CO JSOU BETONOVÉ A ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE?
29.05.2010
Beton je materiál podobný kameni, který se skládá z kameniva různých tvarů a velikostí, které drží pohromadě pojivo rozmístěné v tenké vrstvě po povrchu zrn kameniva a v mezikrystalovém prostoru. Struktura betonu je považována za homogenní, pokud jsou všechny jeho složky rozmístěny rovnoměrně. Ke vzniku struktury dochází v důsledku tuhnutí a tvrdnutí betonové směsi. Během procesu tuhnutí vzniká kapilárně porézní struktura betonového kamene. Zlepšení vlastností betonu je dosaženo: zefektivněním struktury páry, zlepšením pevnostních kontaktů mezi částicemi plniva; jeho optimalizace frakcemi a zvýšení homogenity betonu.
Co jsou to vysokopevnostní a kvalitní betony?
Použití modifikačních přísad umožňuje získat vysoce pevný a vysoce kvalitní beton. Vysokopevnostním betonem Mezinárodní stavební organizace rozumí beton s pevností v tlaku ve válcích 60-130 MPa. Vysoce kvalitní beton označuje beton s vysoce funkčními vlastnostmi s poměrem vody a pojiva menším než 0,4. Tyto betony se stále častěji používají ve stavebnictví v Japonsku, Norsku, USA a Francii. Mezi podstatné výhody takového betonu patří zlepšená zpracovatelnost, čerpatelnost a pevnost. Jejich hlavní oblasti použití: výškové stavby, elektrárny, námořní vodní stavby, mosty s dlouhým rozpětím a inženýrské stavby, povrchy vozovek.
Jaké druhy vysoce funkčního betonu existují?
Pokrok a zvyšující se požadavky na funkční vlastnosti stavebních materiálů ovlivnily i zvyšující se požadavky na beton. Na počátku šedesátých let byla technologicky nejvyšší pevnost betonu 40 MPa, v sedmdesátých letech – 50 MPa, v osmdesátých letech – 70 MPa, v devadesátých letech – 100-150 MPa. Zvyšuje se zájem o vysoce funkční betony HPC (High Performance Concrete), betony zaměřené na extrémně vysoké vnitřní vlastnosti: pevnost v tlaku při střihu a ohybu; stabilita při vystavení chemicky agresivním látkám a plynům; vodotěsný. Posledním počinem byla výroba betonu RPC (Reactive Powder Concrete), který je vyroben ze složek speciálně vybraných pro složení a disperzi; jehož pevnost dosahuje 800 MPa.
Co je železobeton?
Nažehlovací je materiál, ve kterém jsou ocelová výztuž a beton spojeny do monolitického celku. Beton částečně chrání výztužný kov před korozí a pohlcuje tlaková napětí, zatímco výztuž pohlcuje napětí v tahu. Druhy železobetonu: předpjatý (předpjatý), samopjatý. První oficiálně registrovaný železobetonový artefakt, člun Jeana Louise Lambeaua, byl předveden na pařížské výstavě v roce 1855. Nápady společnosti Lambo byly vyvinuty a implementovány do patentů Josephem Monnierem. V Rusku získal patent na železobeton v roce 1880 a způsob výstavby pomocí železobetonu byl po mnoho let nazýván „systém Monnier“. V roce 1929 vyšla práce Eugena Freycineta, která uvádí základy teorie a praxe předpjatého železobetonu; a v roce 1933 vyšla monografie profesora Zakavkazského institutu staveb V. V. Michajlova „Stress-Reinforced Concrete“. Mezi apologety železobetonu, prodchnutého duchem jeho estetických a funkčních vlastností, lze jmenovat architekty Auguste Pereta, Le Corbusiera, Oscara Niemeyera a Pietra Luigiho Nerviho. Za vrchol obliby železobetonu a monolitického betonu lze považovat 30-90 léta minulého století.
Jaká je účinnost a jaké jsou způsoby předpínací výztuže?
V železobetonových konstrukcích s běžnou nepředepjatou výztuží může během provozu vzniknout trhlina v tahové zóně. Tomu se lze vyhnout vytvořením tlakových napětí v tahové zóně. Předpětí konstrukcí vzniká předpínací výztuží a následným přenosem sil na beton k jeho stlačení s přímou adhezí betonu k výztuži. Existují čtyři způsoby napínací výztuže: mechanické, elektrotermické, elektrotermomechanické a využívající energii expandujícího cementu. Mechanické napínání výztuže se provádí v silových formách pomocí hydraulických zvedáků nebo speciálních napínacích strojů.
Elektrotepelné pnutí se provádí ohřívací výztuží s kotvami na koncích elektrickým proudem až do požadovaného prodloužení a fixací v tuhých dorazech forem nebo palet. Elektrotermomechanický způsob spočívá v tom, že se na dorazy forem nebo stojanů navíjí lano nebo drátěná výztuž, vyhřívaná elektrickým proudem a zároveň pod napětím, s předpínací silou.
Co je pórobeton?
Pórobeton je tepelně-izolační, tepelně-izolační-konstrukční nebo konstrukční materiál na bázi minerálního pojiva. Pórovitá struktura pórobetonu vzniká tvorbou plynu, smícháním s pěnou, provzdušněním a smícháním s extra lehkým kamenivem.
Hlavní typy pórobetonu:
- pórobeton
- pěnový beton,
- plynový silikát,
- pórobeton,
- pěnový polystyren beton,
- porézní pěnový polystyren.
Jako pojivo se používá portlandský cement a vápeno-silikátové pojivo.
Jako jemné kamenivo: křemičitý písek, popílek, mletá vysokopecní struska.
Generátor plynu je hliníkový prášek.
Pěnidla – povrchově aktivní látky.
Provzdušňovací přísady jsou superplastifikátory.
Výztuže – rámy, sítě. Lehké plnivo – granule pěnového polystyrenu.
Druhy výrobků z pórobetonu: bloky, desky, panely (včetně vyztužených), monolitický beton.
- Panely (vyztužené) o hustotě 1200 kg/m3 jsou samonosné stěnové konstrukce.
- Bloky a desky s objemovou hmotností do 600 kg/m3 jsou samonosné stěnové konstrukce s vnějším obkladem z keramických cihel (cihel 0,5-1,0) s izolační vrstvou nebo bez ní; v domech s monolitickým rámem sloupů a stropů.
- Tvárnice o hustotě 700-900 kg/m3 jsou nosné konstrukce pro stěny budov a konstrukce do dvou podlaží; s vnějším obkladem cihlou nebo omítkou.
- Monolitický pórobeton o objemové hmotnosti 400-600 kg/m3 – lití tepelně izolačních, samonosných samonivelačních potěrů na podlahy (samonivelace) a stropy; mezivrstva ve zdivu studny; ve třívrstvých panelech.
- Monolitický pórobeton o objemové hmotnosti 700-900 kg/m3 – samonosné konstrukce zadní stěny do dvou podlaží (odnímatelné bednění); základní podlaha pod linoleum, laminát, parkety.
- Monolitický pórobeton o hustotě 1000-1600 kg/m3 – vyztužené podlahy v odnímatelném bednění nebo částečně zadrženém bednění; lití sloupů (nosných podpěr) jednopodlažních budov.
Co jsou karboxylátem modifikované betony a jaké jsou vlastnosti jejich použití?
Beton modifikovaný karboxyláty se používá pro betonáž monolitických a speciálních konstrukcí; při výrobě vysoce vyztuženého betonu; při přepravě směsí na velké vzdálenosti. Beton je vyroben z portlandského cementu M500, písku s modulem velikosti částic 2,1 a žulového drceného kamene frakce 5-20 mm. Do předem namíchané betonové směsi se přidávají přísady ve formě vodných roztoků o koncentraci 27-30%. Ve složení betonu lze použít jeden z následujících superplastifikátorů: Chupol HP-11 (Takemoto, Japonsko), Mighty ES-21 (Kao Soar Co, Japonsko), BV-10 (BASF, Německo), Polyel-2 (JSC ” Polymod”, Rusko). Dávkování změkčovadla je v závislosti na jeho typu 0,12-0,20 % hmotnosti cementu v sušině. Spotřeba cementu na 1 m3 je 350-354 kg. Betonové směsi modifikované karboxylátovými polymery si dlouhodobě zachovávají plasticitu (až 1,5-2,0 hodiny) s mírným zvýšením obsahu vzduchu v této směsi. Pevnost betonu v tlaku je 44-48 MPa. Absence znatelného vlivu karboxyloxanů na kinetiku tvrdnutí betonu při tepelném a vlhkostním zpracování otevírá perspektivu jeho využití v průmyslu železobetonových prefabrikátů.