Studium vlivu granulometrie jemných částic na fyzikálně-mechanické vlastnosti betonů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební
Abstract
V teoretické části práce jsou popsány vlastnosti jemnozrnných příměsí a způsoby, jakými tyto příměsi modifikují cementový tmel a vlastnosti betonu. Dále jsou zde popsány způsoby, jak lze sestavovat křivky zrnitostí v rozmezí 0 - 1000 µm. V praktické části jsou popsány vlastnosti všech složek betonu, které byly pro zkoušky použity. Z příměsí a cementu byly sestavovány jednotlivé křivky zrnitostí. Sestavování křivek zrnitosti bylo prováděno v první fázi manuálně za pomocí programu MS Excel. Následně byl na základě poznatků ze skládání křivek zrnitostí vyvinut jednoduchý program, který dle zadaných limitů složí křivku zrnitosti automaticky. Maximální náhrada cementu byla stanovena na 25% hmotnosti. Fyzikálně - mechanické vlastnosti takto sestavených křivek zrnitosti byly nejprve ověřeny na maltových směsích, kde byly ověřovány zejména zpracovatelnost, objemové hmotnosti a pevnosti v čase 7, 28 a 90 dní. U vybraných receptur byla navíc ověřena pórovitost cementového tmele pomocí rtuťové porozimetrie. Získané poznatky byly následně v laboratoři aplikovány na beton. Zde byla maximální náhrada cementu stanovena na 30%. Ověřovány byly zejména konzistence betonu v čase, obsah vzduchu v betonu a pevnost betonu v tlaku po 3, 7, 28 a 90 dnech. Ověření bylo provedeno i v praxi při optimalizaci samozhutnitelného betonu. U optimalizované receptury byly zachovány mechanické vlastnosti, ale oproti původní receptuře došlo k finanční úspoře a ke snížení emisí CO2.
The theoretical part describes the properties of fine-grained admixtures and the ways how these admixtures modify concrete properties. There are also described ways to assemble grain curves in the range 0-1000 m. The practical part describes the properties of all the concrete components used for the tests. From the admixtures and cement, the individual grain curves were compiled. Curves were assembled in the first stage manually by using MS Excel. Subsequently, a simple program was developed based on the knowledge of composing grain curves, which automatically compiles the grain curve according to the given limits. The maximum cement replacement was set at 25% by weight. The physical and mechanical properties of the graded curves thus established were first verified on mortar mixtures where the workability, bulk density and strength were verified at the age 7, 28 and 90 days. In addition, the porosity of cement cement with mercury porosimetry has been verified for selected recipes. The acquired knowledge was subsequently applied to the concrete in the laboratory. Here the maximum cement compensation was set at 30%. In particular, concrete consistency over time, air content in the concrete and compresive strength of concrete at the age 3, 7, 28 and 90 days were verified. Verification was also carried out in practice on the optimization of self-compacting concrete. Mechanical properties have been retained for optimized recipe but there were financial savings and CO2 emissions reductions compare with the original recipe.
The theoretical part describes the properties of fine-grained admixtures and the ways how these admixtures modify concrete properties. There are also described ways to assemble grain curves in the range 0-1000 m. The practical part describes the properties of all the concrete components used for the tests. From the admixtures and cement, the individual grain curves were compiled. Curves were assembled in the first stage manually by using MS Excel. Subsequently, a simple program was developed based on the knowledge of composing grain curves, which automatically compiles the grain curve according to the given limits. The maximum cement replacement was set at 25% by weight. The physical and mechanical properties of the graded curves thus established were first verified on mortar mixtures where the workability, bulk density and strength were verified at the age 7, 28 and 90 days. In addition, the porosity of cement cement with mercury porosimetry has been verified for selected recipes. The acquired knowledge was subsequently applied to the concrete in the laboratory. Here the maximum cement compensation was set at 30%. In particular, concrete consistency over time, air content in the concrete and compresive strength of concrete at the age 3, 7, 28 and 90 days were verified. Verification was also carried out in practice on the optimization of self-compacting concrete. Mechanical properties have been retained for optimized recipe but there were financial savings and CO2 emissions reductions compare with the original recipe.
Description
Keywords
Beton, jemnozrnné příměsi, křivky zrnitosti, Fullerova křivka zrnitosti, pevnost v tlaku, objemová hmotnost, samozhutnitelný beton, konzistence, pórovitost, Concrete, fine-grained admixtures, grain curves, Fuller grain curve, compressive strength, density, self-compacting concrete, consistency, porosity
Citation
LOUDA, P. Studium vlivu granulometrie jemných částic na fyzikálně-mechanické vlastnosti betonů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Fyzikální a stavebně materiálové inženýrství
Comittee
prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA, dr.h.c. - předseda,
prof. Ing. Marcela Fridrichová, CSc. - místopředseda,
prof. Ing. Tibor Ďurica, CSc. - oponent,
doc. Ing. Tomáš Klečka, CSc. - oponent,
Ing. Adam Hubáček, Ph.D. - oponent,
prof. RNDr. Ing. Stanislav Šťastník, CSc., Ph.D. - člen,
doc. Ing. Karel Kulísek, CSc. - člen,
doc. Ing. Radomír Sokolář, Ph.D. - člen,
doc. Ing. Pavel Schmid, Ph.D. - člen,
Ing. Zdeněk Jeřábek, CSc., MBA - člen,
doc. Ing. Jiří Bydžovský, CSc. - člen,
prof. RNDr. Pavla Rovnaníková, CSc. - člen,
prof. RNDr. Zdeněk Chobola, CSc. - člen,
Ing. Štěpán Bohuš - člen,
Ing. Tomáš Fojtík, Ph.D. - člen,
doc. Ing. Nikol Žižková, Ph.D. - člen
Date of acceptance
2019-02-22
Defence
Práce přináší nový pohled na způsob složení čerstvého betonu, kdy je sestavována křivka zrnitosti jak u kameniva, tak i pojiva. Byla ověřena účinná metodika vlivu nanosiliky na mechanické vlastnosti betonu.
Otázky a odpovědi:
• Otázka: Proč jste zkoušel pevnosti v tahu za ohybu a v tahu na maltách bez použití plastifikačních přísad? Mělo to vliv na směřování a rozhodování o následných postupech v optimalizaci receptur?
Odpověď: Student odpověděl uspokojivě.
• Otázka: Možnosti využití softwaru při výpočtu CO2 ekvivalentu výrobku. Jak byla hodnocena v práci u vybraných receptur? Výběr zdrojových informací.
Odpověď: Student odpověděl výborně a popsal způsob výpočtu.
• Otázka: Čím lze vysvětlit rozdíly v pórovitosti vzorků se dvěma zkoušenými plastifikátory.
Odpověď: Uspokojivá.
• Otázka: Možnosti využití nanojílů v betonářské technologii.
Odpověď: Zmínka v rešerši – publikováno, využito při výzkumu.
• Otázka: Možnosti využití SW optimalizace granulometrie v praxi Prefy? Dosažení efektů DP.
Odpověď: Disertant plánuje aplikovaný výzkum (TA ČR, MPO) pro praktický průkaz efektivnosti DP.
• Otázka: 1) Má na mezerovitost (tedy na minimalizaci) vliv i tvar částic cementu či popílku? 2) Měřené veličiny jsou uváděny na 5 platných míst. Je to reálné?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Přístup k plnému textu prostřednictvím internetu byl licenční smlouvou omezen na dobu 1 roku/let