3. PEVNOST V TLAKU BETONU NA VÝVRTECH

Transkript

1 3. PEVNOST V TLAKU BETONU NA VÝVRTECH Vývrty jsou válcové zkušební vzorky, získané z konstrukce poocí dobře chlazeného jádrového vrtáku. Vývrty jsou pečlivě vyšetřeny, upraveny buď zabroušení, anebo koncování a zkoušeny v tlaku norový postupe. Probleatiku vývrtů řeší nory, zejéna ČSN EN , ČSN a ČSN Popis vývrtů Po odběru z konstrukce se vývrty nejprve nesazatelně označí na každé jejich části a vývrty se zdokuentují otograicky s přiložený ěřítke - viz obr Obr. 3.1 Označení a dokuentace jádrového vývrtu. Při popisu vývrtu sledujee zejéna tyto vlastnosti: A) Posouzení kaeniva: druh, přibližné složení rakcí, největší velikost zrna na povrchu vzorku, stejnoěrnost rozložení po výšce vývrtu, apod.; B) Zhutnění betonu: vizuálně určení velikosti kaveren, dutin a pórů. Stanoví se celková charakteristika (rozlišuje se beton bez pórů, álo pórovitý, pórovitý, veli pórovitý, ezerovitý), počet dutin a kaveren, rozěry největší dutiny. C) Poloha výztuže - nožství, sěr, hloubka, rozěry a druh výztuže. Příklad popisu vývrtu z obr Průěr: 75 Délka: 0 Kaenivo: Těžené Odhad rakce: 0-16 Dutiny: 10 Póry: 5 (ojediněle) Ø 18, žebříková 1045 (V), Výztuž: hloubka 100 od povrchu Zákl. charakteristika: obyčejný hutný Ma. velikost, tvar: 5, 0 % zrn tvar. Inde > 3 Pórovitost: álo pórovitý Sěr výztuže: kolý k ose 1

2 . 3.. Test karbonatace betonu Pro hodnocení kvality betonu á význa také enoltaleinový test karbonatace betonu. Povrch betonu ihned po odvrtání jádra nebo po rozdrcení zkušebního tělesa nastříkáe 1% roztoke enoltaleinu rozpuštěného v etylalkoholu. Pokud je test pozitivní, tj. povrch betonu se zbarví červeno-ialovou barvou, á beton ph vyšší než 9,5 a není zkarbonatován. Zcela zdravý beton je zásaditý a á ph vyšší než 1,0. Pokud je test negativní (nezbarví se), á beton hodnotu ph nižší než 9,5. Negativní test ukazuje na pokročilou degradaci betonu, který ztrácí unkci pasivní ochrany výztuže proti korozi. Ve cvičení provedee test po rozdrcení zkušebního tělesa Úprava zkušebních těles Zkušební tělesa se ze vzorků vrtných jader připravují řezání na válce. Přednostní poěry délky vývrtu k průěru podle ČSN EN jsou: a),0, jestliže se á pevnost porovnávat s válcovou pevností; b) 1,0, jestliže se á pevnost porovnávat s krychelnou pevností. Zkoušení na tělesech s d 150 nora ČSN EN řeší následovně: Výsledky na tělesech s průěre d = 100 se nepřepočítávají, považují se za shodné s tělesy o průěru d = 150. Pro zkoušení na tělesech o průěru enší než 100 by ěly být provedeny kalibrace (pro každý typ betonu vlastní!) Zkoušení tělesa Zkušební tělesa se pečlivě zabrousí (zakoncují), zěří a zváží. Dále se stanoví pevnost v tlaku u každého zkušebního tělesa, a to dělení aiálního zatížení průřezovou plochou, vypočtenou ze středního průěru. Výsledek se zaokrouhlí na nejbližší 0,1 MPa nebo 0,1 N/. Při zkoušce je nezbytně nutné zkontrolovat plochy porušení zkušebních těles viz. obr. 3.. V případě, že porušení tělesa neodpovídá požadavků dle ČSN , je třeba výsledek zkoušky vyřadit. Obr. 3. Vyhovující a nevyhovující způsoby porušení válcových zkušebních těles dle ČSN EN

3 3.5. Alternativní přepočty pevnosti v tlaku na tělesech jiných než norových rozěrů Při diagnostice často narážíe na problé, že není ožné odebrat vývrty základních norových rozěrů. Dosažená pevnost v tlaku usí pak být přepočítána např. podle zásad ČSN EN , Z1. Pro přepočet pevností na válcovou (základní válec o průěru 150 a výšce 300 ) použijee součinitel štíhlosti c,cyl a součinitel příčného rozěru c,cube. Pro přepočet válcové pevnosti na krychelnou opět použijee součinitel cyl,cube z nory ČSN EN , Z1. Pevnost betonu v tlaku na válcích c,cyl v MPa se vypočítá ze vztahu c, cyl c, cubec, cyl kde F je nejvyšší dosažená síla při zkoušce v N; F A A je tlačná plocha zkušebního tělesa v ; c c,cube je opravný součinitel pro příčný rozěr tělesa různý od 150. Lze ho získat buď eperientálně (in. 16 sad těles), anebo beree jeho hodnotu c,cube = 0,95 pro d = 100, c,cube = 0,91 pro d = 50. c,cyl je opravný součinitel pro štíhlost válce enší než,0 (ale > 1,0), který platí pro pevnost c,cyl v rozsahu od 16 MPa do 60 MPa: c, cyl 0,80 0,933. 6,667 Krychelná pevnost betonu c,cube v MPa se určí ze vztahu kde c, cube cyl, cube c, cyl cyl,cube je součinitel pro přepočet válcové pevnosti na krychelnou, závislý na hodnotě válcové pevnosti v tlaku tab Tab Převodní součinitel při převodu pevnosti betonu zjištěné na válcích základních rozěrů na pevnost krychelnou [ČSN EN , Z1] c,cyl [MPa] cyl,cube 1,5 1,5 1,5 1,51 1,49 1,46 1,4 1,36 c,cyl [MPa] cyl,cube 1,30 1,3 1,15 1,06 1,195 1,184 1,17 1,159 Objeová hotnost betonu s přirozenou vlhkostí Dr v kg/ 3 se vypočítá ze vztahu D r V r V je obje tělesa v 3 ; r je hotnost tělesa v kg; 3

4 Vyhodnocení pevnosti betonu v konstrukci Charakteristická pevnost betonu v konstrukci dle ČSN ISO 138 Charakteristickou pevnost betonu v konstrukci ze zkoušek na vývrtech lze v současné době stanovit podle ČSN ISO 138 a ČSN , kde je uveden obecný postup po všechny druhy ateriálů. Tyto nory doporučují provést pro znáé betonové konstrukce nejéně 3 až 6 zkoušek. Pokud o sledované konstrukci neáe spolehlivé inorace (např. při průzkuu staré konstrukce), je konstrukce brána jako neznáá, počet vzorků by ěl být výrazně vyšší. Z výsledků n zkoušek 1,,, n ateriálové vlastnosti X se stanoví průěr, sěrodatná odchylka s, a variační součinitel V, podle vztahů i ; n s ( i ) n 1 ; s V Za předpokladu norálního rozdělení ateriálové vlastnosti X se pak charakteristická hodnota Xk (dolní 5% kvantil) stanoví ze vztahu: X k s ( 1 knv ), knv kn kn s kde kn je součinitel pro stanovení 5% kvantilu, který je uveden v tab. 3.. Tab. 3. Součinitele kn, pro stanovení 5% kvantilu (charakteristické hodnoty) Počet n kn, pro V znáý kn, pro V neznáý,31,01 1,89 1,83 1,80 1,77 1,74 1,7 1,68 1,67 1, ,37,63,33,18,00 1,9 1,76 1,73 1,64 Variační součinitel V lze považovat za znáý, jestliže to ukazují dlouhodobé zkušenosti získané za stejných podínek. Přestože tab. 3.. naznačuje v toto případě ožnost využití jedné zkoušky, doporučuje se provést iniálně 3 až 6 zkoušek. V případě diagnostiky neznáé konstrukce nelze nižší počet zkoušek než 6 vůbec doporučit, spíše je vhodné počet zvýšit Vyhodnocení pevnosti betonu v tlaku v konstrukci podle ČSN EN Nora ČSN EN je zaěřena na stanovení pevnosti betonu v konstrukci a ěla by být využívána spíše u nových konstrukcí. K stanovení charakteristické pevnosti betonu v talku v konstrukci by se s ohlede na zabezpečení potřebné spolehlivosti ělo vyzkoušet co největší nožství vývrtů, přičež z jednotlivého prvku to usí být iniálně 3 vývrty. Pro posouzení shody uvádí tato kritéria: 4

5 Kritériu A (pro nejéně 15 vývrtů) 1, s 4 ck, is ( n), is 48 ck, is is, nejenší Platí enší z obou výsledných hodnot, přito usí být ověřeno, zda se jedná o norální rozdělení. Jestliže se neprokáže, že soubor výsledků á norální rozdělení, á se provést nové hodnocení, např. tak, že soubor se rozdělí na dva. Kritériu B (pro 3 až 14 vývrtů) ( n), k ck, is is ck, is is, nejenší 4 Platí enší z obou výsledných hodnot. Pokud výsledek je značně na straně bezpečnosti, doporučuje se odebrat více vývrtů. V kritériích: ck,is je charakteristická pevnost betonu v tlaku v konstrukci, (n),is je průěrná pevnost betonu v tlaku stanovená na n počtu vývrtů, is,nejenší je nejenší pevnost zjištěná na vývrtech, s je sěrodatná odchylka pevností vývrtů; pokud je enší než,0 MPa, dosadí se hodnota,0 MPa. k je součinitel závislý na počtu vývrtů n (pro 3-6 vývrtů k=7, pro 7-9 vývrtů k=6, pro vývrtů k=5. ČSN EN požaduje pro splnění požadavku na projektovanou pevnost betonu dosažení v konstrukci pouze 85 % charakteristické pevnosti na norových tělesech. Hodnoty charakteristické pevnosti in situ jsou uvedeny v tab. 3.3 Tab Miniální charakteristická pevnost v tlaku betonu v konstrukci podle nory ČSN EN Pevnostní třída betonu podle ČSN EN 06-1 Poěr charakteristické pevnosti betonu v tlaku v konstrukci k charakteristické pevnosti betonu v tlaku norových těles Miniální charakteristická pevnost betonu v tlaku v konstrukci N/ ck,is,cyl ck,is,cube C8/10 0, C1/15 0, C16/0 0, C0/5 0, C5/30 0, C30/37 0, C35/45 0, C40/50 0, C45/55 0, C50/60 0,