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

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

Samozhutnitelný beton (Self-compacting concrete, 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

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

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

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

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.

Aplikace vhodných stabilizačních přísad 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

Vlákny vyztužený SCC Provzdušněný 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.

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