Betono ir gelžbetonio tvarumas Baltijos regiono ... -...
Transcript of Betono ir gelžbetonio tvarumas Baltijos regiono ... -...
-
Betono ir gelžbetonio tvarumas
Baltijos regiono sąlygomis
Prof. G. SkripkiūnasStatybinių medžiagų ir gaisrinės saugos katedra
Statybinių medžiagų institutas
-
Klimato sąlygos
Didelė drėgmė;
Didelis kritulių (lietus, sniegas)
kiekis
Jūrinis klimatas
Dideli temperatūrų svyravimai
(užšalimo – atšilimo ciklų
skaičius)
Ledą tirpdančių druskų
naudojimas kelių priežiūrai
-
Betono užpildai
Žvyro ir smėlio karjerai;
Dolomitas;
Polimineralinė petrografinė sudėtis;
Didelis karbonatinių (silpnų) dalelių kiekis;
Mažas atsparumas šalčiui;
Vidutinis šarminis reaktyvumas (atskirų
dalelių);
Smulkiųjų dalelių (
-
Aktyvūs mineraliniai
priedai Aktyvių vulkaninių uolienų stygius;
Metalurgijos šlako stygius;
Akmens anglies deginimo pelenų
stygius;
Silicio dioksido mikrodulkių ir
metakaolino stygius;
Gamtinių ir sintetinių ceolitų stygius
-
Betono tvarumo
reglamentavimo principai
• EN 206 ir LST 1974
Eksploatacijos sąlygų klasifikacija ir apribojimai
betono medžiagoms ir sudėčiai;
Eksplotacinių savybių vertinimas (bandymas)
projektuojant ir gaminant
-
Aplinkos poveikio
klasės
• EN 206 ir LST 1974
Nėra korozijos rizikos (XO);
Karbonozacijos sukeliama korozija (XC);
Cloridų, bet ne jūros vandens, sukeliama korozija (XD);
Jūros vandens chloridų sukeliama korozija (XS);
Cikliško užšaldymo ir atšildymo sukeliamas irimas (XF);
Cheminio poveikio sukeliama korozija (XA);
Dėvėjimosi sukeliamas irimas (XM);
Šarminės užpildų korozijos sukeliamas irimas (XR).
-
Betono medžiagų ir
sudėčių apribojimai• EN 206 ir LST 1974 F priedas
-
Eksploatacinių savybių
vertinimas
• EN 206
5.3.3 Eksploatacinių savybių projektavimo metodai
(1) Reikalavimai, susiję su aplinkos poveikių klasėmis, gali būti suformuluoti naudojantis eksploatacinių savybių projektavimo metodais ilgaamžiškumui ir gali būti nurodomi eksploatacinių savybių rodikliais, pvz., aižėjimu, bandant betono atsparumą šalčiui. Eksploatacinėmis savybėmis pagrįsto metodo taikymas priklauso nuo betono naudojimo vietoje galiojančių nuostatų.
PASTABA Eksploatacinėmis savybėmis pagrįstų bandymų metodų Europos rinkinys yra kuriamas, t.y., CEN/TS 12390-9, CEN/TS 12390-10, CEN/TS 12390-11 ir CEN/TR 15177 ir ekvivalentinės ilgaamžiškumo procedūros pagrindai buvo paskelbti kaip CEN/TR 16563.
-
Eksploatacinių savybių
vertinimas
• LST 1974
Atsparumo šalčiui markės (F ir FR);
Nelaidumo vandeniui markės (W);
Dilumo klasės pagal Bohme (A).
-
Atsparumo šalčiui
vertinimas (XF)
LST 1428.17
Užšaldymo ir atšildymo ciklų skaičius, kai stiprumas sumažėja ne
daugiau kaip 5% ir masės nuostoliai ne didesni kaip 3%.
LST 1428.19
Užšaldymo ir atšildymo ciklų skaičius, kai stiprumas sumažėja ne
daugiau kaip 5%, tūris sumažėja ne daugiau kaip 0,5% ir masės
nuostoliai nuo apdailinio paviršiaus ne didesni kaip 0,1 kg/m2.
LST EN 1338
Masės nuostoliai nuo apdailinio paviršiaus po 28 užšaldymo - atšildymo
ciklų ne didesni kaip 1 kg/m2.
-
Atsparumas šalčiui (XF3)
F200; oro kiekis ≥ 4 %; užpildų atsparumasšalčiui F1arba MS18
-
Atsparumas šalčiui.
Užpildų poveikis
Užpildų atsparumas šalčiui F1 arba MS18
-
Atsparumas šalčiui.
Kelių betonas (XF4)
Šaltinis: Kelių ir transporto tyrimo instituto ataskaita, 2014. Kaunas
F300;oro kiekis ≥ 4 %;užpildų atsparumasšalčiuiF1 arba MS18
-
Atsparumas šalčiui.
Grindinio trinkelės (XF4)≥ 1 kg/m2, LST EN 1338
-
EN projektai
CEN/TS 12390-9:2016 Sukietėjusio betono bandymai. 9
dalis. Atsparumas cikliškam užšalimui ir atitirpimui, kai
naudojamos ledą tirpinančios druskos. Atskilinėjimas.
CEN/TR 15177:2006 Betono atsparumo šalčiui
bandymas. Tūrinis irimas. (Testing the freeze-thaw
resistance of concrete - Internal structural damage).
-
Atsparumo šalčiui
vertinimas (XF)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 28 56 84 112 140 168 196
Mas
ės
nu
ost
olia
i, k
g/m
2
Po
kyti
s, %
Užšaldymo - atšildymo ciklų skaičius
Gniuždymo stipris
Ultragarso greitis
Deformacija
Masės nuostoliai
-
Atsparumo šalčiui bandymas
(Tūrinis irimas)
Kubo bandymas. Deformacija
-
Deformacija
-
Atsparumo šalčiui nustatymas
(Tūrinis irimas)
Kubo bandymas. Ultragarso sklidimo greitisDinaminis tamprumo modulis
-
Ultragarso sklidimo greitis
-
Atsparumo šalčiui nustatymas
(Tūrinis irimas, paviršiaus aižėjimas)
Kubo bandymas. Masės nuostoliai
-
Masės nuostoliai
-
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4Gn
iužd
ym
ost
ipri
o s
um
ažėj
imas
po
20
0
užš
ald
ym
o-a
tšil
dy
mo
cik
lų,
%
Masės nuostoliai, kg/m2
Trinkelių atsparumo
šalčiui vertinimas
-
Trinkelių atsparumo
šalčiui vertinimas
Stiprio sumažėjimas – 5,6 %Masės nuostoliai – 0,16 kg/m2
Stiprio sumažėjimas – 22,1 %Masės nuostoliai – 0,35 kg/m2
0 ciklų 56 сiklai
-
Ultragarso sklidimo greičio sumažėjimas
po 60 užšaldymo ir atšildymo ciklų
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
0 5 10 15 20 25
Ult
ragar
so s
kli
dim
o g
reič
io s
um
ažėj
imas
, %
Gniuždymo stiprio sumažėjimas, %
-
Grindinio trinkelių
eksploatacijos sąlygos
1 tipas 2 tipas
H2O H2O
Smėlis
Skalda
Vandeniui
nelaidus
sluoksnis
Grindinio
trinkelės
-
Trinkelių pagrindinio sluoksnio
atsparumo šalčiui bandymas
Trinkelių pagrindinio sluoksnio atsparumo šalčiui nustatymo schema. 1 – tarpiklis; 2 – šaldymo terpė – 3 % NaCl tirpalas; 3 – bandinys; 4 –indas kuriame atliekamas bandymas; 5 – indo dangtis
-
Trinkelių pagrindinio sluoksnio
atsparumo šalčiui bandymas
0
2
4
6
8
10
12
14
0 7 14 21
Mas
ės n
uo
stoli
ai, k
g/m
2
Ciklų skaičius
1 bandinys 2 bandinys 3 bandinys 4 bandinys 5 bandinys
-
Trinkelių pagrindinio sluoksnio
atsparumo šalčiui bandymas
• 4 sudėtis
-
Trinkelių pagrindinio sluoksnio
atsparumo šalčiui bandymas
• 5 sudėtis
-
Šaldymo terpės įtaka
-
Šaldymo terpės įtaka
Po šaldymo vandenyje Po šaldymo NaCl tirpale
Po šaldymo CaCl2 tirpale Po šaldymo MgCl2 tirpale
-
Betono šarminė korozija
(XR)
Paruošta užpildo užterštumo reaktyviosiomis uolienomis
nustatymo metodika (LST 1974 M priedas);
Nustatyti reikalavimai maksimaliam šarmų kiekiui betone (LST
1974);
Paruoštos rekomendacijos šarminės betono korozijos prevencijai;
Tiriamas įvairių mineralinių priedų efektyvumas betono su Lietuvos
karjerų užpildais šarminės korozijos prevencijai:
aukštakrosnių šlako;
lakiųjų pelenų;
SiO2 mikrodulkių;
gamtinio ceolito;
biokuro deginimo pelenų;
malto stiklo.
-
Betono šarminė korozija
(XR)
XR0Neagresyvi aplinka, kai patalpoje santykinė drėgmė φ ≤ 60 %
Vidinės pastatų konstrukcijos, apsaugotos nuo drėgmės
XR1Agresyvi aplinka, kurios santykinė drėgmė φ ≥ 80 %, kai betone yra laisvos drėgmės
Vidinės drėgnų patalpų konstrukcijos, pvz. plaukimo baseinuose, pirtyse ir pan., bei išorinės pastatų konstrukcijos neapsaugotos nuo atmosferinio poveikio
XR2
Labai agresyvi aplinka, kai betone yra laisvos drėgmės ir papildomai patenka Na ir K junginių, pvz., su druskomis dėl apledėjimo
Kelių ir tiltų konstrukcijos, garažų, automobilių plovyklų grindys blogai izoliuotos nuo grunto drėgmės grindys ir pan.
LST 1974
-
Betono šarminė korozija
(XR)
Aplinkos poveikio klasė Šarmų kiekis, %CEM I cemente
Šarmų kiekis, %betono mišinyje
XR0 neribojamas neribojamas
XR1 ≤ 0,8% (masės) ≤ 4,0 kg/m3
XR2 ≤ 0,8% (masės) ≤ 3,0 kg/m3
LST 1974 5.2.3.4 punktas
Ribojami šarmų kiekiai
-
Betono šarminė korozija
(XR)
Specifinis betono šarminės korozijos pobūdis
-
Betono šarminė korozija
(XR)Betono šarminės korozijos mechanizmas
Reaktyvus užpildas Reakcijos produktai
Cementinis akmuo Reaktyvus užpildas
Reakcijos produktai(stikliška masė)
Cementinis akmuo
-
Betono šarminė korozija
(XR)
Betono bandinio Nr. 1 paviršiaus defekto zonos rentgenograma (Z - žėrutis; Ti - titnagas;
Q - kvarcas; K - kalcitas; F - feldšpatas; D – dolomitas)
Rentgeno struktūrinės analizės (XRD) tyrimai
-
Betono šarminė korozija
(XR)
Skenuojančios elektroninės mikroskopijos (SEM) irelektronų difrakcijos spektroskopijos (EDS) tyrimai
-
Betono šarminė korozija
(XR)
Grindys su polimerinėmis dangomis
Reaktyvus užpildas
BetonasEpoksidinė danga
-
Cheminis poveikis (XA3)
Azotinių trąšų poveikis (NH4+)
-
Ca(OH)2 išplovimas
(W markės ir sandūros)
-
Baltijos jūros vandens
poveikis
Betono paviršiaus Kapiliarinis jūros vandensdefektai įgėris
-
Baltijos jūros vandens
poveikis
Aplinkos poveikio klasės
-
Atsparumas Baltijos jūros
aplinkos (BJA) poveikiui
Bandymo metodika
-
Atsparumas Baltijos jūros
aplinkos (BJA) poveikiuiMineralinio priedo įtaka
-
Atsparumas Baltijos jūros
aplinkos (BJA) poveikiui
Stambiojo užpildo įtaka
-
Apibendrinimai
Nuodugni eksploatacijos sąlygų analizė ir nacionalinių
norminių dokumentų rengimas;
Aktyvus dalyvavimas Europos standartizacijos komiteto
(CEN) bei RILEM technikos komitetų darbe;
Naujų pažangių betono tvarumo bandymo metodų
įdiegimas;
Nuolatinis inžinerinio personalo kvalifikacijos tobulinimas ir
atestavimas;
Produkcijos kokybės vertinimo bei sertifikavimo sistemos
nuolatinis palaikymas;
Rekomendacinio pobūdžio publikacijų rengimas ir
platinimas ir inžinierių prestižo kėlimas.
-
Ačiū už dėmesį !