Samozhutnitelný beton – vlastnosti, zkoušení

1. Samozhutnitelný beton – vlastnosti, zkoušení Ing. Barbara Kucharczyková, Ph.D.

2. OSNOVA PŘEDNÁŠKY Co je to SCC ? Specifické termíny a definice v oblasti SCC Související normy a předpisy Specifikace SCC Požadavky na čerstvý SCC Zkušební metody pro stanovení vlastností čerstvého SCC Vlastnosti ztvrdlého SCC Speciální druhy SCC

3. Samozhutnitelný beton (Self-compactingconcrete, SCC) Beton, který je schopen téci a zhutnit se působením vlastní tíhy, dokonale vyplnit bednění i v místech hustého vyztužení, aniž by ztratil svou homogenitu a aniž by byl dodatečně hutněn. Zdroj informací: Svaz výrobců betonu ČR - http://www.svb.cz/pdf/smernicescc.pdf

4. SCC (Self Compacting Concrete) • Hlavní charakteristikou SCC je schopnost tečení ČB bez působení vnějších dynamických sil, odolnost proti rozměšování a segregaci a schopnost zhutnění vlastní hmotností. Zvýšený podíl frakce 0/4 mm a jemných příměsí. • Typický je rychlý nárůst pevnosti, kvalitní povrchy; snížení pracnosti na staveništi, urychlení betonáže. • SCC byl zaveden jako již víceméně běžný materiál pro řadu inženýrských konstrukcí (mosty, tunely, podzemní nádrže atd.), kde je obtížné ukládání a zhutňování běžného betonu. Podobně se SCC již v obdobných situacích na celém světě běžně používá v občanské výstavbě. • Pro navrhování a používání SCC existuje ve světě již řada osvědčených norem a předpisů nižší úrovně. • Masivnímu rozšíření SCC pomohlo, že si investoři rychle uvědomili relativně nízké počáteční náklady při použití SCC a celkový příznivý dopad SCC na celkové náklady stavby (LCC – Life Cycle Cost). Zdroj informací: http://www.casopisstavebnictvi.cz/clanek.php?detail=2358

5. Výhody a nevýhody SCC • Zkrácení doby výstavby. • Snížení počtu pracovníků (vyloučení hutnění směsi). • Nižší nároky na vybavení při betonáži (zhutňovací technika). • Snížení hlučnosti i úspory energií. • Zvýšení životnosti formovací techniky v prefabrikaci . • Možnost využít druhotné suroviny jako mikroplniva (popílky, strusky aj.) • Úspora celkových nákladů na výstavbu betonové konstrukce technologií SCC je odhadována na 5 až 15 %. • Zvýšené nároky na bednění (těsnost a schopnost odolávat vyšším hydrostatickým tlakům). • Pozornost je třeba věnovat ošetřování SCC betonů, vývinu hydratačního tepla, objemovým změnám (zejména ve fázi tzv. autogenního smrštění) a dotvarování hotové betonové konstrukce. • Na projektanty a výrobce čerstvého betonu jsou kladeny nové požadavky. Zdroj informací: http://www.casopisstavebnictvi.cz/clanek.php?detail=2358

6. Rozšířený seznam zkušebních metod pro hodnocení čerstvého SCC (metody vhodné pro vývoj samozhutnitelného betonu, hodnocení jeho vlastností ve vztahu ke konkrétnímu použití a pro zkoušky na staveništi) Zdroj informací: Svaz výrobců betonu ČR - http://www.svb.cz/pdf/smernicescc.pdf

7. Vlastnosti ztvrdlého SCC • Pevnost v tlaku – obvykle dosahujeme vyšších hodnot než u vibrovaného betonu (odstranění procesu hutnění; lepší mikrostruktura a stejnorodost) • Pevnost v tahu – srovnatelná s běžným betonem téže pevnostní třídy; objem pasty tuto pevnost neovlivňuje; rozdíl může být způsoben typem hrubého kameniva – těžené, drcené • Modul pružnosti – vzhledem k vyššímu obsahu cementového tmelu se předpokládají poněkud nižší hodnoty než u běžného betonu (až o 20%) • Smrštění a dotvarování – smrštění je obvykle větší než u běžného betonu (malé zrno kameniva, velký objem tmelu); vyšší autogenní smrštění v prvních 24 hodinách; dotvarování je srovnatelné • Trvanlivost – obecně lepší – odstraněn proces hutnění; kvalitně vyrobený SCC má nízkou a rovnoměrnou propustnost povrchových vrstev Zdroj informací: Hela, R. Technologie betonu.

8. Speciální druhy SCC • LWSCC (Lightweight Self Compacting Concrete) • Odlišné vlastnosti lehkého kameniva oproti běžnému – odlišné chování ČB • Poměrně velké snížení schopnosti tečení betonu kvůli nižší objemové hmotnosti lehkého kameniva. • Lehké kamenivo může absorbovat část záměsové vody, což může vést k celkové ztrátě zpracovatelnosti. • Lehké kamenivo má výraznou tendenci k segregaci. • Nízká objemová hmotnost kameniva způsobuje „plavání“ zrn na povrchu betonu. Aplikace vhodných stabilizačních přísad Zdroj informací: Hela, R. Technologie betonu. Foto: Kucharczyková, B. GA 103/09/P057

9. Vlákny vyztužený SCC • Zajištění vysoké tekutosti – vhodný plastifikátor; limitovaný objem kameniva, • Odolnost vůči segregaci – udržení nízkého v/c, omezení objemu kameniva a látek zajišťujících viskozitu, • Zvýšení množství cementu o 10% ve srovnání s SCC bez vláken • Vhodné načasování přidání vláken (ocel až do hotové směsi!!!) • Snížení čerpatelnosti, • Zhoršení reologických vlastností čerstvého SCC, • Delší doba míchání směsi, • Zhoršuje se prostup některých zejména delších vláken přes ocelovou prutovou výztuž v konstrukci, • Mírné zvýšení pevnosti v tahu ohybem, podchycení křehkého porušení, • Významné zvýšení duktility po vzniku trhlin (dle dávky vláken); • Pozitivní vliv na autogenní smrštění; zvýšení odolnosti vůči náhlým změnám teplot; zlepšení trvanlivosti. • Provzdušněný SCC • Póry s max. průměrem 0,3 mm → zvýšení odolnosti proti mrazu a CHRL. Zdroj informací: Hela, R. Technologie betonu.

10. Děkuji za pozornost Kontakt: Ing. Barbara Kucharczyková, Ph.D. Vysoké učení tehnické v Brně – Ústav stavebního zkušebnictví Mail: