VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Transkript

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV TECHNOLOGIE STAVEBNÍCH HMOT A DÍLCŮ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF TECHNOLOGY OF BUILDING MATERIALS AND COMPONENTS STUDIUM TEPELNĚ IZOLAČNÍCH VLASTNOSTÍ CEMENTOVÝCH BETONŮ PŘI ZVÝŠENÉ TEPLOTĚ STADY OF THERMAL INSULATION PROPERTIES OF CEMENT CONCRETE EXPOSED TO HIGH TEMPERATURE DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR Bc. IVETA NOVÁKOVÁ Ing. LENKA BODNÁROVÁ, Ph.D. BRNO 2014

2 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ Studijní program Typ studijního programu Studijní obor Pracoviště N3607 Stavební inženýrství Navazující magisterský studijní program s prezenční formou studia 3607T020 Stavebně materiálové inženýrství Ústav technologie stavebních hmot a dílců ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE Diplomant Bc. Iveta Nováková Název Studium tepelně izolačních vlastností cementových betonů při zvýšené teplotě Vedoucí diplomové práce Datum zadání diplomové práce Datum odevzdání diplomové práce V Brně dne Ing. Lenka Bodnárová, Ph.D prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA Vedoucí ústavu prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA Děkan Fakulty stavební VUT

3 Podklady a literatura Designing Concrete Structures for Fire Safety, ACI, SP-255 Bradáčová, I. Stavby z hlediska požární bezpečnosti. ERA group, s.r.o. Brno ISBN Bodnárová, L. Kompozitní materiály, učební opora VUT Brno, FAST, 2007 Drochytka, R. Trvanlivost stavebních materiálů, učební opora VUT Brno, FAST, 2008 ČSN EN Eurokód 2: Navrhování betonových konstrukcí Část 1-2: Obecná pravidla Navrhování konstrukcí na účinky požáru. Sborníky z tuzemských a zahraničních konferencí (r ). České a zahraniční normy. Internetové zdroje. Zásady pro vypracování Předmětem diplomové práce je studium tepelně izolačních vlastností cementových betonů s využitím lehkého kameniva při zvýšené teplotě. V teoretické části proveďte rešerše týkající se oblasti lehkých betonů u nás i v zahraničí (z pohledu jejich tepelně technických vlastností za normálních podmínek a při zvýšené teplotě). Popište metodu měření součinitele tepelné vodivosti u zkušebních vzorků cementových betonů. Proveďte návrh a výrobu betonových zkušebních vzorků s využitím různých druhů kameniv (lehké kamenivo Liapor, čedič) pro měření součinitele tepelné vodivosti metodou topného drátu. Vyhodnoťte závislosti součinitele tepelné vodivosti u zkušebních vzorků cementových betonů v závislosti na teplotním zatížení zkušebních vzorků. Proveďte zároveň také vyhodnocení mikrostruktury teplotně zatížených zkušebních vzorků. Předpokládaný rozsah cca 70 stran. Předepsané přílohy... Ing. Lenka Bodnárová, Ph.D. Vedoucí diplomové práce

4 Abstrakt Diplomová práce se skládá ze dvou částí, teoretické a praktické. V teoretické části jsou uvedeny základní informace o lehkých betonech, se zaměřením na vlastnosti a využití lehkého hutného betonu s kamenivem Liapor. Dále je popsán vliv zvýšené teploty na strukturu betonu a změny chemické, mechanické a fyzikální probíhající při tepelném zatížení. Také je zhodnocena propustnost betonu a vliv polypropylenových vláken na odolnost betonu vůči zvýšeným teplotám. V praktické části je proveden návrh, výroba a zkoušky cementových betonů s využitím různých druhů kameniva (lehké kamenivo Liapor, čedič) pro zjištění jejich vlastností a vhodnosti použití při zvýšených teplotách. Je posouzen vliv zvýšené teploty na pevnost, nasákavost, tepelnou vodivost, změnu povrchové propustnosti a degradaci zkušebních desek zatěžováním dle normové teplotní křivky (ISO 834). Prováděné práce jsou pro přehlednost rozděleny do pěti etap a na konci každé etapy jsou posouzeny výsledky z naměřených hodnot. Závěrem jsou shrnuty veškeré poznatky a vyhodnocena nejvhodnější receptura včetně návrhu postupu pro další výzkum. Klíčová slova Lehká hutný beton s kamenivem Liapor, kamenivo čedič, zvýšená teplota, struktura betonu, součinitel tepelné vodivosti, teplotní křivka ISO 834

5 Abstract Master`s thesis is divided in to two parts, practical and theoretical. In theoretical part are listed basic information s about light weight concrete, special emphasis are given to characteristic and practical application of compact light weight concrete with Liapor aggregates. In this study is described influence of high temperature on concrete structure and chemical, mechanical and physical changes, which take place during exposal to high temperatures. Further is evaluated surface permeability of concrete and addition of polypropylene fibres to concretes resistive to high temperatures. The practical part deals with design, production and testing of cement based concrete with use of different aggregates (light weight aggregates Liapor, basalt). The properties and use for applications in high temperatures is also mentioned. The influence of high temperature on strength, absorption, thermal conductivity, changes of surface permeability and degradation of testing specimens due to heat loads according to normative heat curve (ISO 834). For better transparency are experimental tests divided in to five phases and the measured values are evaluated on the end of each phase. In conclusion are resumed all knowledge s obtained by testing and evaluated the most suitable formulation. The approach for further research is also mentioned. Keywords Light weight concrete with Liapor aggregates, basalt aggregates, high temperatures, structure of concrete, coefficient of thermal conductivity, normative heat curve (ISO 834).

6 Bibliografická citace VŠKP Bc. Iveta Nováková Studium tepelně izolačních vlastností cementových betonů při zvýšené teplotě. Brno, s., Diplomová práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav technologie stavebních hmot a dílců. Vedoucí práce Ing. Lenka Bodnárová, Ph.D..

7 Prohlášení: Prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracoval(a) samostatně, a že jsem uvedl(a) všechny použité informační zdroje. V Brně dne podpis autora Bc. Iveta Nováková

8 Poděkování: Na tomto místě bych ráda poděkovala všem, kteří se podíleli na tvorbě této diplomové práce a zejména pak vedoucí mé diplomové práce Ing. Lence Bodnárové, Ph.D., za vedení, poskytnuté rady a věnovaný čas při zpracování.

9 OBSAH Úvod Cíl práce... Chyba! Teoretická část... Chyba! 1 Lehké betony... Chyba! 1.1 Pórobetony (lehké betony pórovité)... Chyba! 1.2 Lehké mezerovité betony... Chyba! 1.3 Lehké hutné betony... Chyba! Využití lehkého hutného betonu... Chyba! 1.4 Kamenivo Liapor... Chyba! Vlastnosti kameniva Liapor... Chyba! Využití kameniva Liapor... Chyba! 2 Děje probíhající v betonové konstrukci při namáhání zvýšenou teplotouchyba! 2.1 Změny vlastností a popis procesů probíhajících při zvýšených teplotách.. Chyba! Záložka není Chemické procesy měnící vlastnosti... Chyba! Změny mechanických a fyzikálních vlastností... Chyba! 2.2 Vliv zvýšených teplot na jednotlivé složky betonu... Chyba! Cementový tmel... Chyba! Kamenivo... Chyba! 2.3 Beton jako kompozit namáhaný zvýšenou teplotou... Chyba! 2.4 Explozivní a jiné druhy odprýskávání betonu... Chyba! 3 Transportní procesy v betonu... Chyba! 3.1 Propustnost... Chyba! Vzduchová propustnost... Chyba! Propustnost pro vodu... Chyba! 3.2 Vliv pórovitosti na propustnost betonu... Chyba! Propustnost betonu ovlivněná trhlinami v betonu.. Chyba! 4 Vlákna... Chyba! 4.1 Polypropylenová vlákna (PP vlákna)... Chyba! Vlastnosti PP vláken... Chyba! Použití PP vláken... Chyba! 5 Požární odolnost staveb... Chyba! 5.1 Požární odolnost... Chyba! 5.2 Nominální teplotní křivky... Chyba! Experimentální část... Chyba! Metodika řešení experimentální části... Chyba! 6 I. Etapa Příprava receptur... Chyba! 6.1 Charakteristika použitých surovin... Chyba! Cement... Chyba! Kamenivo... Chyba!

10 6.1.3 Plastifikační přísada... Chyba! Polypropylenová vlákna... Chyba! 6.2 Návrh receptur... Chyba! 6.3 Postup míchání čerstvého betonu... Chyba! 6.4 Systém označování zkušebních těles... Chyba! 6.5 Zatěžování vzorků zvýšenou teplotou... Chyba! 6.6 Závěr I. Etapy... Chyba! 7 II. Etapa - Fyzikálně mechanické vlastnosti navržených recepturchyba! 7.1 Metodika prováděných zkoušek... Chyba! Zkoušení čerstvého betonu - Část 2: Zkouška sednutím (ČSN EN ).. Chyba! Zkoušení čerstvého betonu - Část 6: Objemová hmotnost (ČSN EN ) Chyba! Zkoušení ztvrdlého betonu - Část 7: Objemová hmotnost ztvrdlého betonu (ČSN EN )... Chyba! Zkoušení ztvrdlého betonu Část 3: Pevnost v tlaku zkušebních těles (ČSN EN )... Chyba! Zkoušení ztvrdlého betonu - Část 5: Pevnost v tahu ohybem zkušebních těles (ČSN EN )... Chyba! Stanovení pevnosti betonu v tahu (ČSN ). Chyba! Stanoveni vlhkosti, nasákavosti a vzlínavosti betonu (ČSN EN )... Chyba! 7.2 Vyhodnocení prováděných zkoušek... Chyba! Vizuální kontrola zkoušených betonů po teplotním zatížení... Chyba! Záložka není Fyzikálně mechanické vlastnosti zkoušených betonů... Chyba! Záložka není 7.3 Závěr II. Etapy... Chyba! 8 III. Etapa - Stanovení součinitele tepelné vodivosti... Chyba! 8.1 Metody pro stanovení součinitele tepelné vodivosti... Chyba! 8.2 Metodika prováděných zkoušek... Chyba! Stanovení tepelné vodivosti metodou topného drátu při laboratorní teplotě... Chyba! Stanovení tepelné vodivosti metodou topného drátu při zvýšených teplotách... Chyba! 8.3 Vyhodnocení prováděných zkoušek... Chyba! 8.4 Závěr III. Etapy... Chyba! 9 IV. Etapa - Trvanlivostní vlastnosti zkoušených betonů... Chyba! 9.1 Metodika prováděných zkoušek... Chyba! Měření vzduchové propustnosti přístrojem TORRENT... Chyba! Záložka není Měření povrchové nasákavosti přístrojem ISAT... Chyba!

11 9.1.3 Měření povrchové propustnosti pro tlakovou vodu metodou GWT... Chyba! Záložka není 9.2 Příprava zkušebních vzorků... Chyba! 9.3 Vyhodnocení prováděných zkoušek... Chyba! Měření permeability přístrojem TORRENT... Chyba! Měření povrchové nasákavosti přístrojem ISAT... Chyba! Metoda propustnosti pro tlakovou vodu GWT... Chyba! 9.4 Závěr IV. Etapy... Chyba! 10 V. Etapa - Rychlost šíření tepla v deskách prohřívaných jednostranněchyba! 10.1 Příprava zkušebních desek... Chyba! 10.2 Popis zkušebního zařízení... Chyba! 10.3 Průběh zahřívání... Chyba! Popis chování jednotlivých desek při zahřívání... Chyba! 10.4 Metodika zkoušek prováděných na deskách před a po tepelném zatížení.. Chyba! Záložka není Ultrazvuková impulzová metoda... Chyba! Stanovení pevnosti povrchových vrstev v tahu... Chyba! Pevnost v tlaku na vývrtech... Chyba! 10.5 Vyhodnocení prováděných zkoušek... Chyba! Ultrazvuková impulzová metoda... Chyba! Pevnost povrchových vrstev v tahu... Chyba! Pevnost v tlaku na vývrtech... Chyba! 10.6 Závěr V. Etapy... Chyba! Závěr... Chyba! Seznam použitých zdrojů Seznam použitých zkratek Seznam tabulek Seznam grafů Seznam obrázků... 20

12 ÚVOD Vývoj ve stavebnictví je velice rychlý, a proto vznikají speciální druhy betonů se specifickými vlastnosti pro určité využití. Ekonomika staveb a bezpečnost práce i konstrukcí klade na materiály stále větší požadavky. Buduje se čím dál více komunikací s velkým množstvím mostů a tunelů. Tyto konstrukce jsou nadměrně namáhány, a zvýšením kvality materiálů užívaných k jejich výstavbě se může docílit jak snížení ceny, tak ekologického dopadu na životní prostředí. V případě tunelů toho lze dosáhnout užíváním betonů s přídavkem polypropylénových (PP) vláken. Tyto betony redukují procento spadu při provádění stavby, a dále snižují riziko odprýskávání povrchových vrstev betonu při vzniku požáru. Důležitá je i volba vhodného cementu a kameniva. V České republice je 35 tunelů a ekoduktů o délce m. Nejnovější a nejrozsáhlejší je pražský tunelový komplex Blanka (5502 m). Při jeho výstavbě byl využit pro sekundární ostění beton obsahující PP vlákna. Beton obecně má mnoho dobrých vlastností ve spojení s požární odolností. Je nehořlavý, neprodukuje toxické plyny a má nízkou tepelnou vodivost. Na druhou stranu při špatném navržení betonové směsi může při požáru dojít k tvorbě trhlin a odprýskávání vrchních vrstev, a tím k narušení struktury betonu. V případě obnažení ocelové výztuže odprýsknutím povrchové vrstvy železobetonu dojde ke snížení její pevnosti, což může vést ke kolapsu celé konstrukce. 12

13 SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ [1] TILLOVA, J. Studium chování betonů při působení vysokých teplot. Brno, Diplomová práce. VUT Brno. [2] DROCHYTKA, R. a P MATULOVÁ. Lehké stavební látky. Brno, Studijní opory. VUT Brno. [3] Hutné lehké betony z Liaporu. LiaporBeton [online]. [cit ]. Dostupné z: [4] Beton - vztah mezi strukturou a vlastnostmi. ČVUT Praha [online]. [cit ]. Dostupné z: [5] DUFKA, A. Stříkané betony odolné vůči působení extremních teplot. XII Mezinárodní vědecká konference: Materiálové inženýrství. 2009, č. 12. [6] Příprava ověřování požární odolnosti tunelového ostění z lehkého betonu Liapor. Konstrukce [online] [cit ]. Dostupné z: [7] Technická příručka. Liapor [online]. srpen 2011 [cit ]. Dostupné z: [8] Informace o projektu. Tunelový komplex Blanka [online]. [cit ]. Dostupné z: [9] TunnelTalks. Fire damage rebuild of Mont Blanc road link [online]. červen 2001 [cit ]. Dostupné z: [10] HELA, R, L BODNÁROVÁ a I HAGER. New generation cement concretes. Košice, červen ISBN [11] KUPILÍK, V. Požární bezpečnost staveb. Praha: ČVUT, ISBN [12] FICHTOVÁ, Z. Chování cementových kompozitních materiálůs vláknovou výztuží při působení vysokých teplot. Brno, Diplomová práce. VUT Brno. [13] KUPILÍK, V. Stavební konstrukce z požárního hlediska [online] [cit ]. ISBN Dostupné z: [14] Fire design of concrete structures : materials, structures and modelling. Lausanne, 2007, 91 s., ISBN [15] HELA, R, L BODNÁROVÁ, K KŘÍŽOVÁ a J VÁLEK. Vytvoření postupů a receptur pro použití betonu s vyšší trvanlivostí vůči působení vysokých teplot v konstrukcích. Dílčí výzkumná zpráva za rok 2010, CIDEAS Centrum integrovaného navrhování progresivních stavebních konstrukcí. listopad [16] Fel. Teplotní pole [online]. [cit ]. Dostupné z: [17] HEIJDEN, G.H.A. Moisture transport in heated concrete, as studied by NMR, and its consequenses for fire spalling. [online]. březen 2007 [cit ]. Dostupné z: 13

14 [18] KOLÍSKO, Jiří. Vliv krátkých všesměrně rozptýlených polypropylénových mikro a makrovláken na vlastnosti cementových malt a betonů. [pdf] České vysoké učení technické v Praze, Fakulta stavební, 2008 [19] VÁLEK, J. Vlastnosti vláknobetonu po různých stupních teplotního zatížení. XII Mezinárodní vědecká konference: Materiálové inženýrství [online] [cit ]. Dostupné z: [20] KALIFA, P., CHÉLLÉ, CH. a CHÉNÉ, G. High-temperature behaviour of HPC with polypropylene fibres: From spalling to microstructure. [Online] Science Direct, [Citace: ]. ISSN Dostupné z: [21] BODNÁROVÁ, L. Kompozitní materiály. Brno: VUT Brno, [22] PROCHÁZKA, Jaroslav, Radek ŠTEFAN a Jitka VAŠKOVÁ. Navrhování betonových a zděných konstrukcí na účinky požáru. Vyd. 1. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2010, 189 s. ISBN [23] Promat. Požární scénáře [online]. [cit ]. Dostupné z: [24] Fire design of concrete structures : materials, struktures and modelling Lausanne, Shwitzerland : Case Postale, s. ISBN [25] Žáruvzdorné materiály Stanovení tepelné vodivosti: Část 1: Metoda topného drátu (křížové uspořádání a uspořádání s odporovým teploměrem). In: ČSN EN ISO leden [26] SVOBODA, Z. Tepeln technické vlastnosti stavebních materiálů. ČVUT Praha. [27] KOVALČÍKOVÁ, H. Vliv změn v pórové struktuře betonu na aktuální trvanlivost ŽB a předpjatých konstrukcí. Brno, Diplomová práce. VUT Brno. [28] ŠMERDA, Zdeněk a kol. Životnost betonovych staveb. Prvni vydani. Praha: Nakladatelstvi ŠEL, spol. s.r.o., Řada C - Technicka knižnice autorizovaneho inženyra a technika. ISBN [29] VYTLAČILOVA, V. - DVORSKY, T., Permeabilita a vodotěsnost betonu, 4.1 Fyzikalni a chemicke vlastnosti stavebnich hmot, JUNIORSTAV [30] KADLECOVÁ, Z, J ADÁMEK a P HRONOVÁ. Využití metody Torrent Permeability Tester pro kontrolu kvality povrchové vrstvy betonových konstrukcí. TZBinfo [online]. prosivec 2012 [cit ]. Dostupné z: [31] STAVAŘ, T. Změna trvanlivosti betonu z recyklovaného betonu variantní adicí silikátových příměsí. Brno, Diplomová práce. VUT Brno. [32] ACI Committee 201, Guide to durable concrete. [33] Tepelná vodivost. Wikipedia [online]. [cit ]. Dostupné z: epeln.c3.a9_vodivosti [34] ŠŤASTNÍK, S. Fyzikální vlastnosti stavebních materiálů a konstrukcí. Brno,2006. Studijní opory. VUT Brno. 14

15 [35] MAŘÍK, R. Ultrazvuková metoda zkoušení hmot a konstrukcí. Fce.vutbr.cz [online]. [cit ]. Dostupné z: [36] ČSN EN (731303). Zkoušení betonu: Část 4: Stanovení rychlosti šíření ultrazvukového impulsu. březen [37] ČSN Nedestruktivní zkoušení betonu - Ultrazvuková impulzová metoda zkoušení betonu. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, Září [38] Ultrasonic Pulse Velocity Method. Civil engineering portal [online]. [cit ]. Dostupné z: [39] ČSN EN Zkoušení čerstvého betonu: Část 2: Zkouška sednutím. prosinec 2009 [40] ČSN EN Zkoušení čerstvého betonu - Část 6: Objemová hmotnost. červenec [41] ČSN EN Zkoušení ztvrdlého betonu - Část 7: Objemová hmotnost ztvrdlého betonu. květen [42] ČSN EN Zkoušení ztvrdlého betonu - Část 5: Pevnost v tahu ohybem zkušebních těles. květen [43] ČSN EN Zkoušení ztvrdlého betonu Část 3: Pevnost v tlaku zkušebních těles. říjen [44] ČSN Stanovení pevnosti betonu v tahu. leden [45] ČSN EN Stanoveni vlhkosti, nasákavosti a vzlínavosti betonu. únor [46] ČSN EN Stanovení tepelné vodivosti metodou topného drátu (křížové uspořádání). červen [47] ČSN EN Zkoušení betonu - Část 4: Stanovení rychlosti šíření ultrazvukového impulsu. březen [48] ČSN EN Beton- Část 1: Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda. září [49] ČSN P ENV 206. Beton- Vlastnosti, výroba, ukládání a kritéria hodnocení. říjen

16 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK PP TPT ISAT GWT CSH Č ČV L LV UZ polypropylenová Torrent permeability test povrchová počáteční nasákavost metoda propustnosti pro tlakovou vodu kalcium silikátový hydrát receptura s kamenivem čedič receptura s kamenivem čedič a PP vlákny receptura s kamenivem Liapor receptura s kamenivem Liapor a PP vlákny ultrazvukové 16

17 SEZNAM TABULEK Tab. č. 1 Součinitel tepelné vodivosti pro Liaporbeton při různých objemových hmotnostech [3]... Chyba! Tab. č. 2 Přehled změn probíhajících v betonu při zahřívání [10]... Chyba! Záložka není Tab. č. 3 Stabilita a procesy probíhající v kamenivu vlivem zahřívání [14]Chyba! Záložka není Tab. č. 4 Koeficient lineární tepelné roztažnosti vybraných hornin[10]... Chyba! Záložka není Tab. č. 5 Vlastnosti cementu CEM II/B-S 32,5 R... Chyba! Tab. č. 6 Vlastnosti kameniva čedič dle frakcí... Chyba! Tab. č. 7 Vlastnosti lehkého kameniva Liapor... Chyba! Tab. č. 8 Zrnitost kameniva Liapor dle propadů normovými síty... Chyba! Záložka není Tab. č. 9 Vlastnosti CHRYSO Fluid Optima Chyba! Tab. č. 10 Vlastnosti PP vláken Krampe Fibrin PM 12/18... Chyba! Tab. č. 11 Receptura Č a ČV na 1 m 3... Chyba! Tab. č. 12 Receptura L a LV na 1 m 3... Chyba! Tab. č. 13 Stupně konzistence BS při... Chyba! při zkoušce sednutí kužele... Chyba! Tab. č. 14 Zatřídění lomových poruch... Chyba! Tab. č. 15 Výsledky zkoušek čerstvého betonu... Chyba! Tab. č. 16 Výsledky zkoušek ztvrdlého betonu... Chyba! Tab. č. 17 Výsledky zkoušek ztvrdlého betonu... Chyba! Tab. č. 18 Orientační vlastnosti vybraných stavebních materiálů [26]... Chyba! Záložka není Tab. č. 19 Tabulka naměřených hodnot součinitele tepelné vodivosti... Chyba! Záložka není Tab. č. 20 Tabulka vybraných charakteristik receptur... Chyba! Tab. č. 21 Hodnoty součinitele tepelné vodivosti cementového tmele dle vodního součinitele, vzduchu a vody [34]... Chyba! Tab. č. 22 Závislost součinitele tepelné vodivosti na velikosti pórů [34]... Chyba! Záložka není Tab. č. 23 Třídy kvality povrchové vrstvy betonu [27]... Chyba! Tab. č. 24 Klasifikace absorpce povrchové vrstvy betonu, metoda ISAT [27]... Chyba! Záložka není Tab. č. 25 Hodnocení kvality povrchové vrstvy betonu na základě měření vzduchové propustnosti... Chyba! Tab. č. 26 Hodnocení kvality povrchové vrstvy betonu na základě měření absorbce vody. Chyba! 17

18 Tab. č. 27 Hodnocení kvality povrchové vrstvy betonu na základě měření propustnosti vody pod tlakem... Chyba! Tab. č. 28 Maximální naměřená teplota na jednotlivých termočláncích... Chyba! Záložka není Tab. č. 29 Maximální naměřená teplota na jednotlivých termočláncích... Chyba! Záložka není Tab. č. 30 Maximální naměřená teplota na jednotlivých termočláncích... Chyba! Záložka není Tab. č. 31 Pro hodnocení kvality betonu [38]... Chyba! Tab. č. 32 Rychlosti šíření impulzů UZ vln v deskách před teplotním zatížení... Chyba! Záložka není Tab. č. 33 Rychlosti šíření impulzů UZ vln v deskách po teplotním zatížení... Chyba! Záložka není Tab. č. 34 Shrnutí výsledků... Chyba! Tab. č. 35 Naměřené pevnosti povrchových vrstev v tahu... Chyba! Tab. č. 36 Naměřené pevnosti v tlaku na vývrtech... Chyba! Tab. č. 37 Součinitel tepelné vodivosti λ a koeficient délkové teplotní roztažnosti β... Chyba! 18

19 SEZNAM GRAFŮ Graf č. 1 Závislost součinitele tepelné vodivosti na sypné hmotnosti [7]... Chyba! Záložka není Graf č. 2 Změny poměrné pevnosti v tlaku v závislosti na teplotě (třídy 1 až 3 podle Eurokódu 2) a výsledky betonů s vápenatým kamenivem s různým vodním součinitelem. [10]... Chyba! Graf č. 3 Tepelná vodivost betonů v závislosti na teplotě [13]... Chyba! Záložka není Graf č. 4 Křivka zrnitosti frakce 0 4 mm... Chyba! Graf č. 5 Křivka zrnitosti frakce 4 8 mm... Chyba! Graf č. 6 Křivka zrnitosti frakce 8 16 mm... Chyba! Graf č. 7 Nárůst teploty v peci při zkouškách v porovnání s křivkou ISO Chyba! Záložka není Graf č. 8 Závislost objemové hmotnosti betonu na teplotním zatížení... Chyba! Záložka není Graf č. 9 Závislost nasákavosti vzorků na teplotním zatížení Chyba! Graf č. 10 Závislost pevnosti v tlaku na teplotním zatížení... Chyba! Graf č. 11 Závislost pevnosti v tahu ohybem na teplotním zatížení... Chyba! Záložka není Graf č. 12 Závislost pevnosti povrchových vrstev v tahu na teplotním zatížení... Chyba! Záložka není Graf č. 13 Závislost součinitele tepelné vodivosti λ na teplotě Chyba! Graf č. 14 Závislost součinitele tepelné vodivosti λ při normální teplotě a 400 ºC na objemové hmotnosti. ( I= 4 A)... Chyba! 19

20 Graf č. 15 Závislost součinitele tepelné vodivosti λ při normální teplotě a 400 ºC na nasákavosti... Chyba! Graf č. 16 Závislost součinitele tepelné vodivosti λ na nasákavosti jednotlivých receptur.. Chyba! Graf č. 17 Závislost součinitele tepelné vodivosti a nasákavosti na druhu receptury... Chyba! Graf č. 18 Koeficient vzduchové propustnosti pro w = 3 % [*10-16 m 2 ]... Chyba! Záložka není Graf č. 19 Závislost navržených betonů na vzduchové propustnosti a hloubce vniknutí vakua... Chyba! Graf č. 20 Závislost nasákavosti navržených betonů na absorbci vody... Chyba! Záložka není Graf č. 21 Závislost nasákavosti navržených betonů na absorbci vody... Chyba! Záložka není Graf č. 22 Závislost nasákavosti navržených betonů na absorbci vody a času měření... Chyba! Graf č. 23 Porovnání závislosti navržených betonů na propustnosti vzduchu a vody... Chyba! Graf č. 24 Propustnost betonu pro tlakovou vodu (metoda GWT) po ukončení měření... Chyba! Graf č. 25 Srovnání nárůstu teploty v peci s požární křivkou ISO Chyba! Záložka není Graf č. 26 Teplotní průběh celé zkoušky... Chyba! Graf č. 27 Průběh šíření teploty v desce Rec 1... Chyba! Graf č. 28 Průběh šíření teploty v desce Rec 2... Chyba! Graf č. 29 Průběh šíření teploty v desce Rec 3... Chyba! Graf č. 30 Rychlost šíření UZ vlnění deskou [km/s]... Chyba! Rec 3 (L) Rec 2 (ČV) Rec 3 (Č)... Chyba! Záložka není Graf č. 31 Rozdíl snížení rychlosti UZ vln před a po tepelném zatížení [%] Chyba! Záložka není Graf č. 32 Porovnání pevnosti povrchových vrstev desek ze spodní namáhané strany a horní strany... Chyba! Graf č. 33 Vývoj teplot v peci a deskách... Chyba! SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. č. 1 Vývoj pevnosti u betonu s různým kamenivem při rostoucí teplotě [4]... Chyba! Obr. č. 2 Tunel Mont Blanc po požáru [9]... Chyba! 20

21 Obr. č. 3 Konstrukce modelu CSH fáze [10]... Chyba! Obr. č. 4 Vývoj normalizované intenzity základních minerálů portlandské cementové pasty [10]... Chyba! Obr. č. 5 Struktura lehkého hutného betonu zahřátá na teplotu cca. 800 ºC Chyba! Záložka není Obr. č. 6 Mechanismus odprýsknutí betonu vzniklý tepelnou dilatací [16] Chyba! Záložka není Obr. č. 7 Mechanismus odprýsknutí betonu vlivem tlaku vodních par [16] Chyba! Záložka není Obr. č. 8 Schematický model. Povrch pórovitého materiálu (x=0) je rovnoměrně zahříván. Zahříváním se zvyšuje teplo šířící se v materiálu T(x,t) a hranice x=u(t) mezi suchou a mokrou vrstvou se posunuje směrem do zkušebního vzorku. Tlak p je nejvyšší na hranici mokré a suché vrstvy.[17]... Chyba! Obr. č. 9 Graf znázorňuje průběh šíření odpařující se vody při zahřívání konstrukce [10] Chyba! Obr. č. 10 Rozděleni a velikost pórů v cementovém tmelu [28]... Chyba! Záložka není Obr. č. 11 Vlákno pozorované metodou SME. Vlevo je vidět vlákno v původním stavu, vpravo je vidět lože po vláknu. [19]... Chyba! Obr. č. 12 Polypropylenová vlákna... Chyba! Obr. č. 13 Požární scénáře [3]... Chyba! Obr. č. 14 Kamenivo Liapor... Chyba! Obr. č. 15 PP vlákna Krampe Fibrin PM 12/18... Chyba! Obr. č. 16 Sušárna... Chyba! Obr. č. 17 a) Zkušební pec, b) vnitřní rošt se zkušebními vzorky... Chyba! Záložka není Obr. č. 18 Sednutí kužele při zkoušce konzistence... Chyba! a způsob odečtu naměřených hodnot... Chyba! Obr. č. 19 Schema zatěžování zkušebního tělesa Chyba! Obr. č. 20 Zkušební vzorky po teplotním zatížení a) odprýsknutí kusu betonu z důvodu obsahu cizorodého tělesa, b) Receptura čedič... Chyba! Obr. č. 21 Systém trhlin na vzorku LV po teplotním zatížení.. Chyba! Obr. č. 22 Zkušební vzorky po teplotním zatížení a) Receptura Liapor, b) Receptura Liapor + vlákna... Chyba! Obr. č. 23 Zkušební vzorky po teplotním zatížení horní Receptura Liapor + vlákna, spodní Receptura Liapor... Chyba! Obr. č. 24 Zkušební zařízení... Chyba! Obr. č. 25 Zkušební sestava... Chyba! Obr. č. 26 Závislost součinitele tepelné vodivosti na průměru pórů [34]... Chyba! Záložka není 21

22 Obr. č. 27 Liaporbeton a) vystavený teplotě 800 ºC b) vzorky před-černý vypálením, po vypálení-cihlově oranžový c) bez zatížení zvýšenou teplotou... Chyba! Záložka není Obr. č. 28 Přístroj TPT [30]... Chyba! Obr. č. 29 Normogram pro určení kvalitativní kategorie betonu [30]... Chyba! Záložka není Obr. č. 30 Kalibrační křivka pro stanovení vlhkosti betonu [31]... Chyba! Záložka není Obr. č. 31 a) Měřicí zařízení, metoda ISAT, b) schéma zařízení [31]... Chyba! Záložka není Obr. č. 32 Zařízení pro měření propustnosti tlakové vody [27] Chyba! Obr. č. 33 Zkušební tělesa pro zkoušku TPT, ISAT, GWT... Chyba! Obr. č. 34 Zařízení pro stanovení povrchové propustnosti metodou TPT... Chyba! Záložka není Obr. č. 35 Zařízení pro stanovení povrchové propustnosti vody metodou ISAT.. Chyba! Záložka není Obr. č. 36 Zařízení pro stanovení povrchové propustnosti tlakové vody metodou GWT... Chyba! Obr. č. 37 Formy s čerstvým betonem pro zkušební tělesa... Chyba! Obr. č. 38 Zkušební pec a uložení vzorků... Chyba! Obr. č. 39 Deska Rec 1 po vystavení teplotám do 800 ºC... Chyba! Obr. č. 40 Deska Rec 2 po vystavení teplotám do 800 ºC... Chyba! Obr. č. 41 Deska Rec 3 po vystavení teplotám do 800 ºC... Chyba! Obr. č. 42 Uspořádání sond... Chyba! Obr. č. 43 Přístroj TICO ultrazvukovou impulzovou metodu.. Chyba! Obr. č. 44 a)síť pro desky Rec 1, Rec 2,b) Síť pro desky Rec 3... Chyba! Záložka není Obr. č. 45 Umístění desek na zkušební peci... Chyba! 22