SHR -Přednáška 8. Stavební hmoty PŘEDNÁŠKA 8

Podobné dokumenty
Stavební hmoty. Přednáška 8

Zdroj: 1. název: Stavební hmoty autor: Luboš svoboda a kolektiv nakladatelství: Jaga group, s.r.o., Bratislava 2007 ISBN

Požadavky na betony z hlediska trvanlivosti. Ing. Pavel Fidranský, Ph.D. ČVUT v Praze - Fakulta stavební

KOROZE KONSTRUKCÍ. Ing. Zdeněk Vávra

Trhliny v betonu. Bc. Vendula Davidová

ČSN EN 206. Chemické korozní procesy betonu. ph čerstvého betonu cca 12,5

TKP 18 MD zásady připravované revize

Možnosti zvýšení trvanlivosti a sanace železobetonových konstrukcí. Ing. Pavel Fidranský, Ph.D. ČVUT v Praze - Fakulta stavební

VADEMECUM: CEMENT + BETON

Vysokohodnotný beton 1 JOSEF FLÁDR KANCELÁŘ: B788 KONZULTACE: STŘEDA 12:00 13:00

Stříkané betony maxit

CZ.1.07/1.5.00/

Přednášky: Prof. Ing. Milan Holický, DrSc. FA, Ústav nosných konstrukcí, Kloknerův ústav. Ing. Jana Markova, Ph.D.

v PRAZE - ZKUŠEBNÍ LABORATOŘ ÍCH HMOT

Návrh složení cementového betonu. Laboratoř stavebních hmot

Vysokohodnotný beton 1 JOSEF FLÁDR KANCELÁŘ: B788 KONZULTACE: PONDĚLÍ 10:00 AŽ 11:00

STAVEBNÍ MATERIÁLY A KONSTRUKCE (STMK) BETON

Předpisy SŽDC a ŘVC pro beton specifika

High Volume Fly Ash Concrete - HVFAC

POŽADAVKY NA BETONY POZEMNÍCH KOMUNIKACÍ

Laboratoř je způsobilá aktualizovat normy identifikující zkušební postupy. Laboratoř poskytuje odborná stanoviska a interpretace výsledků zkoušek.

ČSN EN 206 a další nové standardy pro výrobu a zkoušení betonu

Poznámky k betonovým. konstrukcím. Ústav nosných konstrukcí. doc. Ing. Karel Lorenz Nosné konstrukce V 1

Interakce materiálů a prostředí

Standardy pro vrstvy konstrukcí vozovek

STAVEBNÍ MATERIÁLY A KONSTRUKCE (STMK) LEHKÝ BETON

České vysoké učení technické v Praze Fakulta stavební - zkušební laboratoř Thákurova 7, Praha 6

JEMNOZRNNÉ BETONY S ČÁSTEČNOU NÁHRADOU CEMENTU PŘÍRODNÍM ZEOLITEM

Betony pro bytovou výstavbu

CENÍK betonů,materiálů a dopravy

Beton je umělé stavivo (umělý kámen) složené z cementu, hrubého a jemného kameniva a vody.

CENÍK KONTROLNÍCH A ZKUŠEBNÍCH PRACÍ ZL

SPECIÁLNÍ BETONY A ZAJIŠTĚNÍ KVALITY. Viktor Slezák

Vysoké učení technické v Brně Zkušební laboratoř při ÚTHD FAST VUT v Brně Veveří 95, Brno

KAPITOLA 5: BETONY Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích

NOSNÍK UHPC PRO MOSTNÍ STAVBY

CENÍK KONTROLNÍCH A ZKUŠEBNÍCH PRACÍ ZL

STAVEBNÍ MATERIÁLY 6.1 LEHKÉ BETONY

Anorganická pojiva, cementy, malty

Navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru. Ing. Jaroslav Langer, PhD Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc.

CENÍK PRACÍ. platný od BETOTECH, s.r.o., Beroun 660, Beroun. Most Beroun. Trutnov Ostrava. Cheb. J.Hradec.

BETOTECH, s.r.o., Beroun 660, Beroun CENÍK PRACÍ. platný od J.Hradec. Brno

BERMUDSKÝ TROJÚHELNÍK BETONÁŘŮ

Trvanlivost a odolnost. Degradace. Vliv fyzikálních činitelů STAVEBNÍ LÁTKA I STAVEBNÍ KONSTRUKCE OD JEJICH POUŽITÍ IHNED ZAČÍNAJÍ DEGRADOVAT

STAVEBNÍ LÁTKY. Definice ČSN EN Beton I. Ing. Lubomír Vítek. Ústav stavebního zkušebnictví Středisko radiační defektoskopie

Vláknobetonové prvky s obsahem odpadních granálií z výroby minerální vlny

Akreditovaný subjekt podle ČSN EN ISO/IEC 17025:2005: SQZ, s.r.o. Ústřední laboratoř Olomouc U místní dráhy 939/5, Nová Ulice, Olomouc

LEHKÉ BETONY A MALTY

Zdroj: 1. název: Stavební hmoty autor: Luboš svoboda a kolektiv nakladatelství: Jaga group, s.r.o., Bratislava 2007 ISBN

Co to jsou stavební materiály (staviva)? materiály anorganického nebo organického původu používané k výstavbě budov

COMPACTON. Lehce zhutnitelné a samozhutnitelné betony. Compacton. ... nový standard betonáže

SQZ, s.r.o. Ústřední laboratoř Praha Rohanský ostrov 641, Praha 8

1996D0603 CS

CENÍK PRODUKTŮ Platnost od

JČU-ZF, KATEDRA KRAJINNÉHO MANAGEMENTU STAVEBNÍ MATERIÁLY A KONSTRUKCE (STMK)

Vodotěsný beton ZAPA AQUASTOP vs. beton s krystalizačními přísadami. Ing. Tomáš ZNAJDA, Ph.D. technolog speciální produkty

Degradace stavebních materiálů

QUALIFORM, a.s. Zkušební laboratoř Mlaty 672/8, Bosonohy, Brno

CO JE AKVATRON? VÝHODY IZOLACÍ AKVATRONEM

Stanovení složení a míry degradace betonu nosných prvků železobetonové konstrukce budovy nádraží. Ing. Ámos Dufka, Ph.D. Ing. Patrik Bayer, Ph.D.

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

Sada 2 MATERIÁLOVÁ A KONSTRUKČNÍ TYPOLOGIE STAVEB PS

Sanace betonu a železobetonu. Ing. Zdeněk Vávra vavra.z@betosan.cz

Příloha je nedílnou součástí osvědčení o akreditaci č.: 208/2014 ze dne: List 1 z 16

BZ1 - TECHNOLOGIE BETONU I

Vysokohodnotný beton: Úvod, složení

Vysoké učení technické v Brně Zkušební laboratoř při ÚTHD FAST VUT v Brně Veveří 95, Brno

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

Laboratoř je způsobilá aktualizovat normy identifikující zkušební postupy. Identifikace zkušebního postupu/metody

CENÍK. České Budějovice spol. s r. o. NABÍDKOVÝ LIST ZÁKLADNÍCH DRUHŮ ČERSTVÉHO BETONU A OSTATNÍCH SLUŽEB. Platnost od

Ústav stavebního zkušebnictví Středisko radiační defektoskopie STAVEBNÍ LÁTKY. Pojiva a malty II. Ing. Lubomír Vítek, Ph.D.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. FAKULTA STAVEBNÍ Ústav stavebního zkušebnictví

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

Planitop Rasa & Ripara R4

Evropské normy: CEMENT + BETON

Mechanismy degradace betonu a železobetonu. Ing. Pavel Fidranský, Ph.D. ČVUT v Praze - Fakulta stavební K133, B 733

Nestmelené a stmelené směsi

MECHANICKO-FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI CEMENTOVÝCH MALT MODIFIKOVANÝCH MIKROPLNIVEM

Fibre-reinforced concrete Specification, performance, production and conformity

Cemetobetonové kryty vozovek ze směsných cementů

Trvanlivost betonových konstrukcí. Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc. ČVUT - stavební fakulta katedra betonových konstrukcí 1

STAVEBNÍ MATERIÁLY A KONSTRUKCE (STMK) POJIVA

Sada 1 Technologie betonu

Vady a poruchy betonových konstrukcí

Stavební technologie

EUROVIA Services, s.r.o. Centrální laboratoř U Michelského lesa 370, Praha 4 Krč

OVĚŘOVÁNÍ VLASTNOSTÍ SÁDRY. Stavební hmoty I Cvičení 9

ČSN EN , mimo čl.7 a přílohy C

Příručka nejen o betonu ZAPA beton a.s. Praha 2010

Rychletuhnoucí opravný beton s vysokou brzkou pevností Třída R4

Identifikace zkušebního postupu/metody

OVĚŘOVÁNÍ VLASTNOSTÍ SÁDRY SÁDRA JAKO POJIVO SORTIMENT SÁDROVÝCH POJIV

PS01 POZEMNÍ STAVBY 1

Building the future TM POROFLOW. Lité izolační pěnobetony. ... izolují, vyplňují, vyrovnávají

CEMVIN FORM Desky pro konstrukce ztraceného bednění

TECHNICKÉ KVALITATIVNÍ PODMÍNKY STAVEB STÁTNÍCH DRAH. Kapitola 17 BETON PRO KONSTRUKCE

Základní vlastnosti stavebních materiálů

Technologie, mechanické vlastnosti Základy navrhování a zatížení konstrukcí Dimenzování základních prvků konstrukcí

Alena Hynková 1, Petra Bednářová 2 Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích

SPECIÁLNÍ VÝROBKY PRO ZRYCHLENÍ A ZJEDNODUŠENÍ VAŠÍ PRÁCE

Transkript:

Stavební hmoty PŘEDNÁŠKA 8 1

Koroze betonu Koroze (degradace): samovolný proces poklesu (až ztráty) vlastností* materiálu vlivem prostředí *pevnost, soudržnost, vzhled 2

Koroze betonu fyzikální koroze poškození mrazem voda zmrznutím zvyšuje objem o 10% poškození rozpustnými solemi Nejběžnější ionty přítomné v pórovém roztoku v materiálech: Ca 2+, Na +,NH 4 + OH -, SO 4 2-, Cl -, NO 3-, CO 3 2- Zdroje solí ve stavebních konstrukcích: vlastní složka materiálu (CaSO 4.2H 2 O v sádře) rozpuštěné ve vodě vzlínající z podzákladí produkty degradace působením kyselých dešťů metabolické produkty mikroorganismů i vyšších živočichů (splaškové vody, živočišná výroba) následky lidské činnosti zimní údržba silnic solí 3

Fyzikální koroze betonu působením rozpustných solí 1. sůl je rozpuštěná v přebytku vody tvoří nenasycený roztok (nenasycený = voda je schopna rozpustit ještě více soli) 2. tento roztok je transportován konstrukcí vzlínání pórovým systémem 3. vznik nasyceného roztoku (nasycený roztok roztok soli s nejvyšší možnou koncentrací např NaCl 360 g/l) zahuštění odpařením vody (v létě) 4. další odpařování krystalizace soli z nasyceného roztoku (růst pevných krystalků z roztoku) Zkouška na odolnost vůči působení CHRL (chemické rozmrazovací látky): 3% roztok NaCl + střídavé zmrazování hodnotí se opad vzorku (kg/m 2 ) Prevence: provzdušňování betonu vytvoření vzduchových pórů o průměru 100-300 µm, ve kterých probíhá krystalizace ledu i solí 4

Degradace betonu působením vysokých teplot teplotní roztažnost s rostoucí teplotou se zvětšuje objem jednotlivých částic v betonu zejména křemenné kamenivo praskliny na kontaktu kameniva s tmelem, rozpad betonu chemický rozklad vlivem vysoké teploty rozkládají se CSH a CAH hydráty ztráta soudržnosti vystřelování betonu při rozkladu hydrátů se uvolňuje voda vodí pára vyšší objem páry vyšší tlak vystřelování betonu tunelové požáry Prevence: použití polypropylenových vláken při požáru zmizí, vzniklými kanálky uniká pára nerosta napětí v betonu 5

Chemická degradace betonu 1. druh rozpouštění a vyluhování složek tmele 2. druh chemické reakce tmele se složkami prostředí, které vedou na nevazebné produkty (často provázené tvorbou výkvětů) 3. druh rekce s tvorbou objemných produktů (rozpínání) Všechny vedou ke ztrátě pevnosti a v extrémním případě k rozpadu betonu 4. koroze ocelové výztuže 5. koroze kameniva 6

Beton: koroze 1. druhu - vyluhování vyluhování rozpouštění Ca(OH) 2 a jeho vyplavování způsobeno měkkou (hladovou málo minerálů) vodou protékající betonem pokles koncentrace Ca(OH) 2 v betonu způsobuje porušení rovnováhy složek tmele dochází k rozpadu CSH a CAH hydrátů pokles pevnosti dále způsobuje: pokles ph nebezpečné pro korozi ocelové výztuže na povrchu se tvoří kalcitový výluh (bílé mapy) 7

Beton: koroze 2. druhu nevazebné produkty kyselinová koroze: reakce Ca(OH) 2 z betonu s kyselými složkami prostředí (kyseliny S a N z kyselých dešťů, organické kyseliny z biokoroze..) vznikají vápenaté soli nemají vazebné schopnosti pokles koncetrace Ca(OH) 2 vede k porušení rovnováhy tmele a k rozpadu CSH a CAH vznikající soli můžou být rozpustné tvorba výkvětů odpareni a krystalizace Ca OH 2 HNO Ca NO 2 H O Ca NO.2 4H O 2 3 3 2 2 3 2 2 výkvěty 8

Beton: 2. druh karbonatace karbonatace betonu: reakce Ca(OH) 2 z tmelu s CO 2 ze vzduchu nebo vody (vodní stavby) vzniká uhličitan vápenatý CaCO 3 2 3 2 Ca OH CO CaCO H O 2 pokles koncentrace Ca(OH) 2 vede k: poklesu ph koroze výztuže (pod ph 9,5) porušení rovnováhy tmele a k rozpadu CSH a CAH v extrémních případech může probíhat karbonatace CSH a CAH za vzniku SiO 2, Al 2 O 3 a dalších oxidů pokles pevnosti 9

Beton: 2. druh karbonatace sledování karbonatace betonu pomocí fenolftaleinu (FFT): barevný přechod při ph 8-10 fialový: ph > 10 obsahuje Ca(OH) 2 výztuž OK bezbarvý: ph 8 karbonatovaný beton žádný Ca(OH) 2 problém s korozí výztuže 10

Beton: 3. druh rozpínání reakce, při nichž vznikají objemné produkty krystalizují v betonu a svým krystalizačním tlakem trhají strukturu betonu: pokles pevnosti, vydrolování, rozpad SO 4 2- objemný produkt na hranicích zrn rozpínání zrn tmele a kameniva 11

Beton: 3. druh rozpínání síranové (sádrovcové) rozpínání sírany útočící na beton: spodní voda mořská voda splaškové vody (sirné bakterie) chemické provozy přítomné v kamenivu sulfidy: mohou být v kamenivu, oxidují se na sírany zkouška kameniva na přítomnost sulfidů a síranů!! 1. sulfidy po okyselení páchnou H 2 S 2. sírany se sráží roztokem BaCl 2 jako BaSO 4 12

Beton: 3. druh rozpínání síranové (sádrovcové) rozpínání mechanismus: 1. vznik sádrovce Ca OH SO 2 H O CaSO.2H O 2OH 2 2 4 2 4 2 v betonu sádrovec objem vyšší o 17 % 13

Beton: 3. druh rozpínání síranové (sádrovcové) rozpínání mechanismus: 2. vznik ettringitu 3CaO.Al O.6H O 3 CaSO.2H O 19 H O 3CaO.Al O.CaSO.32 H O 2 3 2 4 2 2 2 3 4 2 hydrát C 3 AH 6 z betonu sádrovec z 1. etapy ettringit expanze na 2,65x 14

Beton: 3. druh rozpínání ochrana betonu proti síranové korozi zamezit styku betonu a vody s vysokým obsahem síranů pokud to nejde (např. mořské stavitelství): - cement s nízkým obsahem C 3 A (do 5 % je to síranovzdorný cement) - nízká porozita betonu (nízké v/c) -přídavek pucolánu (struska, směsné cementy) reaguje přednostně s Ca(OH) 2 a ten nemůže tvořit sádrovec a ettringit 15

SHR -Přednáška 8 Beton: koroze ocelové výztuže čerstvý beton: ph silně alkalické ( 12,5) ocel se pasivuje vrstva Fe(OH)3 chrání ocel proti korozi karbonatovaný beton: ph postupně klesá při ph cca 9,5 pasivní vrstva přestává být kompaktní probíhá intenzivní koroze výztuže ztráta kontaktu betonu a výztuže výztuž nepůsobí korozi výztuže podporují (aktivují) chloridy a sírany - sledují se ve složkách betonu i v okolním prostředí O2 CO2 H2O Cl 16

Alkáliová reakce kameniva těžené kamenivo s vyšším obsahem amorfního SiO 2 (opál, chalcedon) při kontaktu se cementem alkálie v cementu (NaOH, KOH) způsobují alkáliovou reakci kameniva :!Alkali-silica reaction ASR! amorfní SiO 2 + NaOH (KOH) gel křemičitanu sodného s vodou bobtná a způsobuje rozpínání 17

Alkáliová reakce kameniva prevence alkali-silica reaction 1. vyhnout se obsahu amorfního SiO 2 v kamenivu riziko jsou jednotky procent vyšší výskyt je v říčních naplaveninách (USA, Čína) 2. omezit obsah alkálií (Na 2 O, K 2 O) v používaném cementu 18

mechanismus solné koroze síranové rozpínání alkaliová reakce kameniva vystřelování betonu karbonatace a koroze výztuže 19

Beton Pokračování 20

Specifikace typového betonu výrobce betonu zaručuje všechny požadované vlastnosti dodávaného betonu odběratel (specifikátor) je zodpovědný za specifikaci požadovaných vlastností čerstvého a ztvrdlého betonu (podle projektu) Příklad označení typového betonu s doplňujícím požadavkem: 21

Specifikace typového betonu C 25/30 -XF2(CZ,F.2) -Cl 0,20 -D max 22 -S1 dle ČSN EN 206-1/Z.3 pevnostní třída stupeň vlivu prostředí (č. tabulky pro mezní hodnoty a složení směsi dle požadované životnosti) obsah chloridů maximální frakce kameniva stupeň konzistence 22

Specifikace typového betonu C 25/30 -XF2(CZ,F.2) -Cl 0,20 -D max 22 -S1 pevnostní třída stupeň vlivu prostředí (č. tabulky pro mezní hodnoty a složení směsi dle požadované životnosti) obsah chloridů maximální frakce kameniva stupeň konzistence 23

Specifikace betonu SHR -Přednáška 8 Pevnostní třídy betonů C 30/35 min. charakteristická válcová pevnost v tlaku po 28 dnech na válcích v. 300 a ø 150 mm min. charakteristická krychelná pevnost v tlaku po 28 dnech na krychlích o straně 150 mm 24

SHR -Přednáška 8 Specifikace betonu Pevnostní třídy betonů 25

Specifikace typového betonu C 25/30 -XF2(CZ,F.2)-Cl 0,20-D max 22-S1 pevnostní třída stupeň vlivu prostředí (č. tabulky pro mezní hodnoty a složení směsi dle požadované životnosti) obsah chloridů maximální frakce kameniva stupeň konzistence 26

SHR -Přednáška 8 Specifikace betonu Specifikace vlivu prostředí 27

Stupně vlivu prostředí Specifikace betonu X0 bez nebezpečí koroze nebo narušení XC1, XC2, XC3, XC4 koroze vlivem karbonatace XD1, XD2, XD3 koroze vlivem chloridů, ne však z mořské vody XS1, XS2, XS3 koroze vlivem chloridů zmořské vody XF1, XF2, XF3, XF4 působení mrazu a rozmrazování XA1, XA2, XA3 chemické působení XM1, XM2, XM3 mechanické působení SHR -Přednáška 8 28

Specifikace betonu Specifikace vlivu prostředí Bez nebezpečí koroze nebo narušení X0 SHR -Přednáška 8 29

Specifikace betonu Specifikace vlivu prostředí Koroze vlivem karbonatace XC pokud je beton, obsahující výztuž nebo jiné zabudované kovové vložky, vystaven ovzduší a vlhkosti SHR -Přednáška 8 30

Specifikace vlivu prostředí Koroze vlivem chloridů ne z mořské vody XD pokud beton, obsahující výztuž nebo jiné zabudované kovové vložky, přichází do styku s vodou, obsahující chloridy, včetně rozmrazovacích solí, ne však z mořské vody pokud do betonu proniknou chloridy, pak dojde ke korozi (aktivaci) oceli, aniž by to bylo nutně spojeno s poklesem ph v praxi nejčastěji kontaminace betonu chloridy z rozmrazovacích prostředků (posypových solí) na komunikacích v ČR aplikováno cca 150 200 tis. tun ročně prostředky na bázi CaCl 2 a MgCl 2 mohou narušovat pojivo v betonu Specifikace betonu SHR -Přednáška 8 31

Specifikace betonu Specifikace vlivu prostředí Koroze vlivem chloridů ne z mořské vody XD XD1 středně mokré, vlhké povrchy betonů, vystavené chloridům rozptýleným ve vzduchu, stavební části dopravních ploch, jednotlivé garáže XD2 mokré, občas suché plavecké bazény, beton vystavený působení průmyslových vod obsahujících chloridy XD3 střídavě mokré a suché části mostů a inženýrských staveb vystavené postřikům obsahujícím chloridy, betonové povrchy parkovišť SHR -Přednáška 8 32

Specifikace vlivu prostředí Působení mrazu a rozmrazování XF pokud je mokrý beton vystaven významnému působení střídavého mrazu a rozmrazování voda obsažená v pórovem systému betonu při cyklickém zmrazování mění objem a skupenství rozpad betonu zejména dopravní stavby Specifikace betonu SHR -Přednáška 8 33

Specifikace betonu Specifikace vlivu prostředí Působení mrazu a rozmrazování XF XF1 mírně nasycen vodou bez rozmrazovacích prostředků Svislé betonové plochy vystavené dešti a mrazu XF2 mírně nasycen vodou s rozmrazovacími prostředky Svislé betonové povrchy silničních konstrukcí vystavené mrazu a rozmrazovacím prostředkům rozptýleným ve vzduchu XF3 značně nasycen vodou bez rozmrazovacích prostředků Vodorovné betonové povrchy vystavené dešti a mrazu XF4 značně nasycen vodou s rozmrazovacími prostředky nebo mořskou vodou Vozovky a mostovky vystavené rozmrazovacím prostředkům, betonové povrchy vystavené přímému ostřiku rozmrazovacích prostředků a mrazu SHR -Přednáška 8 34

Specifikace vlivu prostředí Chemické působení XA Specifikace betonu vody s nízkým obsahem soli (hladové) s vyšší koncentrací vodíkových iontů (kyselé) obsahující agresivní CO 2 (uhličité) síranové hořečnaté amonné alkalické, průmyslové odpadní, vody obsahující oleje, tuky, sirovodík SHR -Přednáška 8 35

Specifikace betonu Specifikace vlivu prostředí Chemické působení XA Pokud je beton vystaven chemickému působení rostlé zeminy, podzemní vody nebo je vystaven chemickému prostředí XA1 slabě agresivní chemické prostředí nádrže čistíren odpadních vod, základy v prostředí XA1 XA2 středně agresivní chemické prostředí části staveb v půdách agresivních vůči betonu XA3 vysoce agresivní chemické prostředí průmyslové čistírny odpadních vod s chemicky agresivními vodami, sklady chemicky agresivních látek a umělých hnojiv, silážní jámy, krmné žlaby, chladící věže s odvodem kouřových plynů SHR -Přednáška 8 36

Specifikace betonu Specifikace vlivu prostředí Koroze vlivem mechanického působení XM pokud je beton vystaven pohyblivému mechanickému zatížení (obrusu) dopravou, vodou s abrazivem, kavitací SHR -Přednáška 8 37

SHR -Přednáška 8 Specifikace betonu Stupně vlivu prostředí - příklady 38

39

Specifikace typového betonu C 25/30 -XF2(CZ,F.2) -Cl 0,20 -D max 22 -S1 pevnostní třída stupeň vlivu prostředí (č. tabulky pro mezní hodnoty a složení směsi dle požadované životnosti) obsah chloridů maximální frakce kameniva stupeň konzistence 40

Specifikace betonu SHR -Přednáška 8 Specifikace obsahu chloridů Cl maximální obsah chloridů k hmotnosti cementu (%) Cl 1,0 bez ocelové výztuže nebo jiných kovových vložek Cl 0,4 s ocelovou výztuží nebo jinými kovovými vložkami Cl 0,2 s předpjatou ocelovou výztuží Cl 0,4 znamená max. 0,4% chloridů z množství cementu 41

Specifikace typového betonu C 25/30 -XF2(CZ,F.2)-Cl 0,20-D max 22 -S1 pevnostní třída stupeň vlivu prostředí (č. tabulky pro mezní hodnoty a složení směsi dle požadované životnosti) obsah chloridů maximální frakce kameniva stupeň konzistence 42

Maximální frakce kameniva D max Specifikace betonu Podmínka nejmenšího rozměru nejvýše jedna třetina až polovina nejmenšího rozměru konstrukce (podle jejího tvaru) nejmenší vzdálenost ocelových prutů výztuže zmenšená o 5 mm nejvýše 1,3 násobek krycí vrstvy výztuže 1/3 světlého průměru potrubí, jímž je dopravován beton Snahou je použití co největšího zrna kameniva, pokud to uvedené podmínky dovolí SHR -Přednáška 8 43

Specifikace typového betonu C 25/30 -XF2(CZ,F.2)-Cl 0,20-D max 22 - S1 pevnostní třída stupeň vlivu prostředí (č. tabulky pro mezní hodnoty a složení směsi dle požadované životnosti) obsah chloridů maximální frakce kameniva stupeň konzistence 44

Specifikace stupně konzistence konzistence = odpor proti přetváření jak moc nebo málo je čerstvý beton tekutý nebo sypký zpracovatelnost metody sednutí kužele (Abrams) - S rozlití - F přeformování VeBe - V stupeň zhutnění - C Specifikace betonu SHR -Přednáška 8 45

Specifikace betonu Specifikace stupně konzistence Sednutí kužele S (Abramsova zk.) SHR -Přednáška 8 46

Specifikace stupně konzistence Rozlití F Specifikace betonu F1 340 mm F2 350 410 mm F3 420 480 mm F4 490 550 mm F5 560 620 mm F6 630 750 mm samozhutnitelné betony (SCC) F7 760 850 mm samozhutnitelné betony (SCC) SHR -Přednáška 8 47

Specifikace betonu Specifikace stupně konzistence Přeformování V (VeBe) SHR -Přednáška 8 48

Specifikace stupně konzistence Stupeň zhutnění C Specifikace betonu SHR -Přednáška 8 c h 0 h 0 s 49

SHR -Přednáška 8 Specifikace betonu Doporučené konzistence č.b. 50

Specifikace typového betonu C 25/30 -XF2(CZ,F.2)-Cl 0,20-D max 22 - S1 pevnostní třída stupeň vlivu prostředí (č. tabulky pro mezní hodnoty a složení směsi dle požadované životnosti) obsah chloridů maximální frakce kameniva stupeň konzistence 51

Specifikace betonu SHR -Přednáška 8 Specifikace životnosti konstrukce Označuje se národním dodatkem (CZ) a číslem tabulky mezních hodnot (F.1-3) Předpokládaná životnost 50 let (CZ, F.1) Běžné bytové a administrativní stavby Předpokládaná životnost 100 let (CZ, F.2) Dopravní a jiné významné stavby Při požadavcích na obrus a otluk (CZ, F.3) Pro stupeň vlivu prostředí XM1-3 52

Návrh složení betonu 1. definování požadavků (vliv prostředí, druh konstrukce, namáhání) 2. volba složek (druh cementu, zrnitost kameniva, příměsi), návrh složení 3. experimentální ověření návrhu stanovení konzistence úprava složení na požadovanou konzistenci zkouška pevnosti úprava složení na pevnost při zachování konzistence stanovení definitivního složení 53

Návrh složení betonu Definování požadavků na beton projektové požadavky druh stavby, typ konstrukce, specifikace prostředí, pevnostní třída, krytí výztuže, technologické požadavky konzistence (způsob dopravy a hutnění), rychlost tuhnutí a tvrdnutí, provozní podmínky období betonáže, vzdálenost dopravy speciální požadavky objemová hmotnost, vodotěsnost 54

Návrh složení betonu Volba složek kamenivo ekonomické hledisko (dostupnost, cena, dopravní vzdálenost), technologické hledisko (zrnitostní skladba, max. velikost zrna, mezerovitost, tvar zrn, objemová hmotnost, mechanické vlastnosti, chemické složení) cement druh, pevnostní třída, speciální druhy přísady druh přísady (plastifikační, provzdušňovací, urychlující tuhnutí) příměsi druh a množství 55

Návrh složení betonu podle empirického množství vody 1. odečtení vodního součinitele w pro požadovanou pevnost a vybraný cement 56

SHR -Přednáška 8 Návrh složení betonu podle empirického množství vody 2. určení potřebného množství vody na 1m3 pro zvolenou konzistenci a zrnitost 3. výpočet mc z množství vody a v vodního součinitele c m m w 57

Návrh složení betonu podle empirického množství vody 4. určení dalších složek z rovnice absolutních objemů : m c c m v v m k k m p p V 1 z 100 objem vzduchu cement ( c = 3100 kg.m -3 ) (%) voda ( v = 1000 kg.m -3 ) kamenivo ( k = 2650 kg.m -3 ) příměsi ( p = 2100 kg.m -3 ) 58

Návrh složení betonu Experimentální ověření návrhu výpočet dávky na zkušební záměs (11 dm 3 ) stanovení konzistence čerstvého betonu úprava složení na požadovanou konzistenci zhotovení krychlových zkušebních těles stanovení pevnosti v tlaku po 28 dnech zrání úprava složení na pevnost při zachování konzistence stanovení definitivního složení 59

Druhy betonu prostý beton železobeton předpjatý beton b. s rozptýlenou výztuží lehký beton ( V < 2000 kg.m 3 ) vysokohodnotné a speciální betony samozhutnitelné vysokopevnostní vodotěsné stříkané 60

SHR -Přednáška 8 Železobeton a předpjatý beton 61

Železobeton Joseph Monier 1823-1906 62

Železobeton TLAK BETON TAH OCEL dobrá soudržnost oceli s betonem stejná tepelná roztažnost ( t 12.10-6 K -1 ) vzájemná snášenlivost 63

Výztuž v železobetonu pruty sítě drátky pramence (předpínání) 64

Beton s rozptýlenou výztuží > pevnost v tahu omezení trhlin < deformace (> modul pružnosti) <křehkost (> houževnatost a pevnost v rázu) > únavová pevnost 65

Beton s rozptýlenou výztuží výztuž: ocelové drátky skelná vlákna (alkalivzdorná) PP vlákna (d.6-12mm, tl.18 m) 66

Předpjatý beton do prvku je předem vneseno napětí v tlaku 67

Předpjatý beton předem předpjatý 68

SHR -Přednáška 8 Předpjatý beton dodatečně předpjatý 69

Předpjatý beton Capital Gate, Abu Dhabi Opera, Sydney Most Incheon, Jižní Korea CN Tower, Toronto 70

Vysokohodnotné a speciální betony (HPC) 71

Samozhutnitelný beton SCC (Self-Compacting Concrete) vysoce tekutý beton, nesegreguje není třeba vibrovat menší hluk a pracnost vhodný pro složité konstrukce s hustou výztuží hladký povrch pohledový beton 72

Samozhutnitelný beton složení: cement (portlandský) kamenivo (drobné a hrubé) jemnozrnné příměsi (mleté vápence, popílky, strusky a silika) superplastifikátor (na bázi polykarboxylátů - PCL) 73

Samozhutnitelný beton zkoušky zpracovatelnosti rozlití kužele L-box, U-box J-ring Orimet, V-funnel 74

SHR -Přednáška 8 Vysokopevnostní beton HSC (High Strength Concrete) pevnost v tlaku 60-90 MPa (HSC), 100-180 MPa (UltraHSC) vysoký obsah velmi jemných částic superplastifikační přísada nízký vodní součinitel (< 0,35) velmi rychlý nárůst pevnosti v tlaku (po 24 hod až 50 MPa) často rozptýlená výztuž Burj Chalífa, 828 m 75

Další typy vysokohodnotných betonů Vysokotrvanlivý beton - HDC (High- Durability Concrete) povrchové vrstvy namáhaných kcí ECC (Engineered Cementitious Composite High-Ductility Concrete) kompozitní materiál na bázi cementu s rozptýlenou výztuží (obv. PP mikrovlákna) UFC (Ultra-High-Strength Fiber-Reinforced Concrete High-Ductility Concrete) 76

APC Advanced Permormance Composites Musashi Kosugi Towers, Tokio Složka betonu Cement Drobné kamenivo Hrubé kamenivo Superplastifikátor Záměsová voda Rozptýlená výztuž Popis Cement namíchaný s křemičitým úletem A: směs těženého písku a drobného drceného vápence B: drobný drcený andezit Drcený andezit Dva nově vyvinuté speciální kyselé polykarboxyláty SP1 a SP2 Čistá podzemní voda Směs polypropylénových vláken (PP) a ocelových drátků 77

APC - Musashi Kosugi Towers, Tokio Složka betonu Množství na 1 m 3 betonu Cement s křemičitým úletem 1024 kg Drobné kamenivo 436 kg Hrubé kamenivo 840 kg Záměsová voda 155 l PP vlákna 2 kg Ocelové drátky 40 kg Vlastnost betonu Hodnota Pevnost v tlaku FC 150 MPa Vodní součinitel 0,15 Rozlití Abramsova kužele 600 mm Obsah vzduchu 2 % 78

Vodotěsný beton (vodostavební) pro konstrukce, které jsou dlouhodobě jednostranně vystaveny vodnímu tlaku odolnost vůči agresivnímu prostředí, mrazuvzdornost a odolnost vůči proudění vody (obrusu) 79

Stříkaný beton beton, který je ukládán na podklad pomocí proudu stlačeného vzduchu, čímž vytváří hutnou homogenní vrstvu Suchá technologie - voda je k suché směsi přidávána v ústí trysky Mokrá technologie - v ústí trysky přidáván pouze urychlovač 80

Stříkaný beton Výhody dokonalé přilnutí stříkaného materiálu k podkladu vyplnění všech trhlin a nerovností vysoká pevnost hotového betonu již po 28 dnech úspora bednění vysoká vodotěsnost jednoduchá volby tloušťky vrstvy podle situace rychle proveditelné zpevnění ohrožených konstrukcí 81

Pohledový beton 82

Pohledový beton otisk formy, bednění či speciální matrice režné betony, otisky plošných matric či reliéfních vložek do bednění povrchy upravované v měkkém stavu povrchy hlazené, škrábané, vymývané povrchy upravované v tvrdém stavu pískované, prořezávané,broušené,leštěné, opracované kamenickými technikami 83

Grafický beton použití speciálního filmu - nanesení zpomalovače tuhnutí (tisk, štětec) po sloupnutí folie vymytí neztuhlých částí povrchu rozdílná struktura povrchu 84

Samočistící betony cement s obsahem fotokatalyzátoru (TiO 2 ) (látky urychlující přirozený rozklad nečistot působením světla) 2017 2003 Kostel Dio Padre Misericordioso, Řím 85

SHR -Přednáška 8 Průsvitný beton obch. název: Litracon 4 % optických vláken objemová hmotnost 2100-2400 kg.m3 pevnost v tlaku až 70 MPa 86

SHR -Přednáška 8 Prefabrikovaný beton 87

Betonové prefabrikáty panely stropní, stěnové sloupy skruže, roury schodiště 88

SHR -Přednáška 8 Betonová kusová staviva stěnové tvárnice stropní prvky 89

Betonová kusová staviva střešní krytina (cca 50 kg/m 2, jednoduchá pokládka,dlouhá životnost, nestálost vzhledu) dlažba 90

Lehké betony objemová hmotnost < 2000 kg.m 3 mezerovité nepřímo lehčené (kamenivo) přímo lehčené (póry, pěna) 91

Třídy lehkých betonů třídy pevnosti: LC 8/9, LC 12/13, LC 16/18, LC 20/22...LC 50/55...LC 80/88 vysokopevnostní lehké betony třídy objemové hmotnosti: 92

Vlastnosti lehkých betonů 93

Lehké betony Podle použití: konstrukční (monolitické i prefabrikované) >0,5 W.m -1.K -1, R > 15 MPa konstrukčně - tepelněizolační (tvárnice a dílce) = 0,25 0,5 W.m -1.K -1, R = 3-15 MPa tepelněizolační ( v < 400 kg.m 3 ) < 0,25 W.m -1.K -1, R < 3 MPa 94

SHR -Přednáška 8 Mezerovité betony Výroba: vynechání drobných frakcí monofrakční beton snížení obsahu cementového tmelu mezera zrno cementový tmel Vlastnosti: pevnost v tlaku 1-10 MPa objemová hmotnost 900-1400 kg.m3 95

Mezerovité betony - použití povrchy vozovek protihlukové stěny rychlé vysychání tlumí hluk 96

Betony s lehkým kamenivem Pórovité kamenivo: přírodní (pemza, tufy) umělé z přír. materiálů (jíly, břidlice, perlit) umělé z průmyslových odpadů (škvára, struska, popílek) 97

Betony s lehkým kamenivem pevnost v tlaku do 45 MPa v = 1000-2000 kg.m 3 vysokopevnostní lehké betony (LWAC) pevnost až 90 MPa vyšší nasákavost kameniva - vyšší vodní součinitel nebo předvlhčování 98

Betony s organickým plnivem dřevěné štěpky, hobliny, třísky rostlinná vlákna (pazdeří, juta, konopí) polystyren 99

SHR -Přednáška 8 Polystyrenbeton potěry, vyrovnávací vrstvy 0,07 W.m-1.K-1 v = 200-500 kg.m-3 tvárnice 100

Přímo lehčené betony pěnobeton předem připravená pěna pórobeton chemická reakce přímo ve směsi (autoklávovaný pórobeton) 101