VLIV TEPELNÉHO ZATÍŽENÍ NA CHEMICKÉ SLOŽENÍ VYSOKOPEVNOSTNÍCH BETONŮ STANOVENÉHO DTA ANALÝZOU

THE INFLUENCE OF THERMAL LOAD ON THE CHEMICAL COMPOSITION OF HIGH CONCRETE SET DTA ANALYSIS

conference paper

Czech

V současné době se čím dál více používají nové typy betonů, a jedním z nich je i vysokopevnostní beton (HSC). Tento typ betonu se vyznačuje svou vysokou pevností v tlaku a výjimečnou trvanlivostí díky nižšímu obsahu pórů a kompaktnější mikrostruktuře. Pokud je betonová konstrukce vystavena požáru, může dojít nejen k explosivnímu odprýskávání povrchových vrstev, ale také ztrátě pevnosti celé konstrukce a k jejímu kolapsu. Explosivní odprýskávání je způsobeno převážně odchodem fyzikálně a chemicky vázané vody, rozkladem CSH gelů a jiných chemických sloučenin. Změny chemických sloučenin jsou doprovázeny také objemovými změnami, a proto byla při našem výzkumu použita difrakční termická analýza (DTA). Tato studie prezentuje základní informace o chemických změnách a desorpci vody v struktuře HSC vlivem vysokých teplot. Získané informace slouží k lepšímu pochopení a popsání příčiny vzniku explosivního odprýskávání a tvorbě trhlin v daných teplotách. Série zkušebních vzorků byla připravena a vystavena teplotám 20, 150, 250, 350 a 450 °C dále byly vzorky přirozeně zchlazeny a testovány na pevnost v tlaku a DTA analýzu. Laboratorní zařízení pro DTA analýzu je schopné vygenerovat data DTA, TG a DTG, ze kterých je možno stanovit objemové a chemické změny v daných teplotách. Na základě výsledků z DTA analýzy jsme dospěly k závěru, že změny v mikrostruktuře HSC nejsou tak dramatické, a pravděpodobnost výskytu explosivního odprýskávání je velmi nízká.

High strength concrete (HSC) is one of the new types of concrete with the special characteristics. Benefits of HSC are high strength and good durability thanks to lower porosity and denser microstructure. Besides this benefits there is a lower fire resistance because of porous system, which is not well interconnected. In case of fire explosive spalling or collapse of whole construction could arise. Explosive spalling is caused by evaporation of physically and chemically bound water, decomposition of chemical components as CSH gels and Portlandite and other effects. All this chemical transformations are accompanied by volume changes and for this purposes differential thermal analysis (DTA) have been chosen. This study presents basic informations about chemical processes and volume changes of HSC microstructure due to thermal loading. The results are beneficial for better understanding and description of explosive spalling process and creation of microcracks. Series of test samples was prepared, exposed to temperatures 20, 150, 250, 350 a 450 °C and after natural cooling tested for compressive strength and by DTA analysis. Laboratory device for DTA analysis is able to generated data DTA, TG and DTG from which is possible determinate volume and chemical changes at curtain temperatures. Based on results from DTA analysis was concluded that the changes of microstructure are not that dramatic and risk of explosive spalling don’t need to be feared.

Vysokopevností beton (HSC), pórový systém, diferenční termická analýza (DTA), explosivní odprýskávání a vysoké teploty.

High strength concrete (HSC), porous system, differential thermal analysis (DTA), explosive spalling and high temperatures.

NOVÁKOVÁ, I.

28. 1. 2016

Vysoké učení technické v Brně

978-80-214-5311-1

Juniorstav 2016

1

1

264

271

388