ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZEFakulta stavební 123DSM - Degradace stavebních materiálů

Karel Hurtig

Rozptýlená výztuž Degradace Skelná vlákna Polypropylenová vlákna Ocelová vlákna

2

Význam:◦ Zvýšení odolnosti betonu proti objemovým změnám

vlivem smršťování a okolní teploty

◦ Zlepšení odolnosti proti mechanickémunamáhání (tah a mírně i tlak) a proti křehkému porušování betonu

3

Anorganická◦ Ocel◦ Sklo◦ Čedič◦ Uhlík

4

Organická

◦ Přírodní Sisal, juta, kokosové vlákno atd.

◦ Syntetické polymery Polypropylen, polyetylen, polyolefin, polystyren, polyamid

atd.

5

Fyzikální◦ Mechanickým namáháním Staticky Dynamicky – únava materiálu◦ Teplotou

Chemická◦ Koroze

Kombinace

6

V alkalickém prostředí se sklo rozkládá jako celek◦ ≡Si-O-Si ≡ (sklo) + H2O 2 ≡Si-O-H *

Alkalirezistentní sklo◦ Přítomnost min. 18 hm.% ZrO2◦ Otěruvzdorná lubrikace

7

* Symbol ≡ neoznačuje trojnou vazbu, ale tři vazby Si-O

Koroze za napětí◦ Konstantní napětí (pod hranicí pevnosti vlákna)◦ Submikroskopické trhliny na povrchu skla◦ Koncentrace napětí u kořene trhliny◦ Vodní pára

8

Šíření trhliny, lom

PP chemicky odolný (pH) Teplota tání (160 ÷ 170) °C Teplota rozkladu 260 °C

9

Koroze působením chloridů

◦ Dosažení kritické koncentrace chloridů (0,1-2,0 hm% na cement)

◦ Lokální depasivace v nejslabších místech

◦ Iniciace pittingové koroze

◦ Závisí na vlastnostech matrice,čím kompaktnější, tím pomalejší difúze chloridů

10

Koroze působením chloridů◦ Beton bez trhlin

(Srovnání tranzitní zóny vláknové výztuže s klasickou betonářskou výztuží)

◦ Větší vrstva portlanditu◦ Méně pórezní◦ Srovnatelná vrstvička CSH

gelu

11

Koroze působením chloridů ◦ Beton bez trhliny / s trhlinou

12

Koroze vlivem karbonatace◦ Rozpuštěný CO2 v pórovém roztoku vede k tvorbě kyseliny

uhličité (H2CO3), která reaguje s hydroxidem vápenatým (Ca(OH)2), za vzniku uhličitanu vápenatého (CaCO3)

◦ Snížení pH pórového roztoku◦ Depasivace ochranného filmu výztuže

13

Koroze vlivem karbonatace◦ Iniciační fáze ( ↓ pH )◦ Propagační fáze ( dosažení kritické hodnoty pH, depasivace +

koroze )

Rychlost karbonatace◦ 0,4-1,4 mm/√ rok

Rychlost koroze◦ 5–50 μm/rok

14

Koroze vlivem karbonatace◦ Beton bez trhlin

(Srovnání tranzitní zóny vláknové výztuže s klasickou betonářskou výztuží)

◦ Hlavní výhodou kompaktní tranzitní zóna

15

Koroze vlivem karbonatace◦ Beton bez trhliny / s trhlinou

16

Ovlivňující faktory koroze obecně◦ Typ vlákna (lepší za studena tažená než valcovaná za tepla)◦ Šířka trhliny w < 0,20mm … probíhá „samohojení betonu“ (autogenous healing) 0,20 < w < 0,50 … něco mezi w > 0,50 … neprobíhá „samohojení betonu“

◦ Vodní součinitel◦ Přísady◦ Koncentrace Cl- , CO2, O2 v pórovém roztoku

17

18

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008884616309449 http://www.sklocement.cz/o-technologii-mikrovyztuze/ http://147.33.74.135/knihy/uid_isbn-80-7080-568-4/pages-img/001.html https://ukmki.vscht.cz/files/uzel/0016736/Koroze%20kov%C5%AF.pdf?redirected http://www.vosmik-vymeniky.cz/data/140110-vliv-chemickeho-slozeni-vody-1.korozni-vlivy.pdf http://www.betontks.cz/sites/default/files/BETON_TKS_2002-04.pdf https://www.betonserver.cz/arcelor http://svetchovatela.sk/substraty/236-kokosove-vlakno-4l.html http://www.tecons.cz/vlakna-do-betonu/vlakna-do-betonu-fibrofor-multi.html http://www.prodomos.cz/14942-polymerova-vlakna-do-betonu-30-mm-plv-vyztuz-500-g-beton-fib.html http://www.prodomos.cz/9651-polypropylenova-vlakna-do-betonu-19-mm-vyztuz-900-g-fibribet.html https://www.je-art.cz/dodavky-kompozitniho-materialu/#%C4%8Dedi%C4%8Dov%C3%A1-

vl%C3%A1kna http://www.fischer-cz.cz/Domovska-stranka/%C5%98e%C5%A1en%C3%AD/Projektanti-a-

statici/Chov%C3%A1n%C3%AD-hmo%C5%BEdinek-p%C5%99i-zat%C3%AD%C5%BEen%C3%AD-v-dr%C3%A1tkobetonu.aspx/usetemplate-detailprint/

https://www.asb-portal.cz/stavebnictvi/rekonstrukce-staveb/co-rika-praxe-na-cetnost-nekterych-chyb-a-poruch-staveb

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9781845693985500018 https://publi.cz/books/180/13.html

19