Objednejte si bezplatné zasílání tištěné verze časopisuKONSTRUKCE Media, s. r. o.Com4In Group
ISSN 1803-8433
English - Google Translate Česky - Překladač Google French - Google Translate Italian - Google Translate German - Google Translate Polish - Google Translate Spanish - Google Translate Swedish - Google Translate   |   Přihlásit se   
Nacházíte se:  Úvod    Materiály    Aplikace speciálních kompozitů v modelu

Aplikace speciálních kompozitů v modelu

Publikováno: 26.5.2008, Aktualizováno: 2.1.2009 10:38
Rubrika: Materiály

V rámci výzkumných prací prováděných na Ústavu betonových a zděných konstrukcí Vysokého učení technického v Brně byl navržen a vybudován fyzikální model visuté skořepinové střešní konstrukce z předpjatého betonu v měřítku 1 : 10. Cílem výzkumu bylo nalézt vhodné speciální betony (přesněji řečeno silikátové kompozity) pro vybudování tohoto modelu.

POPIS KONSTRUKCE
Jde o prostorovou visutou konstrukci dvojí křivosti (obr. 1), kterou tvoří především dva krajní, konzolově vyložené oblouky obvodového prstence z ocelových trubek vyplněných betonem. Obvodové prstence jsou vetknuty do základů a nejsou spojitě podepřeny. Skořepina je sestavena z prefabrikovaných segmentů z lehkého konstrukčního betonu (LC) tloušťky 10 mm se zesílenými okraji, které nahrazují funkci systému pravoúhlých nosných žeber. Tyto prefabrikované dlaždice jsou uloženy na síť předpínacích lan kotvených v krajních obloucích. Po osazení všech segmentů a zmonolitnění spár mezi nimi byla betonová skořepina obousměrně předepnuta.

Aplikace speciálních kompozitů v modelu předpjaté skořepinové střešní konstrukce
Obr. 1 – Foto modelu předpjaté skořepinové konstrukce s vyznačenými speciálními kompozity

NAVRHOVANÉ A APLIKOVANÉ SILIKÁTOVÉ KOMPOZITY
V popisovaném modelu visuté konstrukce se uplatnily zejména tyto čtyři základní speciální silikátové kompozity (pořadová čísla odpovídají číslům na obr. 1):

  1. Lehký beton střešních prefabrikovaných desek
  2. Vysokopevnostní beton (malta či suspenze) jako výplň nosných oblouků
  3. Nízkomodulová malta sloužící pro zmonolitnění skořepiny
  4. Malta se zvýšenou pevností ve smyku sloužící pro připojení okrajů skořepiny k nosným obloukům

Aplikace speciálních kompozitů v modelu předpjaté skořepinové střešní konstrukce

Aplikace speciálních kompozitů v modelu předpjaté skořepinové střešní konstrukce

LEHKÝ BETON STŘEŠNÍCH PREFABRIKOVANÝCH DESEK
Pro maximální odlehčení modelu skořepinové střešní konstrukce byl pro prefabrikované střešní desky (obr. 3) požadován lehký beton (LC) s následujícími parametry:

  • pevnost v tlaku 28 d – minimálně 30 MPa,
  • objemová hmotnost LC – maximálně 1 800 kg.m–3,
  • modul pružnosti odpovídající pevnosti a objemové hmotnosti LC,
  • schopnost výroby desek ve „vertikální multiformě“ (obr. 2).

Samotný lehký beton prefabrikovaných dlaždic byl svým způsobem též modelovou hmotou, neboť vzhledem k tloušťce skořepinové střešní desky modelu bylo nutno do směsi použít lehčeného kameniva s maximálním zrnem 4 mm. Konečné složení LC je uvedeno v tab. 1 a zjištěné vlastnosti v tab. 2.

Aplikace speciálních kompozitů v modelu předpjaté skořepinové střešní konstrukce
Obr. 2 – Plnění multiformy lehkým betonem

VÝROBA STŘEŠNÍCH DESEK MODELU
Střešní desky modelu byly vyráběny ve svislé poloze paralelně ve třech „multiformách“ – viz obr. 2. Čerstvý LC byl do nich plněn shora za průběžné vibrace. Právě tento způsob výroby se ukázal jako náročný na vlastnosti použitého PCE (polykarboxylátéter) superplastifikátoru. Ten musel vykazovat nejen dostatečné ztekucující účinky, ale současně i zajistit dostatečnou stabilitu čerstvého LC. Přitom musela být zachována schopnost odvzdušnění vyráběné desky, aby nedocházelo k nadměrnému znehodnocení jejího povrchu kavernami po vzduchových bublinách. Vhodný typ byl vybrán z několika testovaných PCE superplastifikátorů. Značku a výrobce v zájmu všeobecné korektnosti neuvádíme.

Aplikace speciálních kompozitů v modelu předpjaté skořepinové střešní konstrukce
Obr. 3 – Hotový střešní panel

VLASTNOSTI LEHKÉHO BETONU – HODNOCENÍ
Z hlediska pevnosti splnil navržený lehký beton vstupní požadavky, když odpovídal minimálně pevnostní třídě LC 25/28, přičemž příliš nescházelo,aby splnil parametry třídy LC 30/33. Z hlediska objemové hmotnosti byly s rezervou splněny požadavky zadání. Pokud bychom chtěli ověřit, zda i jiné vlastnosti odpovídají běžným lehkým betonům odpovídající pevnostní třídy, můžeme porovnat naměřený modul pružnosti s hodnotou, kterou lze obdržet podle vztahů v ČSN EN 19 92-1, dle nichž platí:

V našem případě pro fcm = 36,1 MPa a  = 1 520 kg.m–3 (vysušená) vychází Ecm = 32,4 GPa a Elcm = 15,44 GPa. Zjištěná hodnota modulu pružnosti 15,40 GPa (viz tab. 3) je tedy prakticky totožná s hodnotou teoretickou, což svědčí o tom, že vlastnosti modelového jemnozrnného LC odpovídají v rozhodujících parametrech skutečnému LC. Rovněž uplatnění LC prefabrikátů v modelové konstrukci bylo bezproblémové.

Celý článek v nezkrácené podobě si můžete přečíst v časopise Konstrukce 2/2008. Možnost předplatného ZDE.

Bookmark
Ohodnoďte článek:

NEJčtenější souvisejicí články (v posledních 30-ti dnech)

Veletrh Bauma China 2008 (745x)
Zahraniční exkurze do Číny, která proběhne ve dnech 25. - 30.11.2008 má ještě volná místa. Konkrétně v Šanghaji proběhne...
Chemická kotva funguje v jakémkoliv stavebním materiáluChemická kotva funguje v jakémkoliv stavebním materiálu (676x)
Připevnění umyvadla, zábradlí nebo ocelové konstrukce chemickou maltou je dnes tak snadné jako aplikace silikonového tme...
Příčiny koroze titanzinkových prvků stavebních objektů (292x)
Správné použití titanzinku je předpokladem pro zajištění dlouhodobé životnosti materiálu bez dalších požadavků na údržbu...

NEJlépe hodnocené související články

Korozní odolnost střešních mechanických kotevKorozní odolnost střešních mechanických kotev (5 b.)
Kovové části střešních kotevních prvků jsou vystaveny riziku koroze. U většiny šroubů, součástí střešních kotevních prvk...
Kde sehnat levné stavební materiály a nářadí? (5 b.)
V současné době je na trhu se stavebninami k dispozici nepřeberné množství kvalitních výrobků. Některé z nich by se tedy...
Příčiny koroze titanzinkových prvků stavebních objektů (4.4 b.)
Správné použití titanzinku je předpokladem pro zajištění dlouhodobé životnosti materiálu bez dalších požadavků na údržbu...

NEJdiskutovanější související články

Chemická kotva funguje v jakémkoliv stavebním materiáluChemická kotva funguje v jakémkoliv stavebním materiálu (15x)
Připevnění umyvadla, zábradlí nebo ocelové konstrukce chemickou maltou je dnes tak snadné jako aplikace silikonového tme...
Google