Možnosti aplikace čedičových vláken do betonu

Abstract

Diplomová práce se zabývá možností aplikace čedičových vláken v betonu a cementových kompozitních materiálech. V teoretické části je zpracován přehled běžně používaných vláken pro vláknobetony. Je zde popsána výroba čedičových vláken a sumarizovány jejich vlastnosti. Další část se zabývá vlastnostmi betonu vyztuženého čedičovými vlákny. Konkrétně potom jeho vlastnostmi v čerstvém stavu, fyzikálně-mechanickými vlastnostmi, smršťováním a tvorbou trhlin, mikrostrukturou a požární odolností. Poslední kapitola teoretické části se zabývá požární odolností betonu obecně. Experimentální část se dělí na dvě etapy. V první etapě byly navrhnuty dvě směsi betonu s čedičovým kamenivem a čedičovými vlákny a jedna referenční směs bez vláken. V čerstvém stavu byla stanovena konzistence sednutím kužele, obsah vzduchu v čerstvém betonu a objemová hmotnost. V ztvrdlém stavu byla stanovena objemová hmotnost, pevnost v tlaku a pevnost v tahu ohybem. Vzorky byly zahřáty na teploty 600 a 800 °C a byla stanovena změna objemové hmotnosti, změna pevnosti v tlaku, změna vzhledu a deformace v průběhu zahřívání. V druhé etapě byly navrhnuty tři směsi jemnozrnného cementového kompozitu s čedičovými vlákny. V čerstvém stavu byla sledována objemová hmotnost a chování při míchání. V ztvrdlém stavu byla stanovena objemová hmotnost, pevnost v tahu za ohybu a pevnost v tlaku. Vzorky byly zahřáty na teploty 600 a 800 °C a byla stanovena změna objemové hmotnosti, změna pevnosti v tahu za ohybu, změna pevnosti v tlaku a změna vzhledu.

This diploma thesis deals with possibilities of application of basalt fibers in concrete and in cementitious composites. In the theoretical part there is a summary of fibers usually used for fiberconcretes. Manufacturing process of basalt fibers is described, and properties of basalt fibers are summarized. Next part deals with properties of basalt fiber reinforced concrete. Concretely fresh properties, physical-mechanical properties, shrinkage and cracking, microstructure and fire resistance. The last chapter deals with fire resistance of concrete in general. The experimental part of this diploma thesis is divided into two phases. There were two mixes of basalt fiber reinforced concrete made with basalt aggregate and one mix of concrete without basalt fibers in the first phase. Density, consistency by slump and air content were determined as fresh properties. As hardened properties density, compressive strength and flexural strength were determined. There was determined the effect of the temperatures 600 and 800 °C on density, compressive strength and outward of specimens. Also, deformation during the high temperature curing was recorded. In the second phase of the experimental part there were three mixes of cementitious composite made with basalt fibers and one cementitious composite without basalt fibers. Density was determined as a fresh property. Material was monitored during its mixing. As a hardened properties density, flexural strength and compressive strength were determined. There was determined the effect of the temperatures 600 and 800 °C on density, flexural strength, compressive strength and outward of specimens.