Vysoké teploty x beton. Běžný ý beton požár Speciální aplikace betonu DSM 2016 JAROSLAVA KOŤÁTKOVÁ

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

KOROZE KONSTRUKCÍ. Ing. Zdeněk Vávra

ÚČINEK VYSOKÝCH TEPLOT NA MECHANICKÉ VLASTNOSTI CEMENTOVÝCH KOMPOZITŮ

Obsah Úvod Cíl práce Vliv vysokých teplot na cementový tmel Vliv vysokých teplot na kamenivo...

VLASTNOSTI CEMENTOVÝCH BETONŮ PŘI PŮSOBENÍ VYSOKÝCH TEPLOT

Trhliny v betonu. Bc. Vendula Davidová

Vlastnosti betonů modifikovaných minerálními příměsmi

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

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

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

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

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

7.7. Netvarové žáromateriály

POTĚROVÉ BETONY S VEDLEJŠÍM ENERGETICKÝM PRODUKTEM ELEKTRÁRENSKÝM POPÍLKEM A JEJICH ZÁKLADNÍ VLASTNOSTI

VLASTNOSTI BEZSLÍNKOVÝCH KOMPOZITŮ PO VYSOKOTEPLOTNÍM NAMÁHÁNÍ

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška A5. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE BETON VZTAH MEZI STRUKTUROU A VLASTNOSTMI

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška A11. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

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

Sada 1 Technologie betonu

BERMUDSKÝ TROJÚHELNÍK BETONÁŘŮ

CZ.1.07/1.5.00/

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

VLIV RŮZNÝCH DRUHŮ OCELOVÝCH DRÁTKŮ NA MECHANICKÉ VLASTNOSTI VYSOKOPEVNOSTNÍHO BETONU

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Vysokohodnotný beton: Úvod, složení

STUDIUM CHOVÁNÍ BETONŮ PŘI PŮSOBENÍ VYSOKÝCH TEPLOT STUDYING THE BEHAVIOR OF CONCRETE AT HIGH TEMPERATURES

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

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

JEMNOZRNNÉ BETONY S ČÁSTEČNOU NÁHRADOU CEMENTU PŘÍRODNÍM ZEOLITEM

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE BETON VZTAH MEZI STRUKTUROU A VLASTNOSTMI

Základní vlastnosti stavebních materiálů

Využití fluidních popílků při výrobě cementu

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

Možnosti využití termické analýzy v oblasti stavebních materiálů

Anorganická pojiva, cementy, malty

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Sklo chemické složení, vlastnosti, druhy skel a jejich použití

STAVEBNÍ MATERIÁLY A KONSTRUKCE (STMK) POJIVA

Bezcementové žárobetony s vazbou sol gel, jejich výhody a nevýhody

STAVEBNÍ MATERIÁLY A KONSTRUKCE (STMK) LEHKÝ BETON

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

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

Interakce materiálů a prostředí

Chemické složení (%): SiO 2 6 Al 2 O Fe 2 O CaO MgO < 1,5 SO 3 < 0,4

4 Výsledky řešení a diskuse

Malta je podobný materiál jako beton, liší se však velikostí horní frakce plniva (zpravidla max. 4 mm).

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. FAKULTA STAVEBNÍ Ústav stavebního zkušebnictví

Keramika. Heterogenní hmota obsahující krystalické složky a póry, příp. skelnou fázi

SAMOZHUTNITELNÉ BETONY SE ZVÝŠENOU TEPELNĚ IZOLAČNÍ SCHOPNOSTÍ

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

kapitola 25 - tabulková část

STAVEBNÍ OBZOR ROČNÍK 20 ČÍSLO 5/2012

Směsi stmelené hydraulickými pojivy

Geopolymerní materiály

TERMOMECHANICKÉ VLASTNOSTI

Trvanlivost je schopnost konstrukce odolávat vlivům

Rekonstrukce průmyslových provozů

Petrografické a mineralogické posouzení kameniva a betonu v souvislosti s výskytem rozpínavých reakcí v betonu

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

Concrete based on Fly ash Geopolymer

Pojednání ke státní doktorské zkoušce. Hodnocení mechanických vlastností slitin na bázi Al a Mg s využitím metody AE

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

IZOLAČNÍ ŽÁROBETONY V PECÍCH NA VÝPAL KERAMIKY

1. Úvod. 2. Rotační pece na spalování odpadů Provozní režim pecí

REZIDUÁLNÍ VLASTNOSTI VYSOKOHODNOTNÉHO VLÁKNOBETONU PO VYSTAVENÍ VYSOKÝM TEPLOTÁM RESIDUAL QUALITIES OF HPFRC EXPOSED TO HIGH TEMPERATURES

Prof. Ing. Jaroslav Procházka ČVUT Fsv Praha katedra betonových konstrukcí


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

CZ.1.07/1.5.00/

1996D0603 CS

BETON A POŽÁR CONCRETE AND FIRE

Aktuální trendy v oblasti modelování

Chemické složení surovin Chemie anorganických stavebních pojiv

Ošetřování betonu. Ing. Vladimír Veselý. Moderní trendy v betonu III. Provádění betonových konstrukcí Praha

Ž Ý Ř Ě Ž ď ď Ž

Základy materiálového inženýrství. Křehké materiály Katedra materiálu, Strojní fakulta Technická univerzita v Liberci Doc. Ing. Karel Daďourek, 2010

K emi čito to- t - o-a - lkalická reakce kameniva v v betonu onu onu další možnosti t ř i ešení

Hodnoty fyzikálních veličin vybraných stavebních materiálů

Sada 2 MATERIÁLOVÁ A KONSTRUKČNÍ TYPOLOGIE STAVEB PS

STUDIUM CHOVÁNÍ BETONŮ PŘI PŮSOBENÍ VYSOKÝCH TEPLOT STUDYING THE BEHAVIOR OF CONCRETE AT HIGH TEMPERATURES

LEHKÉ BETONY A MALTY

Možnosti zkoumání složení a degradace historických malt a omítek

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE. Japonsko, Kajima Corp., PVA-ECC (Engineered Cementitious Composites)ohybová zkouška

Sada 1 Technologie betonu

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

1 ÚVOD CÍLE HISTORIE VYUŽÍVÁNÍ SANAČNÍCH TECHNLOGIÍ V ČR A ZAHRANIČÍ POŽÁRNÍ ODOLNOST STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ...

š ř ž ů ř š ů ř Ž ř é Č ř ř ú Č ř ř ř é Č ř é ý é ýš ú Ť ý Í Ž Ž ú ú ň é ř Ž ř ů Ž ú ř Ž Ž ř ů ú ú Ž Ž ů ř é Č é é ž š é é ž š ř ř ř

Vlastnosti sáder teorie

Degradace stavebních materiálů

ČSN pro navrhování betonových. Ing. Jaroslav Langer, PhD., Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc. Novinky v navrhování na účinky požáru Praha 22.2.

= mletý slínek + přísady + příměsi (přidávané po. 1. Regulátory tuhnutí sádrovec, anhydrit


Polymerní kompozity. Bronislav Foller Foller

High Volume Fly Ash Concrete - HVFAC

Vláknobetony. Ing. Milena Pavlíková, Ph.D. K123, D ,

Speciální druhy cementů. doc. Ing. Milena Pavlíková, Ph.D. K123, D ,

Výroba stavebních hmot

UNIVERZITA PARDUBICE DOPRAVNÍ FAKULTA JANA PERNERA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Marcel Sládek

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

Transkript:

Degradace betonu vlivem vysokých teplot DSM 2016 JAROSLAVA KOŤÁTKOVÁ Vysoké teploty x beton Běžný ý beton požár Speciální aplikace betonu vyzdívky pecí, zahradní gril, krb, průmysl (sklářství, slévárenství, keramický ýp, p., spalovny ): žlaby, kotle, ocelářské pánve, výlevky, výtlačné bloky.

Hlavní degradační mechanismy Ztráta mechanických h vlastnos betonu ztráta únosnos Obnažení výztuže měknu (kolem 450 C) Zvýšení permeability betonu explozivní odyprýskávání ohrozí poranění osob o snížení í plochy průřezu prvku kce snížení únosnosti Parametry ovlivňující míru degradace (1) vnější Rychlost nárůstu teplot Maximální dosažená teplota Doba trvání vystavení betonu vysokým teplotám (Ne)uzavření bet. prvku jinou vrstvou Způsob následného ochlazování pomalejší šíření tepla kcí (tepelná vodivost betonu) = vyšší teplotní gradient napě odprýsknu, drolení

Parametry ovlivňující míru degradace (2) vnitřní složení betonu typ cementu typ kameniva zásadní vliv na tepelnou vodivost Množství vlhkosti! permeabilita! HPC velice kompaktní voda (vodní pára) málo cest úniku vznik napětí! HPC při 600 C ztráta pevnosti o 50%, při 800 C o 80% některé minerální příměsi mohou mít negativní vliv (metakaolin, křemičitý úlet) PP vlákna při vyšších teplotách se roztaví (171 C) vznik volných cest pro únik vody Děje v betonu v závislosti na teplotě Teplota C CHOVÁNÍ BETONU 20 80 pomalá ztráta volné vody 100 zřetelné zvýšení propustnosti vody 80 150 dehydratace ettringitu 150 170 rozklad sádry CaSO 4.2H 2 O 200 ztráta fyzikálně vázané vody, zvýšení vnitřního tlaku, počátek rozkladu CSH 300 praskání křemičitého kameniva 400 rozklad portlanditu 573 přeměna α křemene na modifikaci ß expanze 600 Druhá fáze rozkladu CSH 700 rozklad uhličitanu vápenatého (CaCO 3 CaO + CO 2 ) 800 Počátek vzniku keramické vazby 1100 1200 1200 Vznik Wollastonitu (metamorfovaný vápenec) 1300 celkový rozklad betonu, tavení některých složek Explosivní odprýskávání Výskyt trhlin

Vznik defektů hlavní příčiny (trhliny, delaminace, porušení vazeb mezi jednotivými i fázemi betonu, odlupování povrchových vrstev, odprýskání) dehydratace CSH smrštění tepelná nekompatibita mezi cementovou pastou a kamenivem objemové změny tlak unikající vodní páry Typ cementu (1) Portlandský cement do 180 C vypařování volné vody 150 300 ztráta fyzikálně vázané vody 400 C rozklad portlanditu Ca(OH) 2 CaO + H 2 O rozpad mikrostruktury cement. pasty Ochlazení opětná hydratace CaO expanze smršťování Směsné cementy méně Ca(OH) 2 vlivem příměsí (puc. reakce) vhodnější

Typ cementu (2) Hlinitanový i cement obs. vysoké množství Al 2 O 3 (ů (různé podle třídy) říd) Velmi dobře odolává vysokým teplotám (dokonce přes 1000 C) Nevýhoda: některé produkty hydratace (CAH 10 a C 2 AH 8 jejich vznik závisí na okolních podmínkách během tuhnutí) jsou metastabilní při zvýšených T konverze na C 3 AH 6 nárůst porozity ztráta mech. vlastností 3 6 Použití v žárobetonech ačkoli podléhá konverzi, nedochází k úplnému rozkladu produktů, zvýšenou porozitu vlivem konverze lze částečně kompenzovat návrhem hutné směsi Typ kameniva (1) Tepelná vodivost tkameniva čím nižší, tím vyšší hrozba odprýskávání Vysoká křemičité k. (křemen 5 7 W/mK) střední čedič (2,9 4,1 W/mK), žula (2,4 W/mK) nízká vápenec (1,2 1,4 W/mK), šamot (0,85 2,5 W/mK) Objemové změny křemen 573 C: α ß modifikace objemová změna vápenec vyšší tepelná kapacita až 10x více tepla je potřeba pro zvětšení objemu v porovnání s křemenem 600 C rozklad CaCO 3 objemové změny Po ochlazení rehydratace CaO objemovézměny

Typ kameniva (1) Vhodná kameniva Do cca 700 C čedič, diabas anebo andezit 800 1000 C drcený keramický střep nad 1000 C: drcený šamot, korund, karborundum, drcený bauxit anebo chromit lehčené lehčený ýšamot, keramzit, vermikulit, křemelina, perlit Nevhodná kameniva křemičité kamenivo, žula Křemičitý písek čedič Drcený šamot bauxit Vliv teploty na pevnost betonu Do 90 C rozdíly v objemových změnách cem. pasty a kamenivem zánik vazby matrice kamenivo 90 200 C rychlé vysušování znovu nastartování hydratace nezreagovaného cementu Nad 200 C změny v chemickém a mineralogickém i složení! Značně nižší pevnosti vzorků uzavřených tlak vodní páry! Nižší pevnosti vzorků testovaných po ochlazení oproti okamžitému testování (rehydratace CaO) Převzato z: Concrete Radiation Shielding M.F. Kaplan

Shrnutí Běžné é betony požár Pozor na minerální příměsi zhutňující mikrostrukturu vhodný návrh Vhodné použití vláken PP, čedičová Speciální aplikace = žárobetony NE: křemičité kamenivo, žulu, portlandský cement ANO: hlinitanový cement, čedič, šamot Děkuji za pozornost

Zdroje [1] D.N. Crook, MJ M.J. Murray, Regain of strength after firing of concrete, Magazine of Concrete Research. 22 (1970). [2] A. Petzold, M. Röhrs, Concrete for High Temperatures, Maclaren and Sons Ltd., London. (1970) 190. [3] C.S. Poon, Z.H. Shui, L. Lam, Compressive behavior of fiber reinforced high performance concrete subjected to elevated temperatures, Cement and Concrete Research. 34 (2004) 2215 2222. [4] O. Holčapek, P. Reiterman, P. Konvalinka, High Temperature Composite of Aluminous Cement with Addition of Metakaolin and Ground Bricks Dust, Applied Mechanics and Materials. 406 411. 411 [5] Technology of Monolithic Refractories, Plibrico Japan Company Limited, Tokyo, 1999. [6] Z. Xing, A. Beaucour, R. Hebert, A. Noumowe, B. Ledesert, Aggregate s influence on thermophysical concrete properties at elevated temperature, Construction and Building Materials. 95 (2015) 18 28. [7] http://www.zarohmoty.cz/koksovny%20a%20vysoke%20pece.html [8] http://www.mct.cz/soubor/zarobeton/ cz/soubor/zarobeton/