Trhliny v betonu. Bc. Vendula Davidová

Transkript

1 Trhliny v betonu Bc. Vendula Davidová

2 Obsah Proč vadí trhliny v betonu Z jakého důvodu trhliny v betonu vznikají Jak jim předcházet

3 Negativní vliv přítomnosti trhlin Snížení životnosti: Vnikání a transport kapalin a plynů způsobujících degradaci betonu a výztuže Transport dán přítomností pórového systému výskyt trhlin tento proces urychlí Snížení vodotěsnosti Bílé vany, vodohospodářské stavby Estetický vliv

4 Hlavní transportní procesy Transport posypových solí rozpínání rekrystalizací Transport kyselin (HCl, HF, H 2 SO 4 atd.) snižování ph, rozpouštění pojiva Transport CO 2 urychlení karbonatace Transport vody krystalizace ledu vodotěsné konstrukce vyluhování Ca(OH) 2 + transport k povrchu výluhy (CaCO 3 ), snížení pevnosti a ph

5 Transportní procesy názorné ukázky Narušení mrazem nechráněná komunikace (1)

6 Transportní procesy názorné ukázky Výkvěty CaCO 3 prosakující chladicí věž (1)

7 Transportní procesy názorné ukázky Vyluhování pojiva porušený povrch chladicí věže (1)

8 Transportní procesy názorné ukázky Porušení 2% HF chemické čistění kotle (1)

9 Transportní procesy názorné ukázky Karbonatace nedostatečná krycí vrstva stěny (10 mm) (1)

10 Důvody tvorby trhlin Možnost přetvářet se: Volná deformace prvek není vázán okolím a jeho změna nevyvolává trhliny Vázaná deformace prvek spolupůsobí (je omezen okolím) deformaci je bráněno trhlina Autogenní smršťování Vlivem vysychání V závislosti na změně teploty Od zatížení Vlivem ostatních degradačních procesů

11 Autogenní smršťování Zmenšení objemu pojiva při hydrataci objem vody a cementu je větší, než-li zhydratovaný produkt Probíhá od smíchání s vodou nízké pevnosti betonu v raném stádiu vysoké riziko tvorby trhlin

12 Smrštění od vysychání Deformace objemu způsobená výparem vlhkosti z povrchu betonu Tento jev může nastat, až když je povrch betonu vystaven vnějšímu prostředí po odbednění, po ukončení ošetřování beton již má určité pevnosti

13 Smrštění vlivem teploty Deformace způsobená změnou teploty Vliv okolní teploty Vliv hydratačního tepla Vzrůst tepla urychluje hydratační proces a způsobuje protažení beton ztvrdne v roztaženém stavu při snížení teploty se beton smršťuje Omezení: Nižší třída cementu Tenkostěnné konstrukce

14 Trhliny od zatížení Pokud napětí překročí pevnosti betonu v tahu trhlina Výrazné napětí je do prvku vneseno zatížením Kritické v tažených oblastech Rozhodující faktor stáří betonu Rané stádium nízká pevnost betonu trhliny Železobetonové konstrukce předpoklad pevnost betonu v tahu je vyčerpána vznik trhlin Až po tomto efektu dochází k aktivaci výztuže

15 Trhliny od různých degradačních procesů Princip stejný tvorba nových produktů uvnitř struktury ztvrdlého betonu: Síranová koroze tvorba ettringitu Alkalicko-křemičitá reakce kameniva Druhotné reakce CaO a MgO ve ztvrdlém betonu Zmrazovací cykly Migrace NaCl a následná krystalizace

16 Rozdílné chování Dle typu betonu: Běžné betony vyšší vodní součinitel smršťování vlivem vysychání Vysokopevnostní betony nízký vodní součinitel - nižší vysychání hlavní faktor je autogenní smršťování Obvykle vysychání a snížení vlhkosti vlivem hydratace probíhá současně nemožné tyto vlivy oddělit

17 Omezení rizika degradace a výskytu trhlin Šířka trhliny do 0,3 mm (ČSN ) postačující z hlediska karbonatace a transportu chloridů Problém s výpočtem nejistoty až 90% Navrhováním menších profilů blíže u sebe, použití drátkobetonu Použití správné pevnostní třídy cementu Betonáž při vhodných teplotních podmínkách Správné ošetřování betonu Samoregenerační vlastnost betonu (popř. krystalizační přísada)

18 Závěr Počet a především velikost trhlin zvyšuje rychlost degradace a snižuje životnost betonu Objemové změny betonu nejsou garantované Hodnoty a výpočty velikosti trhlin nemusí odpovídat skutečnosti Při vzniku trhlin dochází k souhře mnoha aspektů a těžko jednotlivé vlivy izolovaně zkoumat

19 Zdroje Přehled stavu poznání o tvorbě trhlin v betonu v raných stádií a možnostech jejího ovlivnění, ročník 2005, číslo 2, strana 34. BETON TKS [online]. Praha 4: BETON TKS, 2005 [cit ]. Dostupné z: Vysychání a smršťování betonu, ročník 2016, číslo 2, strana 40. BETON TKS [online]. Praha 4: BETON TKS, 2016 [cit ]. Dostupné z: Diagnostika trhlin v betonových a železobetonových konstrukcích, ročník 2014, číslo 3, strana 38. BETON TKS [online]. Praha 4: BETON TKS, 2014 [cit ]. Dostupné z: Vliv prostředí na korozi betonu z pohledu chemických reakcí, ročník 2017, číslo 2, strana 03. BETON TKS [online]. Praha 4: BETON TKS, 2017 [cit ]. Dostupné z: Mechanismy degradace betonu a železobetonu. ČVUT FAKULTA STAVEBNÍ KATEDRA BETONOVÝCH A ZDĚNÝCH KONSTRUKCÍ [online]. Praha: ČVUT, 2015 [cit ]. Dostupné z: