CI57 Moderní stavební materiály

Transkript

1 CI57 Mderní stavební materiály Speciální druhy betnu Ing. Barbara Kucharczykvá, Ph.D.

2 C si představíte pd pjmem BETON? dkazů na Ggle; brázků Laminátvá pdlaha vzr F274 Betn 2

3 Rzdělení betnu Pdle bjemvé hmtnsti Pdle způsbu a místa ulžení d knstrukce Pdle způsbu využití v knstrukci Pdle zvláštní pžadavků na jeh funkci Pdle způsbu zpracvání Pdle míry zpracvatelnsti čerstvéh betnu Pdle způsbu dpravy Pdle způsbu zrání Pdle jinéh pužitéh pjiva než prtlandskéh či směsnéh cementu 3

4 Rzdělení betnu Pdle bjemvé hmtnsti - která závisí na druhu pužitéh kameniva: lehký - s bjemvu hmtnstí pd 2000kg/m 3 byčejný - s bjemvu hmtnstí kg/m 3 těžký - s bjemvu hmtnstí nad 2600 kg/m 3 (až d 4500 kg/m 3 ) prstý - s bjemvu hmtnstí kg/m 3 vyztužený, železvý - s bjemvu hmtnstí kg/m 3 předpjatý - s bjemvu hmtnstí kg/m 3 Pdle způsbu a místa ulžení d knstrukce mnlitické prefabrikvané 4

5 Rzdělení betnu Pdle zvláštní pžadavků na jeh funkci trvanlivé dlávající vlivu prstředí a pvětrnsti vdstavební dlávající půsbení vdy, vdtěsné mrazuvzdrné dlávající střídavým účinkům mrazu a vdy krzivzdrné dlávající účinkům agresivníh prstředí prvzdušněné lépe dlávající účinkům mrazu rzpínavé umžňujícířízené rzpínání stínící dstiňující inizující záření tepelně izlační dlávají účinkům extrémních teplt žárvzdrné - dlávající účinkům hně a žáru vzvkvé, silniční 5

6 Rzdělení betnu Pdle jinéh pužitéh pjiva než prtlandskéh či směsnéh cementu sádrvé vápenné plymervé z hlinitanvéh cementu z jemně mleté granulvané vyskpecní strusky Živičné Pužití těcht pjiv, s výjimku asfaltu (živice), případně plymerních pjiv, není bvyklé. Plymer-betn 6

7 Vlastnsti betnu Pevnst v tlaku F PŘÍČNÁ DEFORMACE F 1 < F KLUZNÁ VRSTVA PŘÍČNÁ DEFORMACE R c = F max A F TLAKOVÁ ZKOUŠKA KRYCHLE SMĚR TRHLIN F 1 ZKOUŠKA BEZ TŘENÍ TRHLINY SMĚR TLAKU TLAČNÁ PLOCHA VÁLCOVÁ KRYCHELNÁ HRANOLOVÁ NA ZLOMCÍCH TRÁMCŮ SMĚR HUTNĚNÍ BETONU F F F F d A A A a A a) ROZDRCENÁ KRYCHLE b) TVAR KRYCHLE b a 2 a 2 F a 1 F a 1 F F 2 d A = π A a 1 a2 4 = 2 A = a 1 a A = a b 7

8 Pevnst v tahu Vlastnsti betnu F F b d h F F F A l l a a h d F F F F b R t F max max = R f = 2 A 3 F 2 b h l R t 2 Fmax = π d l R t 2 F max = R t π 2 b h a 2 Fmax = π Pevnst ve smyku JEDNOSTŘIŽNÉM: DVOUSTŘIŽNÉM: F F b h h A b A R q = F max A R q Fmax = 2 A 8

9 Vlastnsti betnu Dtvarvání betnu ε DEFORMACE ZPOŽDĚNÁ PRUŽNÁ (PLOUŽIVOST) PRUŽNÁ ZPOŽDĚNÁ (PLOUŽIVOST) VRATNÁ NEVRATNÁ Defrmační diagram betnu v tlaku NAPĚTÍ σ čas t Mdul pružnsti betnu E je základní přetvárnstní charakteristiku betnu. Je definvaný jak pměr napětí σ k pměrné defrmaci ε 9

10 Vlastnsti betnu Huževnatst / křehkst Odlnst vůči cyklickému namáhání Tvrdst a brusnst Sudržnst (s výztuží), přídržnst (pvrchvých vrstev) Tepelná vdivst Tepltní rztažnst (α = K -1 ) nutnst dilatačních spár Trvanlivstní vlastnsti dlnst pvrchvých vrstev betnu Odlnst prti průsaku tlakvé vdy Mrazuvzdrnst Odlnst prti chemickým rzmrazvacím látkám (CHRL) Objemvé změny smrštění (autgenní, vysycháním), dtvarvání 10

11 Prstý betn Je určen pr budvání pdkladních vrstev, základvých knstrukcí a jádrvých částí přehradních knstrukcí Železvý betn Kmpzitní materiál, u kteréh se tahvá napětí přenáší vlženu betnářsku výztuží. Předpkládá se dknalá sudržnst mezi celvými vlžkami a zatvrdlým cementvým kamenem. Tent kámen svu silně alkalicku reakcí pasivuje pvrch výztuže a brání vzniku krzivních článků. Krze může nastat při karbnataci betnu, kdy se snižuje alkalita pvrchvé vrstvy betnu. Předpjatý betn D betnu je vnášen uměle vyvzený tlak v té části průřezu, v níž pzdější zatížení vyvdí tah 11

12 Předpjatý betn membránvé knstrukce Membránvé knstrukce z předpjatéh betnu umžňují návrh architektnicky zajímavých staveb. Lze je navrhnut nad jakýmkliv půdrysem. Jejich tvar vychází z tvaru lanvé sítě umžňují návrh vlnéh tvaru (free frm), který je sučasně staticky čistý, a tedy i eknmický. Na síť se zavěsí jednduché betnvé prvky. Tuhst knstrukce se zajistí předepnutím kabelů vedených ve spárách mezi těmit prvky. Předpětím lze zajistit, aby knstrukce byly namáhány jen tlakem, a tak mezit vznik trhlin. Níže uvedené knstrukce byly navrženy na Ústavu betnvých a zděných knstrukcí VUT-FAST ve splupráci s firmu SHP. (zatím nerealizván) 12

13 Předpjatý betn membránvé knstrukce Sprtvní stadin v Braga Terminál na mezinárdním letišti Dulles ve Washingtnu, D.C., USA Olympijský stadin Saddledme v Calgary 13

14 Předpjatý betn mstní knstrukce Lávka přes R35 u Olmuce Ulžení segmentu na vnější kabely Lávka přes řeku Svratku - Brn Mst na silnici Hradeká Brn - Předpínání mstních segmentů 14

15 Speciální druhy betnu Vyskhdntný betn (HPC) Vyskpevnstní betn (HSC) Samzhutnitelný betn (SCC) High-Ductility Cncrete Engineered Cementitius Cmpsite (ECC) Ultra-High-Strength Fibre-Reinfrced Cncrete (UFC) High Durability Cncrete (HDC) Advanced Perfrmance Cmpsites (APC) Fire-Resistance Cncrete Knstrukční lehký betn Betn vyztužený vlákny Phledvý betn Průsvitný betn / Průhledný betn Betny s kmpenzací smrštění Stříkaný betn 15

16 ECC (Engineered Cementitius Cmpsite) Jedná se tvárný kmpzitní materiál na bázi cementu standardně s rzptýlenu výztuží bvykle z plyprpylénvých mikrvláken. Na rzdíl d běžnéh drátkbetnu a vláknbetnu je ECC materiálem, na jehž chvání mají výrazný vliv mikrmechanické vazby. Byl již vícekrát pužit pr inženýrské knstrukce (msty, tunely, gravitační přehradní hráze apd.), kde byl nutné zajistit jemné trhliny, neb které vyžadvaly duktilní chvání. Vzhledem k jeh zvýšené schpnsti absrbvat energii byl pužit pr expnvané detaily (například pr napjení průvlaků na prstrvě namáhané smykvé stěny ve výškvých železbetnvých budvách). Japnský svaz stavebních inženýrů (JSCE) vydal v březnu 2007 pr pužívání ECC pracvní verzi dpručení. Šířením ECC si investři, začínají uvědmvat, že ECC přináší při svých vynikajících vlastnstech relativně nízké pčáteční náklady a celkvě velmi příznivý dpad na celkvé náklady stavby. Zdknalený ECC se nazývá UFC 16

17 ECC (Engineered Cementitius Cmpsite) Ductal ddavatel Lafarge Grup, Severní Amerika; zatím jediný kmerčně vyráběný prdukt tht typu Obsah celvých neb plymerních vláken 2 4% umžňuje výrbu tenkstěnných prefabrikátu Vyské tlakvé (až 150MPa) i tahvé pevnsti, duktilita Výrbní metda pr skřepiny stříkané dlévání pr dsažení dknale hladkých plch bez dutin Nízká hmtnst při velké pevnsti, dluhé trvanlivsti a malé údržbě předurčuje materiál k reknstrukcím a náhradám masivních prvků v památkvých a histrických bjektech jak jsu římsy, střešní a fasádní zdby, plastiky, schy a dplňky, zvnice a drbné věže. Hmtnst náhrady je i pětkrát menší než půvdní prvek. Japnsk, Kajima Crp., PVA-ECC (Engineered Cementitius Cmpsites) - hybvá zkuška 17

18 Fasádní prvky reknstrukce budvy v Surenes - Francie ECC (Ductal) Akustický bklad stanice metr - Mnak Nástupiště v Calgary, Canada Lávka pr pěší Sul, Krea 18

19 UFC (Ultra-High-Strength Fiber-Reinfrced Cncrete) Pevnsti 150 MPa i vyšší byl už pužit u mstů, a t tam, kde byly vyžadvány: prvky malé tlušťky; nízká vlastní tíha; stlačená výška trámu; nepřítmnst prutů výztuže. UFC zatím nebyl v praxi významněji pužit pr nsné knstrukce budv, ačkliv už byl za tím účelem prveden něklik výzkumných studií. Pužití limituje především vyská cena UFC a malý prstr pr bjektivní ptřebu takt kvalitníh materiálu u relativně masivních knstrukcí bvyklých budv. JSCE vydal v září 2004 pr pužívání UFC pracvní verzi dpručení, které je pužitelné i pr knstrukce budv. K rzšíření UFC může vést pstupné přesvědčení investrů, že i tent materiál se v řadě případů vyplatí a přinese snížení celkvých nákladů stavby. Je tmu třeba napmci řádným definváním UFC a standardním knstituváním jeh vztahů. 19

20 HDC (High Durability Cncrete ) Zvýšení trvanlivsti se dsahuje pužíváním kvalitnějších (ppřípadě dplňujících neb úplně jiných než bvyklých) slžek a jejich vhdným pměrem v čerstvém betnu. Vysce trvanlivých trvalých frem z HDC, které tvří pvrchvu vrstvu, se pužívá ke zvýšení trvanlivsti celé knstrukce z NSC Nrmal Strength Cncrete (typicky bezdívky pilířů mstů přes mřské zátky, pvrchvé vrstvy pilířů betnvých vrtných plšin atp.) U budv je pužití HDC spíše výjimečné. Navrhvání a výrba HDC jsu ve velké míře vynucvány přísnými pžadavky na udržitelnst v nejvyspělejších (a nejbhatších) zemích. Pr HDC jsu tak zatím charakteristické vyské pčáteční náklady, celkvé (LCC) náklady by však měly být pužitím tht materiálu sníženy. T je čast pměrně nejisté. 20

21 APC (Advanced Perfrmance Cmpsites ) Pr APC byl pužit cement mdifikvaný křemičitým úletem a nvě vyvinutý typ superplastifikátru, který zajišťuje tekutst čerstvéh betnu i při vdním sučiniteli 0,15 a snižuje autgenní smršťvání Tlakvá pevnst až 200 MPa byl pprvé ve velkém měřítku pužit pr nsné knstrukce věží D a E Musashi Ksugi Twers v Tkiu vyských 204 a 163 m, dknčených v únru Vyvinutý APC umžňuje řídit dstřelvání pvrchvých vrstev betnu, které může nastat při pžáru, a dlupvání a rzrušvání pvrchu betnu při defrmacích d seizmickéh namáhání (přimíchání celvých drátků a PP vláken) a zárveň má i při pevnsti 200 MPa dstatečnu tekutst. 21

22 APC (Advanced Perfrmance Cmpsites ) Musashi Ksugi Twers: řez slupem s betnem pevnsti 150 MPa Musashi Ksugi Twers: phled na vyšší budvu D 22

23 SCC (Self Cmpacting Cncrete) Hlavní charakteristiku SCC je schpnst tečení č.b. bez půsbení vnějších dynamických sil, dlnst prti rzměšvání a segregaci a schpnst zhutnění vlastní hmtnstí. Zvýšený pdíl frakce 0/4 mm a jemných příměsí. Typický je rychlý nárůst pevnsti, kvalitní pvrchy; snížení pracnsti na staveništi, urychlení betnáže. SCC byl zaveden jak už víceméně běžný materiál pr řadu inženýrských knstrukcí (msty, tunely, pdzemní nádrže atd.), kde je btížné ukládání a zhutňvání běžnéh betnu. Pdbně se SCC už v bdbných situacích na celém světě běžně pužívá u budv a při jejich sanacích. Pr navrhvání a pužívání SCC existuje ve světě již řada svědčených nrem a předpisů nižší úrvně. Masivnímu rzšíření SCC pmhl, že si investři rychle uvědmili relativně nízké pčáteční náklady při pužití SCC a celkvý příznivý dpad SCC na celkvé náklady stavby (LCC Life Cycle Cst). 23

24 SCC (Self Cmpacting Cncrete) - aplikace Milánská stěna Pilíře estakády přes Masarykv nádraží Železniční mst přes Seifertvu ulici ukládání d husté výztuže 24

25 Důležité parametry Vyskpevnstní betn (HSC) vdní sučinitel snížený až na 0,4 0,3 pužitím superplastifikátrů pužití minerálních příměsí (křemičité úlety, jemně mletá struska); vyská hutnst cementvéh kamene zvýšení trvanlivsti speciální technlgie výrby (nutnst zamezení vzniku trhlin vlivem autgenníh smrštění); rychlý nárůst pevnsti 50 MPa za 24 hdin pužití speciálníh drcenéh kameniva s vysku pevnstí v tlaku a vynikající sudržnstí s cementvu matricí (čedič, žula) pevnsti až 120 (150)MPa; zmenšení průřezů prvků a mnžství výztuže Nejčastější aplikace HSC výstavba infrastruktur vyžadvána vyská pevnst, tuhst a huževnatst mrakdrapy umžňuje velmi rychlu výstavbu, dalek lepší hnivzdrnst než celvé knstrukce nárazuvzdrné betny pr mechanické účely dlnst vůči těru dlažby 25

26 HSC Dlažba Trump Internatinal Htel and Twer, Chicag (TIHT) (Aplikace HSC + SCC) 26

27 Lehký betn Rzdělení lehkých betnů dle: způsbu vylehčení přím (plyntvrná přísada) nepřím (lehké plniv) fyzikální struktury mezervité hutné pórbetny Pužití tepelně izlační knstrukčně izlační knstrukční pěnbetn tvárnice z mezervitéh betnu 27

28 Lehký betn tepelně izlační nejsu určeny pr nsné knstrukce příklady: plystyren betn, pěnbetn, pórbetn, betny s rganickým plnivem knstrukčně izlační mhu plnit jak tep. izlační tak i nsnu funkci příklady: betny vyrbené zpravidla z pórvitéh kameniva knstrukční jsu určeny především k výrbě nsných prvků a knstrukcí příklady: betny vyrbené výhradně z pórvitéh kameniva dstatečné pevnsti; zpravidla se využívá kmbinace hutnéh a pórvitéh kameniva 28

29 Lehký betn - pórbetn Pórbetn: plniv drbný křemičitý písek, ppílek, ppř. škvára, struska; bjemvá hmtnst tvárnic kg/m 3 ; pevnst 2 3 MPa (lze až 10 MPa) Plynbetn Pjiv cement vylehčení se dsahuje plynem, který vzniká chemicku reakcí v důsledku vlžení hliníkvéh prášku neb pasty Plynsilkát Pjiv vápn vylehčení se dsahuje stejně jak u plynbetnu Vyské rizik krze výztuže Vyská nasákavst (60 80%) snížení pevnsti cca 20% Mrazuvzdrný Nevhdný d kyseléh prstředí; špatně snáší půsbení agresivních látek Pvrch nutn patřit pvrchvu úpravu tevřená vnitřní struktura snadn 29 phlcuje prach a vlhkst

30 Tepelně izlační betny Pěnbetn Nezatěžuje knstrukci (bjem. hmtnst kg/m3), pevnst v tlaku 0,3-3 MPa, je tekutý, může být i samnivelační, dbře vyplňuje dutiny, výbrná pracvatelnst, umžňuje prvedení běžných pvrchvých úprav, výbrné tepelně a zvukvě izlační vlastnsti, vyská dlnst vůči vlhksti, plísním a škůdcům, parprpustnst, pžární dlnst, dlnst vůči kyselinám, luhům, chemickým prstředkům, eknmická výrba, zcela eklgický výrbek Pěnbetn lze lít například i na prkenný pdklad či škvárvý zásyp. Předpkladem je pužití separační vrstvy (flie). Schpnst phltit energii výbuchu a nedefrmvat tak klní knstrukce Oblasti pužití: reknstrukce, půdní vestavby, stabilizvání kleneb pěrných zdí, zalití tvarvě slžitých hluchých prstr, nahrazení pdkladních betnů, tep. izlace plchých střech s mírným sklnem, tep. izlace kanálů a šachet

31 Tepelně izlační betny Plystyren betn Základními prblémy při výrbě elektrstatická dpudivst a hydrfbie (nesmáčivst) granulí pěnvéh plystyrenu» btížná mísitelnst ("lepivst plniva ); nepříznivě vlivňují výslednu hmgenitu betnvé směsi. Řešením je pužití speciálních přísad či přímá úprava plystyrénvých kuliček balením mikrvlákny či speciální přísadu. Ekstyren speciálně upravená drť pěnvéh plystyrénu zpracvání plystyrénvéh dpadu. Je až 12x lehčí než klasický betn, rychle tuhne, má až 30x lepší tepelněizlační vlastnsti, je netříštivý, nesnadn hřlavý, dlný vůči hldavcům a plísni a hygienicky i eklgicky nezávadný. Výhdu je vyská elasticita phlcuje rázy, pevnst v tlaku 0,3-1,8 MPa při bjemvé hmtnsti kg/m 3, nízké výrbní náklady. Oblasti pužití: reknstrukce, půdní vestavby, vyrvnávací vrstvy nervných pdkladů, spádvání plchých střech 31

32 Tepelně izlační betny s plnivem na bázi přírdních materiálů Organická plniva dpady dřeva piliny, hbliny, třísky. Degraduje vlivem vlhksti. Expandvaný perlit (tepelné zpracvání perlitu hrnina spečnéh půvdu). Max. zrn 4 mm Keramická kameniva SIO-materiály (SIOPOR) nvinka na trhu; materiál na bázi křemičitanvéh písku; vyrben expandváním při tepltě 300 C; výrba je energeticky nenárčná; 100%-ně recyklvatelný; výrba betnů s bjem. hmtnstí d 200 kg/m 3 LIAPOR vyrábí se expandváním vhdných jílů při tepltě C; pr izla ční betny využíváme kameniv s nízku sypnu hmtnstí

33 Knstrukčně izlační betny Struktura betnů bývá zpravidla mezervitá Jak plniv se pužívají pórvitá kameniva z přírdních zdrjů či průmyslvých dpadů: Aglprit (výpal elektrárenských ppílků) u nás je zatím výrba pzastavena v zahraničí je kameniv znám pd značku Lytag zpěněná struska (prudké zchlazení žhavé tekuté strusky vdu) jakst čast klísá; kameniv je běžně dstupné škvára (dpad spalvání pevných paliv v rštvých tpeništích) je nutn psuzvat z hlediska bsahu radiaktivních iztpů je nutn sledvat prcent nespálených zbytků vlivňují tuhnutí betnu cihelná drť (dpad z cihlářské výrby, recyklace cihelné suti) nervnměrná jakst; nákladné třídění

34 Knstrukčně izlační betny Keramzit (výpal vhdných jílů) Liapr v sučasné dbě nejpužívanější kameniv; širký srtiment síť výrben v Evrpě Expandit (expanze břidlice) vlastnsti bdbné jak keramzit využívá se pr zlepšení izlačních vlastnstí mezervitých betnů

35 Lehký knstrukční betn Jedná se vždy betny s hutnu strukturu Jak plniv se pužívají pórvitá kameniva z přírdních zdrjů či průmyslvých dpadů: Keramzit (výpal vhdných jílů) Liapr, Leca Lytag, Aglprit (výpal elektrárenských ppílků) Kameniv získané výpalem hlušin Cihelná drť 35

36 Specifika výrby čerstvéh hutnéh lehkéh betnu nestejnrdst ve výrbě uměléh kameniva; pevnst, bjemvá hmtnst, sypná hmtnst vliv vlhksti na fyzikálně mechanické vlastnsti kameniva úprava kameniva před dávkváním návrh vhdnéh slžení vzhledem k pžadvaným vlastnstem č.b. a z.b. dávkvání vdy, plastifikačních a stabilizačních přísad dprava, ukládání a hutnění čerstvéh betnu šetřvání betnu bezprstředně p ulžení kamžik dfrmvání návrh celkvé dby a způsbu šetřvání 36

37 Specifika ztvrdléh hutnéh lehkéh betnu nestejnrdst ve výrbě uměléh kameniva; pevnst, bjemvá hmtnst, sypná hmtnst bjemvé změny jsu závislé na úpravě kameniva, dávce vdy a způsbu šetřvání čerstvéh a ztvrdléh betnu náchylnst na vznik trhlin v prvních fázích tuhnutí a tvrdnutí; je dsažen vyšších hdnt hydratačních teplt pužitý druh cementu významně vlivňuje rychlst nárůstu pevnsti betnu vda v zrnech kameniva umžňuje dluhdbu hydrataci cementu pórvá struktura zrn kameniva zajišťuje lepší mrazuvzdrnst LB kvalitní cementvý tmel zajišťuje dlnst betnu v agresivním prstředí výrazně nižší hdnta mdulu pružnsti vzhledem k dsažené pevnsti zvýšená hdnta sučinitele dtvarvání křehké prušení p dsažení pst-kritickéh stavu 37

38 Závislst pevnsti a tepelné vdivsti na bjemvé hmtnsti LB A - mezervité lehké betny z Liapru, případně v kmbinaci s hutným kamenivem B - hutné lehké betny z Liapru C - hutné lehké betny z Liapru s drbným přírdním kamenivem D - hutné lehké betny s lehkými druhy Liapru a s přírdním kamenivem E - vyskhdntné lehké betny z Liapru A - mezervité lehké betny B - hutné lehké betny s bsahem přírdníh kameniva d 25% bjemu C - hutné lehké betny s bsahem přírdníh kameniva větším než 25% bjemu 38

39 Zmnlitnění mntvaných strpů z keramických tvarvek Důležitá patření před i během betnáže: dstranění nečistt z tvárnic a nsníků před betnáží navlhčení tvarvek v letních měsících chrana před zmrznutím v zimních měsících 39

40 Zmnlitnění mntvaných strpů z keramických tvarvek Důležitá patření před i během betnáže: definvání hdnt bjemvých změn betnu sledvání dluhdbé nevratné vlhkstní rztažnsti keramiky nutnst separace desek d hrníh suvrství strpu 40

41 cumentid=2073 Zesílení dřevěných strpů Důležitá patření před i během betnáže: definvání hdnt bjemvých změn betnu sledvání ztráty vdy z betnu vlivem nasákavsti dřeva Trámvý strp Pvalvý strp 41

42 Sanace kleneb splehlivé rznesení zatížení a ztužení knstrukce statické zajištění bez navýšení vlastní hmtnsti knstrukce Železniční mst Praha-Bubeneč Kralupy nad Svitavu MLB výplň za rubem kleneb; pdklad pr betnáž rznášecí desky nad klenbami 42

43 Výměna stávající strpní knstrukce bez přitížení stavby mnlitická deska nad menším rzpětím spřažený strp z I-nsníků a trapézvéh plechu splňuje statické i stavebně fyzikální pžadavky; pužitím LC 16/18 D1,6 je hmtnst knstrukce ve srvnáním s byčejným betnem nižší 150 kg/m 2 43

44 Lehký knstrukční betn 44

45 Přehled nrem pr lehké betny a knstrukce z lehkých betnů ČSN EN DIN betn ČSN Prvádění a kntrla knstrukcí z lehkéh betnu z uměléh pórvitéh kameniva. ČSN EN 206 Betn, vlastnsti, výrba, ukládání a kriteria hdncení. DIN Prstý a vyztužený lehký betn s uzavřenu strukturu. Pžadavky na betn, výrba a kntrla. lehký hutný betn dílce a knstrukce z prstéh, železvéh a předpjatéh lehkéh hutnéh betnu ČSN Navrhvání knstrukcí z lehkéh betnu z pórvitéh kameniva. ČSN EN Navrhvání betnvých knstrukcí. Část 1-4: Obecná pravidla Hutný betn s pórvitým kamenivem. DIN Prstý a vyztužený lehký betn s uzavřenu strukturu. Navrhvání a prvádění. lehký mezervitý betn betn ČSN dílce a knstrukce z prstéh, lehkéh mezervitéh betnu ČSN EN 1520 Prefabrikvané vyztužené dílce z lehkéh betnu s mezervitu strukturu. DIN 4232 Stěny z lehkéh betnu s mezervitu strukturu. Navrhvání a prvádění. ČSN ČSN EN 1520 DIN 4232 dílce a knstrukce ze železvéh lehkéh mezervitéh betnu dle ČSN nelze pužít ČSN EN 1520 DIN 4232 jen nadpraží nad tvry v panelech betnvaná zárveň s panelem. 45

46 Hdncení vlastnstí lehkéh betnu pdle ČSN EN Pevnstní třídy a třídy bjemvé hmtnsti lehkéh betnu f ck,cyl [MPa] f ck,cube [MPa] x 3 [MPa] LC 8/ LC 12/ LC 16/ LC 20/ LC 25/ LC 30/ LC 35/ LC 40/ LC 45/ LC 50/ LC 55/ LC 60/ LC 70/ LC 80/ Třída bjemvé hmtnsti LB Hranice bjemvé hmtnsti LB ve vysušeném stavu [kg/m 3 ] D 1,0 800 až 1000 D 1, až 1200 D 1, až 1400 D 1, až 1600 D 1, až 1800 D 2, až

47 Vláknbetn, drátkbetn Typy vláken pr prstrvé vyztužení betnu Ocelvá vlákna drátky Uhlíkvá vlákna Skleněná vlákna Plymervá vlákna Materiál Pevnst v tahu MPa Délka vlákna mm E-mdulGPa Dávkvání kg/m 3 plyprpylen prti smrštění ; 19; ,9 plyprpylen nsné vlákn ; sklěněné celvé

48 Vláknbetn, drátkbetn OCELOVÁ VLÁKNA SKLENĚNÁ VLÁKNA POLYPROPYLENOVÁ VLÁKNA 48

49 Vláknbetn, drátkbetn využití v knstrukcích V knstrukcích, kde je ptřeba eliminvat pčet, šířku či hlubku trhlin v betnu V širší praxi na knstrukce průmyslvých pdlah, desky vzvek a letištních plch Výrba prefabrikátů schéma rzvje krze výztuže v trhlině Stříkané betny stění tunelů, zesilvání a reknstrukce stávajících knstrukcí V pslední dbě rzvj aplikace vláknbetnu d nsných knstrukcí (základy, vdrvné, svislé knstrukce) 49

50 Vláknbetn, drátkbetn efektivní využití Hspdárnéh využití vláknbetnu lze dsáhnut puze na vhdně zvlených prvcích a puze s využitím vláknbetnu s vlastnstmi, které se plně uplatní na těcht prvcích. Výzkum je vhdné rientvat na věření mechanických vlastnstí, hmgenity z hlediska rzmístění vláken, únsnsti, pžární dlnsti a trvanlivsti a chvání by měl být věřván dluhdbě, nejlépe na prttypech ve skutečném měřítku. Pužití vláknvé výztuže jak částečné neb plné náhrady klasické výztuže je eknmicky výhdné tam, kde jsu vyšší náklady na materiál kmpenzvány snížením pracnsti, dstraněním nedstatků brzdících rychlejší neb kvalitnější prdukci a v důsledku např. mezením velkých plch nutných pr skladvání klasické výztuže. Obecně platí, že celvá vlákna přispívají ke zvýšení únsnsti a plymerní vlákna, jak jsu plyprpylénvá, k vyšší pžární dlnsti, ba typy zvýší huževnatst materiálu. Prvky z vláknbetnu jsu subtilnější, čímž se sníží přepravní náklady a náklady na energeticky nárčné materiály, jak jsu klasická betnářská výztuž a cement. 50

51 Vláknbetn, drátkbetn čekávaný příns Omezení vzniku trhlin v pdlahvých knstrukcích, kde není mžné zajistit dstatečné šetřvání betnu Zvýšení huževnatsti zamezení křehkéh prušení knstrukce (duktilita) Zvýšení trvanlivsti - vdtěsnst, mrazuvzdrnst, karbnatace Zvýšení těru-vzdrnsti betnu Zvýšení pžární dlnsti knstrukcí Zvýšení pevnsti (zejména tahvé) Snížení bjemu klasické výztuže Průmyslvá pdlaha z drátkbetnu 51

52 Vláknbetn, drátkbetn aplikace Mstní římsvý prefabrikát vyskpevnstní PP vlákna Čerstvá směs vláknbetnu Zkušební těles z vláknbetnu 52

53 Vláknbetn, drátkbetn aplikace Pdzemní stavby stění tunelů» zvýšení pžární dlnsti» zamezení vzniku dprýsknutí krycí vrstvy na základě strméh nárůstu teplty a tlaku páry v betnu při pžáru (PP vlákna) Mnlitický drátkbetn pr stění tunelu Strenger - Rakusk Prefabrikvané segmentvé stění CTRL s PP vlákny Velká Británie Stříkaný betn s PP vlákny tunel v Klimkvicích u Ostravy 53

54 Pvrch tvřený tiskem frmy Phledvý betn technlgie výrby Tvřen tiskem hrubých nehblvaných desek, které se různým způsbem upravují; sesazené palubky tvří na pvrchu betnu různé vzry. Celkvý pvrch se jeví jak tvrdý, hrubý až brutální. Pvrch betnu pracvaný v měkkém stavu Hlazení, válečkvání neb jemné pťukávání, a t ihned p vyjmutí z bednění či z frmy s cílem vytvřit pravidelně se pakující vzrek Ke zpracvání se pužívá hubvé hladítk vytvří se hebký hladký vzrek. Ocelvým hladítkem dsáhneme zcela hladkéh vzhledu p celé plše. Dřevěné hladítk se využívá k úpravám venkvních plch hrubý vzhled. Pvrchy betnu pracvané v tvrdém stavu Zejména pískváním suché neb měkké Suché pískvání dstraňuje se plšně cementvý kámen, dhalí se více pórů a pvrchvá struktura betnu se změní. Měkké pískvání nedhaluje kamenná zrna, dstraňuje puze tenku 54 prachvu vrstvu cementvéh kamene.

55 Grafický betn Phledvý betn technlgie výrby Vyráběn přím ve výrbnách prefabrikátů užitím speciálníh filmu Pvrch filmu, který přijde d kntaktu s betnem, je ptištěn běžnu bdvu (rastrvu) tiskvu technlgií, namíst tiskařské barvy je pužit zpžďvač tuhnutí betnu. Výtvarný návrh je mžn na film nanášet přím štětcem. Vzr je na pvrchu betnu vytvářen pmcí efektu kntrastu mezi světlým hladkým pvrchem, betnu a expnvaným pvrchem z ně-hž p slupnutí flie s nezhydratvaným cementem vystupuje jemné kameniv. Architekt a prjektant může vzhled pvrchu fasády vlivnit různými způsby: výběrem neb návrhem určitéh vzru, kte-rý bude realizván na pvrchu betnu velikstí vzru, barvu fasády, hlubku, d které bude cement d pvrchu betnu zpžďvačem 55 vlivněn.

56 Grafický betn Ulžení fólie se vzrem na dn frmy Slupnutí fólie se vzrem Aplikace fasádníh panelu 56

57 Lehký phledvý betn 57

58 Phledvý betn 58

59 Průsvitný, Průhledný betn LiTraCn - Light - Transmitting Cncrete Vynalezl maďarský architekt Árn Lsnczi (2001) Nvý stavební materiál z betnu a skla, který prpuští světl. Základními slžkami průsvitnéh betnu jsu skleněná vlákna a jemnzrnný betn. Drbná skleněná vlákna jsu dknale smísena s betnvu kaší a stávají se tak její sučástí pdbně jak drbné kameniv. Výsledným prduktem je materiál s hmgenní vnitřní strukturu i pvrchem. Mezi dvěma hlavními pvrchy každéh blku z průsvitnéh betnu vedu tisíce paralelně uspřádaných ptických skleněných vláken a vytvářejí matrici. Obsah vláken cca 4% bjemvých. Vlákna jsu schpna přenášet světl bez výrazných ztrát až d tlušťky 20 m. Skleněná vlákna nemají žádný negativní vliv na pevnst betnu v tlaku je mžné jej pužít i na nsné knstrukce. U prvních sérivě vyráběných prefabrikvaných blků a panelů je dsahvána pevnst v tlaku 32 až 49 MPa. Bille Price zahájil na Universitě v Hustnu vývj průhlednéh betnu 59

60 Průsvitný, Průhledný betn Dům v Budapešti Früangenský kstel - předměstí Stckhlmu Vývj průhlednéh betnu 60