Betón je jedným z najdôležitejších a najuniverzálnejších stavebných materiálov používaných na celom svete. Svojimi vlastnosťami patrí cementový betón (CB) medzi najpoužívanejšie stavebné materiály. Medzi jeho špecifické druhy patrí ťažký betón, ktorý je definovaný ako betón, ktorý má po vysušení pri 105 °C objemovú hmotnosť väčšiu ako 2 600 kg/m³.
Výskum vysokopevnostných ťažkých betónov
Aktuálny výskum sa venuje príprave vysokopevnostných ťažkých betónov na základe cementových spojív s použitím druhotných surovín a dvoch ťažkých kamenív: barytu a magnetitu. K výrobe ťažkého betónu je použité ťažké kamenivo, ktoré prispieva k jeho vysokej hustote. Tento parameter je ovplyvnený najmä voľbou vhodného ťažkého kameniva.
Technológia vyhotovenia masívnych monolitických konštrukcií je veľmi náročná z pohľadu technologických postupov. Pevnosť betónu veľmi výrazne ovplyvňuje vodný súčiniteľ, teda pomer hmotnosti vody a cementu. Preto pre dosiahnutie vyšších pevností je treba držať množstvo vody čo možno najnižšie. Jeho znižovaním však ovplyvňujeme spracovateľnosť, ktorú je potrebné ponechať, a tiež nárast hydratačného tepla v konštrukcii, ktoré je treba naopak znižovať.
MOJE RECEPTURA NA EXTRA PEVNÝ BETON
Využitie vedľajších produktov v receptúrach
Na udržanie spracovateľnosti v dnešnej dobe stačí použiť prísady v podobe superplastifikátorov. Tie však neupravujú množstvo hydratačného tepla akumulovaného počas celej doby hydratácie a ošetrovania betónu. A práve zníženie množstva hydratačného tepla sa v tomto výskume očakáva od použitia druhotných surovín.
- Vysokopecná troska: Je už dlhší čas známa ako prímes do betónu. Avšak jej množstvo stále rastie a preto možnosť vyššieho pomeru nahradenia cementu touto zložkou je nutné preskúmať.
- Metakaolín: Je to produkt, ktorý má puzolánové vlastnosti a vyrába sa výpalom kaolínov a kaolinitických ílov v teplotnom rozmedzí 600-900 °C.
- Kremičitý úlet: Vzniká ako odpad z niektorých hutníckych závodov. Má vyšší špecifický povrch a vynikajúce puzolánové vlastnosti. Jeho výhoda spočíva v zvyšovaní pevnosti betónu pri použití ako prímesi do spojiva ale aj jemného filleru.
Skúšobné metódy a mechanické vlastnosti
Výroba skúšobných telies bola realizovaná v súlade s normami STN EN 206-1 a STN EN 12390-1. Skúška pevnosti v tlaku betónu bola prevedená na skúšobných telesách v tvare kocky s rozmermi 150 × 150 × 150 mm. Pevnosť betónu v ťahu pri ohybe sa realizovala na trámcoch s rozmermi 100 × 100 × 400 mm. Porušenie takejto nevystuženej vzorky sa nazýva krehký lom.
Statický modul pružnosti betónu v tlaku sa zisťoval zaťažovaním skúšobného telesa v tlaku na skúšobnom lise. Meranie sa realizovalo za pomoci príložného deformometra. Dĺžkové zmeny sa odčítavali pri hodnote základného napätia 0,5 N.mm⁻² a pri hodnote 1/3 očakávanej pevnosti v tlaku skúšobného telesa.
| Vlastnosť | Metóda / Parametre |
|---|---|
| Objemová hmotnosť | > 2600 kg/m³ |
| Pevnosť v tlaku | Kocky 150x150x150 mm |
| Pevnosť v ťahu pri ohybe | Trámce 100x100x400 mm |
| Modul pružnosti | Zaťažovanie v 3 cykloch |
Praktické uplatnenie ťažkých betónov
Praktické využitie ťažkých betónov bezprostredne súvisí s jadrovou energetikou, prípadne realizáciou rentgenografických či gamagrafických pracovísk. S ohľadom na potrebu účinného tienenia sa väčšinou jedná o masívne konštrukčné prvky. I keď je potreba tieniacich betónov objemovo relatívne malá, je potrebné mať k dispozícii overené technológie a receptúry v prípade, že sú nevyhnutné k výstavbe špecifických objektov, v ktorých je generované tzv. tvrdé gama žiarenie.
Výsledky skúšok deformačných vlastností betónov priaznivo dopĺňajú charakteristiky týchto betónov. Najnižšia získaná hodnota 28-dňovej objemovej hmotnosti bola 3210 kg.m⁻³. Po kompletizácií všetkých výsledkov sa výskum presunie do druhej fázy, v ktorej bude prebiehať optimalizácia zloženia zmesového cementu postupným percentuálnym nahrádzaním druhotnými surovinami pri zachovaní vlastností ťažkých betónov.
tags: #tazky #beton #vlastnosti