Vďaka jeho úžasné vlastnosti - veľkú hodnotu, silu, o'kapacitný hustotou, vysokou hustotou a odolnosť - vysoká pevnosť betónu je v čoraz väčšej miere využívajú na riešenie rôznych praktických problémov výstavby. V posledných rokoch, high-pevnosť betónu bola zahrnutá do normatívne konštrukcie dokumenty v Nemecku a Európe s pridelenie trieda pevnosti až C100, ktorý položil pevný základ pre aplikáciu týchto betónov.
Z hľadiska moderných technológií, výrobe high-pevnosť betónu dnes predstavuje žiadne väčšie ťažkosti. Napriek tomu nevyhnutné na dosiahnutie navrhnuté tak, vlastnosti čerstvého a spevnených betónových a výber technologicky a ekonomicky optimálne zloženie betónu vyžadujú vážne vedecké a praktické vzdelávanie. K ešte väčšej miere to platí pre produkciu a využívanie ťažkých betónových - sverkhkorotkogo hustý materiál, pevnosť v tlaku, ktorá presahuje 150 MPa. Tento článok sa domnieva, technológie výroby vysoká pevnosť, a ťažkých betónových a prezentované základné okruhy jeho použitia.
Pevnostných triedach a hlavné zásady výroby
V rámci vysokej pevnosti betónu chápeme, betón trieda pevnosti nad C55 (tento údaj predstavuje charakteristickú pevnosť v tlaku vo veku do vody konkrétne valec výška 300 mm a priemer 150 mm vo veku 28 dní). V Nemecku a Európe vypracované normy pre betón trieda pevnosti až C100 [1, 2]. Ľahký betón na zástupný symbol je tiež možné vyrobiť vysokej pevnosti betónu. Nemeckých a Európskych noriem poskytujú pevnostných triedach z LC55 na LC80.
Pre výrobu vysoko-pevnosť betónu vody-cement pomer (pomer W / C) by mala byť výrazne nižšia ako 0, 4), ktorý znižuje pórovitosť a zvyšuje die pevnosti cementového kameňa. Obrázok 1 zobrazuje hlavné korelácia medzi pórovitosť a pevnosť v tlaku cementového kameňa [3]. Minimálne pomer W / C a teda aj nízky obsah vody v mixe spracovateľnosť betónu v reálnych podmienkach je dosiahnuť iba zvýšením obsahu'jguchego a najmä pridaním plasticizer.
Obilia plnenia by mala byť vysoká pevnosť a high-modulus. Potrebujete tiež veľmi dobrá priľnavosť medzi zrna plniva a matice cementového kameňa. V tomto prípade, výborná dosiahnuť pridaním pozzolanic v'spojivá.
Suroviny, zloženie a výrobu
Ako'spojivá môžu byť použité, v zásade všetky štandardné druhy cementov. Pri výbere cementu mali venovať pozornosť na nasledujúce položky:
- Kompatibilita cementu a plasticizer;
- Spotreba alebo jemnosť grind;
- Charakter rastie sila a požadovanú hodnotu konečnej pevnosti;
- Príroda tepla v procese hydratácie so zreteľom na veľkosť stavebnej konštrukcie.
Ak chcete získať vysokú počiatočnú pevnosť, musíte použiť Portlandského cementu (CEM I). V praxi sa ukázalo byť vynikajúci cement triedy CEM I 42, 5 R, najmä tých, ktoré majú nízky obsah fosforečnanu aluminate (C3A). Ako prax ukazuje, v prípade výrobu veľkých predmetov alebo pri vysokých teplotách, je vhodné ich kombinovať Portlandského cementu a slatement, výmena tiež jedným z Portlandského cementu na popolčeka Kam'uhlia. Zástupné symboly musia byť v súlade s príslušnými normami (v Nemecko: DIN 4226 4. ). Dôležitú úlohu má pevnosť, nasiakavosť (granulovanej forme, rozdelenie veľkosti častíc a chemické aktivitu (prevencia alkalickej reakcie). S istotou zadajte silu Vice N / kubických mm, odporúča sa používať malé čadič, Gabrovo alebo žulových štrkov.
Krivka rozdelenie veľkosti častíc by sa malo uskutočniť medzi referenčné krivky preosievaním a a B podľa normy DIN 1045-2 [1] a majú najnižší obsah jemných častíc (<0, 125 mm) a jemného piesku (0 125 0, 25 mm). Priemer najväčšieho zrna by rozsahu od 8 do 16 mm (Obr. 2).
Ako minerálna prísada pri výrobe high-pevnosť betónu sa používajú: microsilica, popolčeka Kam'uhlie, metakaolin, nanogrammes (kremičitá) a Kam'Jan múky (kremeň, vápenec). Microsilica je v tejto súvislosti je dôležitá najmä: sférické častice kremičitý úlet priemer cca 0, 2 mikrometre vyplniť priestor medzi časticami cementu a zvýšiť prepojenie medzi zrna plniva cementu a kameňa na úkor nízkej kryštály portlandite (pozzolanic reakcia).
Povinné'povinné stav vo výrobe high-pevnosť betónu je používania zmäkčovadiel ako chemické prísady. V nedávnej minulosti boli obzvlášť populárne zmäkčovadlá založené sulfonates naftalénu a melamínu (zákon vykonáva pre elektrostatické ich odpudzovaním rovnako nabité ióny na povrchu častíc, a tým znižuje povrchové napätie vody). V posledných rokoch sa zvyšuje aplikácie je možné nájsť vzduchu polycarboxylate, ktoré spolu s vyššie účinky majú ďalšiu výhodu: štruktúry makromolekúl polyméru, ktoré sa hromadia na povrchu častíc, v skutočnosti prevziať funkciu vzpery. V tomto prípade hovoríme o priestorových (fyzické) stabilizáciu. V porovnaní s inými činidlami, aj minimálna dávka produktov na báze esterov polycarboxylate poskytuje adekvátne-rednutie účinok a predlžuje podmienky spracovateľnosť betónovej zmesi. Poznámka spomalenie hydratácie cementu.
Zvyčajne, výkon alebo kompatibility plasticizer s cementom a jemne rozptýlené komponentov betónových zmesí a dávkovanie testované v príslušných vyšetrení.
Zloženie
Zmesi na vysokej pevnosti betónov je stanovená podľa rozsahu pôsobnosti a podstúpiť špeciálne vyšetrenie. Tabuľka poskytuje príklady zmesi skladby pre betón trieda pevnosti C70 a C80.
Výroba a zabezpečenie kvality
Hlavnú úlohu vo výrobe high-pevnosť betónových zmesí je zabezpečenie dostatočného spracovateľnosť betónovej zmesi počas lehoty stanovenej pre stavebnej praxi. To si vyžaduje:
- Neustálou kontrolou obsahu vlhkosti agregáty;
- Vysoká presnosť dávkovacej;
- Miešačky s vysokou intenzitou miešania;
- Určenie postupnosti nakladanie komponenty zmesi a vhodné trvanie miešanie;
- Pri práci s komodít betón by mal obsahovať čas potrebný na dopravu a ktorým betónu, a korelujú s začiatku tvrdnutia; ak je to potrebné, pridať retardér;
- Stanovenie pravidiel ďalšie dávkovanie plasticizer na stavenisku.
Spracovanie betónu je kontroluje počas vhodné testy v reálnych podmienkach (miešanie, dopravu, montáž, následná starostlivosť betónu). Pre high-pevnosť betónu sa odporúča najmä mobile zmesi (kal kužeľ s použitím otrasy 50... 65 cm), pretože sú ľahko prenášať čerpadlá.
Starostlivosť výrazne ovplyvňuje kvalitu betónu. Prednosť by sa mala vlhkosť spracovanie. V podmienkach vysoké požiadavky na tesnosť a životnosť konštrukčných prvkov trvanie starostlivosť by nemala byť kratšia ako tri dni.
Aby sa zabránilo chybám počas výroba, inštalácia a údržba pre betón, mali by ste si naplánovať kontrolu kvality (POROV DIN 10452 [1], Príloha H), ktorý zahŕňa:
- Kontrolu zo strany výrobcu betónu (vypracovanie požiadavky na zdrojové materiály, technické vybavenie, vlastnosti betónovej zmesi a spevnených betónových; rozvoj daných parametrov a tolerancie);
- Kontrolu zo strany spotrebiteľa betón;
- Opatrenia v prípade odchýlky od požiadaviek (napríklad odmietnutie prijatia betónu);
- Určiť zodpovedné osoby.
Proces tvrdnutia betónu, autogenous zmršťovanie
Vzhľadom k relatívne vysokým obsahom cementu, použitie microsilica a nízkej vode-cement vzťahu, high-pevnosť betónu pri kalenie rozvíjať také vlastnosti (v porovnaní s tradičnými konkrétne):
- Ďalšie rýchle zvýšenie teploty v stavebnej konštrukcie;
- Zvýšená rýchlosť spotreby a znečisťujúcich látok v'koordinácia vody v hydratačný proces;
- Zrýchlenie nárastu sily v prvých dňoch.
Nevýhodou takéhoto betónu v porovnaní s klasickými betón je viac intenzívne autogenous zmršťovanie. Pojem "autogenous zmrštenie" sme označujú zmena objemu, ktorý je pod vplyvom izotermický podmienky výsledok v betónové vzorky umiestnené v malom priestore. To je výsledok chemických zmršťovanie a, vo Všeobecnosti, spojené s "vnútorným vysychanie" z cementového kameňa (s ohľadom na W / C nižšie než 0, 4 obsah vody nie je dosť, aby zabezpečili primeranú hydratáciu cementu). Autogenous zmršťovanie už v prvých dňoch po betonážou môže spôsobiť silnú pevnosť v ťahu, a teda k trhlín. Na rozdiel od suchej zmršťovanie autogenous zmršťovanie nemôže byť znížená o externé starostlivosti betónu.
Najúčinnejších prostriedkov boja proti trhliny vo vysokej pevnosti betónov spôsobené autogenous zmršťovanie, existuje vnútorný starostlivosti zavedením rovnomerne rozložené okolo o'objem betónu mikro inklúzie, obsahujúce vody zadarmo. Nádejný používať polymer (SAP), ktoré sú vysoko absorpčnú kapacitu a ich úlohu jednotky. Polyméry SAP sú pridané do betónu vo forme prášku a v procese miešania absorbovať vodu, tvorí teda vody, mikroskopické póry.
Prvýkrát polymérov SAP boli použité pre domácu starostlivosť v roku 2006, keď sa výstavby pavilónu na FIFA world Cup v Kaiserslautern. Konštrukcia je filigránske dizajn self-zhutňovanie vystužené vláknami betóne tlaková odolnosť valca 145 [6]. Obrázok 3 zobrazuje grafické obraz autogénny shrinkable deformácie od finále konkrétne nastavenie s prídavkom SAP a bez neho. Domácej starostlivosti sa významne znížil autogenous zmršťovanie, teda nie produkujú negatívny vplyv na spracovateľnosť betónu (kal kužeľ - 780 mm)a jeho pevnosť v tlaku a pevnosť v ohybe.
Mechanické vlastnosti
Vysokej pevnosti betónov je oveľa rýchlejšie získanie sily, ako tradičné betónu. Dôvodom je nízka vody-pomer cementu a viac aktívny tepla, pretože rýchlu hydratáciu a vysokým obsahom cementu. Nárast pevnosti v ťahu a elastický modul času je ešte rýchlejší, ako rast pevnosť v tlaku. Preto, upgrade z betónu pevnosť pri kompresia znižuje zvýšiť betónu pevnosť pri ťažnosti.
Vysokej pevnosti betónov sú viac krehké ako tradičné betónu [7]vzhľadom k ich viac homogénne štruktúry na rozdiel od konvenčných betónu v ťahu. Crack rýchlo šíriť v celej štruktúre, ktorá vedie k tvorbe rovine zlomeniny a stres obilia agregát.
Procesy, ktoré v priebehu času spôsobiť deformáciu konvenčné betónu v ťahu, ako pravidlo, tiež charakteristické vysokou pevnosťou betónu, ale s niektorými rozdielmi:
- Zníženie tečenie;
- Zníženie vplyvu hrúbky stavebnej konštrukcie a relatívna vlhkosť prostredia;
- Zníženie suché zmršťovanie (cez rozdelenie vlhkosti v prostredí);
- Zvýšenie autogenous zmrštenie v dôsledku vnútorného sušenie.
V zverejnená správa Medzinárodnej Federácie pre betón fib poukazuje na súčasný stav Vecí v oblasti výskumu mechanických vlastností vysokej pevnosti betónu.
Odolnosť
Vďaka malej výške kapilárne póry rýchlosť prieniku kvapalných a plynných látok vo vysokej pevnosti betónu je výrazne nižšia ako v prípade konvenčných betónu v ťahu. Preto na takéto konkrétne môžeme čakať ako výrazne nižšie ceny prieniku agresívne médiá (čo je výhodou z hľadiska ochrany proti korózii ventily)a vyššiu chemickú odolnosť, okrem iného, antiglaze reagencie (technická soľ)a pri nosení.
Pri hodnotení trvanlivosti vysokej pevnosti betónov prognózovanie krakovania, ktorá sa vyskytuje na povrchu betónu alebo v matici, napríklad autogenous zmršťovanie, je stále problematické.
Súdiť o takéto trhliny môžeme, napríklad, meraním priepustnosť hrany oblasti betónu. Pri určovaní hĺbky koksovňa vysokej pevnosti betónov maximálne sýtenie oxidom uhličitým taktiež zaznamenal v oblasti trhliny.
Požiar v high-pevnosť betónu na rozdiel od konvenčných betónu znižuje pevnosť v ťahu dokonca aj pri teplote pod 300 0C. Ak návrh na vysokej pevnosti betónu vystužené oceľové výstuže, obdobie, na požiarnu odolnosť je určený hlavne do začiatku oddeľovať z betónovej vrstvy v hornej časti ventilu.
Zvýšená hustota cementovej matrice je zložitý proces vodnej pary vyplývajúce z tepla. Vzhľadom na vysoký vnútorný tlak zvyšuje riziko výbušné spallation betónovej vrstvy. Tento problém sa dá vyriešiť tak, polypropylénové vlákna, ktoré pri teplotách okolo 150-170 0C začne topiť, ktoré tvoria kanály, prostredníctvom ktorých parný tlak klesá.
Ťažké betóny
Zaujímavé je tzv adefective betónu (UHPC = Ultra High Performance Betónu), ktorých sila sa pohybuje medzi 150 MPa a 250 MPa.
Tento betónu umožňuje vytvárať budovy, ktoré ponúkajú tak vysokú nosnosť a jemné kontúry a odolnosť. Okrem pravidiel výroby vysokej pevnosti betónu na výrobu UHPC vyvinula nasledujúce technické požiadavky:
- Ďalšie znižovanie vody, cementu pomer W / C = 0, 2;
- Nepostrádateľný použitie microsilica a plasticizer;
- Optimalizácia hustote zrniek zástupný symbol, kým nanovel;
- Maximálny limit veľkosti veľkých zŕn do 8 mm, spravidla
do 2 mm;
- Používať zástupné symboly zo skaly zvýšenú pevnosť;
- V niektorých prípadoch-cured pod vysokým tlakom (až do 500 bar) a vysokú teplotu (250 0C).
Na zníženie nebezpečného spallation materiálu a zvýšenie jej pevnosť alebo Priehybu typu, ako pravidlo, z 1, 5-2, 5% malých oceľových vlákien. Prehľad tejto novej technológie je možné nájsť v knihe [8].
Aplikácie
Používanie vysokej pevnosti betónov ponúka nasledujúce výhody:
- Zníženie celkové rozmery debnenie pre stĺpy, nosníky a stenových prvkov;
- Zníženie konštrukcie hrúbky alebo zvýšenie ložisko schopnosť vzory, pracuje na krivke;
- Vytvoriť viac elegantné kontúry so zvyšovaním dĺžka rozpätie štruktúry, práca na krivke (long-span mosty);
Rovnakej veľkosti debnenie v podmienkach sériovej výroby stĺpce, určené pre rôzne zaťaženia, alebo na výrobu stĺpov na všetkých poschodiach v monolitické budovy (high-pevnosť betónu je na dolnom poschodí);
- Zníženie spotreby betónu a výstuže a, resp, doprava a montáž hmotnosť, vyššia počiatočná pevnosť, skôr demontáž a pre-kompresia, ktorá umožňuje starších operačných položky;
- Vyššia hustota, vody a plynu, nepriepustnosti vzhľadom na nízky obsah kapilárne póry;
Vyššia odolnosť proti opotrebeniu;
- Vysoká ochrana proti korózii ventilu kvôli veľmi pomalé šírenie koksovňa;
- Zvýšená odolnosť voči chemicky aktívne látky.
Stále hlavných oblastí použitia vysokej pevnosti betónov boli:
- Výškové stavby, stavby mostov;
- Odolné voči pôsobeniu kvapalín nádrže / povrch zariadení na skladovanie, výdaj a dopravy k životnému prostrediu nebezpečné kvapaliny;
- Obloženie čov;
Priemyselné podlahy;
- Konkrétne pre ohňovzdorné trezory.
Literatúra
1. DIN 1045-2 Normy, 2001-07. Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton-Teil 2: Beton; Festlegung, Vlastnosti, Herstellung und Konformitt; Anwendungsregeln zu STN EN 206-1. Beuth Verlag, Berlín.
2. STN EN 206-1 Normy, 2001-07. Beton-Teil 1: Festlegung, Vlastnosti, Herstellung und Konformitt. Deutsche Fassung EN 206-1:2000, Beuth Verlag, Berlín.
3. Roy DM, Gouda GR: Optimalizácia Pevnosť v Cementovej Pasty. Cement a Betón Výskumu, Vol. 5 (1975) Č. 2, S. 153-162.
4. STN EN 12620 Normy, 2003-04. Gesteinskrnung fr Beton. Beuth Verlag, Berlín.
5. G. Konig, Utorok NV, Zinok M. : Hochleistungsbeton - Bemessung, Herstellung und aplikácie. Ernst &Sohn, Berlín, 2001.
6. Mechtcherine V., L. Dudziak, J. Schulze, Stahr H. : Interné liečenie pomocou Super Absorpčné Polymérov - vplyv na vlastnosti materiálu self-zhutňovanie vlákno-vystužené vysoký výkon betónu. Medzinárodné RILEM Konferencie na Objemové Zmeny Betónu Kalenie: Testovanie a Zmierňovanie OM Jensen et al. (Eds. ), RILEM Konania PRO 52, RILEM Publikácie SARL, pp. 87-96, 2006.
7. Mechtcherine V., Muller HS: Zlomenina správanie Vysoký Výkon Betónu. Konečných Prvkov v Inžinierskych Aplikáciách, MUŽ Hendriks & JG Hnije (ed. ), Balkema Vlastníci, Lisse, Holandsko, pp. 35-44, 2002.
8. Schmidt M, Fehlingovho E., Geisenhanslake C. (Eds. ): Ultra High Performance Betónu (UHPC) - Zborník z 1. Medzinárodné Sympózium na Ultra High Performance Betón; Schriftenreihe Baustoffe und Massivbau, Universitat Kassel, Poťažkať 3, 2004.
Zdroj: www. eremont. ru
Комментариев нет:
Отправить комментарий