnejiu formu C2S vyie nábehy skor
ch
pevností
strra
st
ana 123
23
Pouitie trosky s vysok
m obsahom stroncia
priemyselná troska s obsahom stroncia slúi ako iastoná
náhrada za vstupné suroviny (vápenec, sadrovec) úspora
prírodn
ch materiálov ochrana prírody
vzniká adaptácia belitického cementu calcium stroncium
sulfoaluminátov
cement
hlavné fázy C2.5Sr1.5A3S (ekvivalent ku C4A3S)
C2S
C4AF
CSH2 (sadrovec)
Chemické zloenie vstupn
ch surovín
Vstupná Strata
surovina íhaním
SiO2
F2O3
Al2O3
CaO
MgO
SO3
SrO
Sr troska
11.26
10.95
2.42
1.17
14.82
1.42
17.91
34.54
Bauxit
15.39
10.56
4.62
60.58
1.52
1.88
0.00
0.00
Vápenec
42.10
4.73
0.30
1.19
48.78
2.44
0.00
0.00
Sadrovec
17.62
4.21
0.35
1.09
33.51
0.39
41.24
0.00
strana
na 124
2
Zaujímavosti z medzinárodnej konferencie
Ing. Oto Vojtechovsk˘
Vplyv a charakteristika sadrovca v belitickom cemente
sadrovec je nepostrádaten
m komponentom pre produkciu
cementu
sadrovec je zastúpen
vo väom mnostve ako v portlandskom
cemente
nehrá úlohu iba pri regulovaní tuhnutia ale sa v
znamne zapája
do hydratácie cementu a prispieva k pevnostiam.
odsledovanie a odladenie vhodného mnostva sadrovca hrá vemi
dôleitú rolu v príprave cementu
Vplyv mnostva sadrovca na pevnosti kalcium stroncium
sulfoaluminátového cementu
Obsah
sadrovca (%)
strra
st
ana 125
25
Pevnos v tlaku [MPa]
1 de
3 dni
7 dní
28 dní
0
11.43
52.63
65.56
76.58
3
33.42
45.37
52.62
66.51
6
48.56
67.75
80.49
89.94
9
46.35
64.58
68.69
79.86
12
47.26
68.48
70.55
63.91
Priebeh hydratácie belitického cementu
najprv vzniká ettringit, ktor
sa postupne premiea na alie
produkty stupe premeny závisí od mnostva sadrovca
ettringit obsahuje urité mnostvo stroncia, je doprevádzan
aluminátov
m gélom AH3
následne hydratuje C2S a tvorí sa C-S-H gél a Ca(OH)2
medziprodukty ako AH3 a Ca(OH)2 pokraujú v alej hydratácii a
tvoria alí ettringit
Zhrnutie: hydratáciou vzniká hlavne ettringit, C-S-H, CAH10, Ca(OH)2
Sklovité nanoastice ako alternatívny doplnkov
cementan
materiál
dan
materiál s vysok
m obsahom amorfnej siliky nachádza
uplatnenie hlavne ako náhrada za mikrosiliku
príprava z mikrometrického odpadového skleneného práku prostredníctvom vaporizácie a nukleácie, teda procesmi, ktoré sú
porovnatené pri vzniku mikrosiliky, vznikajú sférické nanoastice
(SN)
Distribúcia vekosti dan
ch astíc:
85 – 88 % astíc s vekosou 25 – 200 nm
12 – 15 % astíc s vekosou 1 – 5 μm
strana
na 126
2
Ing. Oto Vojtechovsk˘
Zaujímavosti z medzinárodnej konferencie
Priestor na uplatnenie:
trvanliv
betón vysokohodnotn
betón
malé astice v sebe spájajú vek
pecifick
povrch a ich dôkladné
rozdispergovanie zaistí optimálnu reaktivitu
s portlanditom Ca(OH)2 vygenerovan
m pri hydratácii cementu
poslúia ako miesto pre nukleáciu portlanditu, ale takisto aj ako
miesto pre rast in
ch hydratan
ch produktov, najmä
pre kompaktn
vysokopolymerizovan
C-S-H gél.
poslúia skrátka ako katalyzátor a zv
i kinetiku hydratácie
cementu a vyaí viac C-S-H v poiaton
ch tádiách
práok sa vyznauje pucolánov
m správaním a zárove sa správa aj
ako nanofiller. Zhutuje mirotruktúru cementovej pasty.
postaujúce rozdispergovanie je zabezpeené ultrazvukom,
najastejie vak pouitím superplastifikátorov
Porovnanie mikrosiliky a práku zo skleneného odpadu
SiO2
Na2O
(%)
(%)
prá
ok
78.9
11.6
7.1
mikrosilika
94.9
–
0.5
Parameter
strra
st
ana 127
27
CaO
(%)
F2O3
MgO
K2O
pecifick
povrch
(%)
(%)
(%)
(m2/kg)
1.2
0.4
0.6
0.3
8 600
0.3
–
0.2
–
21 600
Al2O3
(%)
Odvrátená strana pouívania odpadov pri v
robe cementu, i u ako
paliva alebo ako vstupného materiálu.
v súasnosti je pozorovan
nárast mnostva stopov
ch prvkov
v pouívan
ch cementoch
hlavn
m zdrojom sú primárne vstupné suroviny (vápenec, íly),
vplyv na obsah vak majú aj sekundárne vstupné suroviny
(sedimenty, odpady) a doplnkové palivá (pouité oleje, pneumatiky,
at.) ich spotreba narastá, pretoe zhodnocovanie (vyuitie)
odpadov je momentálne v kurze
pouívanie sekundárnych surovín si vak vyaduje zv
enú
pozornos
Bená koncentrácia stopov
ch prvkov v portlandskom cemente
Stopov prvok (zvä
a ak
kov)
Priemerná konc. v hmot. %
Arzén (As)
0.0008
Chróm (Cr)
0.0068
Me (Cu)
0.0038
Nikel (Ni)
0.0045
Olovo (Pb)
0.0027
Cín (Sn)
0.0003
Vanád (V)
0.0074
Zinok (Zn)
0.0164
strana
na 128
2
Ing. Oto Vojtechovsk˘
Zaujímavosti z medzinárodnej konferencie
prvky Cu, Ni, Sn a Zn sú najastejie zastúpené v doplnkov
ch
palivách a sekundárnych vstupn
ch surovinách
Cu a Ni sú obsiahnuté v priemyseln
ch odpadoch z v
roby eleza
a v popolekoch
Zn má svoje zastúpenie v pneumatikách, gume a metalurgick
ch
troskách
Sn obsahujú hlavne farby a ich nepouité zvyky, kde cín nahrádza
olovo a kadmium a pesticídy
v
skum bol teda zameran
na dopovanie základného kmea pre
v
pal cementu oxidmi obsahujúcimi tyri uvedené kovy
Ni a Sn sa vo vypálenom cemente nachádzali v podobe MgNiO2
a Ca2SnO4.
obe zlúeniny sa nachádzali v intersticiálnej fáze cementu
a
v zásade vôbec nevpl
vali na stabilitu a reaktívnos slinkov
ch
minerálov
na opanej strane kovy Cu a Zn modifikovali stabilitu slinkov
ch
fáz
Cu menila krytalizan
proces a ovplyvovala tvorbu
kalciumsilikátov, najmä C3S dolo k iastonému rozkladu na
voné vápno a C2S
Zn zase obmedzoval tvorbu C3A namiesto toho vznikal
Ca6Zn3Al4O15
strra
st
ana 129
29
Ing. Oto Vojtechovsk˘
Zaujímavosti z medzinárodnej konferencie
pre Cu a Zn boli stanovené akési hraniné hodnoty, za ktor
mi sa
u zaínajú prejavova spomínané zmeny.
pre Cu to bola hodnota 0.35 hmot. %
pre Zn to bola hodnota 0.70 hmot. %
porovnaním s tabukov
mi hodnotami pre tradin
portlandsk
cement je to niekokonásobné prekroenie hodnôt.
cement sa môe poui na imobilizáciu odpadov s obsahom
ak
ch kovov, ale opatrnos káe nepreháa to !!!
strana
a 130
Ing. Matej ·pak, PhD.
sttra
ana 131
1
Ing. Matej ·pak, PhD.
Zaujímavosti z medzinárodného kongresu o cemente
ICCC 2011 - Madrid, ·panielsko
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
ZAUJÍMAVOSTI Z MEDZINÁRODNÉHO
KONGRESU O CEMENTE
ICCC 2011 - MADRID, PANIELSKO
Ing. Matej pak, PhD.
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Tematické zameranie kongresu
1. Chémia vrobného procesu a ininierstvo
2. Udratená vroba
3. Nové cementové spojivá
4. Hydratácia a mikro
truktúra
5. Hydratácia a termodynamika
6. Modelovanie
7. Vlastnosti erstvého a zatvrdnutého betónu
8. ivotnos betónu
9. Normalizovanie
Zdroj: Abstracts and Proceedings, ICCC2011
strana
strana
a 13a2132
Ing. Matej ·pak, PhD.
Zaujímavosti z medzinárodného kongresu o cemente
ICCC 2011 - Madrid, ·panielsko
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Odolnos proti síranovej agresivite
Reaktívnos kameniva s alkáliami
Predkongresov kurz - AAM
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Vplyv horíka s nízkou koncentráciou
na odolnos betónov proti síranom
Koncentrácia
Experiment
STN EN 206-1 (XA1)
SO42-
1500 mg/l
200 – 600 mg/l
Mg2+
160 mg/l
300 – 1000 mg/l
Experimentálne roztoky
S1500 – 1500 mg/l SO42Mg160 – 1500 mg/l SO42- + 160 mg/l Mg2+
Zdroj: Lipus, Rickert
sttra
ana 133
3
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Zmeny v mikro
truktúre samozhutnitench betónov
dôsledkom vplyvu kyseliny sírovej
Mlet vápenec
Vyrovnávací efekt CaCO3
Vy
ia odolnos proti H2SO4
Kremenn prá
ok + popolek
Zhutnenie truktúry
Ni
ia permeabilita
Rast vekch kry
tálov sadrovca
Ni
ia odolnos proti H2SO4
Vnútorné napätie – poru
enie
Zdroj: Cizer, Elsen, Feys, Heirman, Vandewalle, Van Gemert, Desmet, Vantomme, De Schutter
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Porovnanie ivotnosti betónov z rôznych cementov
po piatich rokoch vystavenia vplyvu síranov
CEM I
CEM II, III a IV
Zdroj: López-Sánchez, Fernández-Gómez, Moragues-Terrades
strana
na 134
3
Ing. Matej ·pak, PhD.
Zaujímavosti z medzinárodného kongresu o cemente
ICCC 2011 - Madrid, ·panielsko
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Úinnos trosky v odolnosti cementu proti síranom
Zdroj: Tsibouki, Karagiannis
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Rozpú
anie dolomitu v alkalickom prostredí cementu
Rozpú
anie dolomitu formovanie taumasitu
cementová matrica sa stáva nestabilná
roztoky ah
ie penetrujú do matrice
Vápenec je omnoho stabilnej
í ako dolomit
vhodnej
í na pouitie ako kamenivo
Interakcia so spodnou vodou s vysokm pomerom Ca/Mg
prednostné rozpú
anie dolomitického kameniva v betóne
Pri vyzráaní brucitu je spotrebovan Mg2+ (pH >10)
narastá mnostvo dolomitu, ktoré sa môe rozpusti
Alkalicko-kremiitá reakcia môe prebieha aj bez prítomnosti
Na+ a K+.
Zdroj: Mittermayr, Klammer, Köhler, Leis, Höllen, Dietzel
strra
st
ana 135
35
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Neznáme reakcie kameniva s pórovm roztokom betónu
Okrem vápenca a kremea sú reaktívne aj iné minerály
Kremiitany s vysokm obsahom Mg2+ – antofylit
rozpínanie betónu
Reaktívne plagioklasy – albit
pozitívny vplyv pri premene na C-S-H gél
Mikroanalza betónu
Kremiit popolek
pozitívny vplyv pevnos a trvanlivos betónu
Kry
tál albitu
Zdroj: Kurdowski, Grzeszczyk, Szelg
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Nov prístup hodnotenia úinnosti pucolánovch a
troskovch cementov proti alkalicko-kremiitej reakcii
Koncept tzv. prahovej hodnoty mnostva alkálii TAL v kamenive a sily budenia ASR
rozvoja AKR prípustná sila budenia rozvoja AKR tol
tol = Lc max0 – TAL
Zdroj: Costa, Gallo, Ioni, Mangialardi, Migheli, Minoia, Paolini, Santinelli, Vola, Zanardi, Zenone
strana
na 136
3
Ing. Matej ·pak, PhD.
Zaujímavosti z medzinárodného kongresu o cemente
ICCC 2011 - Madrid, ·panielsko
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Alkalicky aktivované hlinito-kremiité spojivá
+
vstupná surovina
+
=
alkalick aktivátor
geopolymer
Predná
ajúci: Deventer, Garcia-Lodeiro, Provis, Fernández-Jiménez, Palomo, Ko
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Foto: autor
strra
st
ana 137
37
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Foto: autor
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Foto: autor
strana
na 138
3
Ing. Matej ·pak, PhD.
Zaujímavosti z medzinárodného kongresu o cemente
ICCC 2011 - Madrid, ·panielsko
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Foto: autor
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Foto: autor
strra
st
ana 139
39
Odborn seminár BETÓNRACIO 2012 – Horn Smokovec
Foto: autor
strana
a 140
20
12
BetónRacio, s.r.o.
Skladová 2, 917 00 Trnava
tel.: +421_33_5531 531
fax.: +421_33_5346 191
gsm: +421_908_710 356
e-mail: [email protected]
Îilinská cesta 49/25, 013 11 Lietavská Lúãka
tel.: +421_41_565 5378
e-mail: [email protected]
Îelezniãná 9, 082 21 Veºk˘ ·ari‰
tel.: +421_51_758 1441
e-mail: [email protected]
www.betonracio.sk
Senica
51
Tr
BetónRacio, s.r.o.
Skladová 2
stí
ns
ka
Pie‰Èany
61
ce
sta
·paãinská cesta
lská
indo
RuÏ
Buãianska
á
íkov
Rybn
Modra
504
ká
Hlbo
a
ársk
pod
Hos
sttra
ana 141
1
Download

Odborn˘ seminár BetónRacio 2012