Original title: STUDIUM CHOVÁNÍ CEMENTOVÝCH KOMPOZITŮ PŘI PŮSOBENÍ VYSOKÝCH TEPLOT
Translated title: BEHAVIOUR OF CEMENTITIOUS COMPOSITES EXPOSED TO HIGH TEMPERATURES
Authors: Nováková, Iveta ; Chobola, Zdeněk (referee) ; Sitek,, Libor (referee) ; Wallevik, Ólafur Haralds (referee) ; Pimienta, Pierre (referee) ; Bodnárová, Lenka (advisor)
Document type: Doctoral theses
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební
Abstract: [cze] [eng]
Trendem moderního stavitelství je časté používání vysokohodnotných a vysokopevnostních betonů. Spolu s vysokou pevností tyto betony obsahují malé množství vzduchových pórů, což může způsobit explosivní odpýskávání betonu a následný kolaps konstrukce. Dalším problémem jsou stávající konstrukce, které často nevyhovují současným zvýšeným požadavkům na požární bezpečnost. Využití existujících metod pro zvýšení požární odolnosti stávajících betonových konstrukcí, například nátěry a předsazené protipožární konstrukce, je limitované. Vývoj nových metod pro ochranu betonových konstrukcí je nezbytný, a to hlavně se zaměřením na aplikaci v tunelech, podzemních garážích a jaderných elektrárnách. Tato práce se zabývá vývojem dvou metod pro zvýšení odolnosti betonů vůči působení vysokých teplot, se zaměřením na modifikaci pórové struktury. První metoda je záměrné předehřívání betonu (IHT method) pro zvýšení požární odolnosti stávajících betonových konstrukcí. Druhá metoda se zaměřuje na návrh provzdušněného betonu (AeA-FiResCrete) s vhodnými požárními vlastnostmi s použitím provzdušňujících přísad „nové generace“. Při experimentech byla kromě pevnosti a modifikaci pórové struktury sledována přítomnost tzv. vodní bariéry „moisture clog“. Účinnost vyvíjených metod byla ověřena testováním betonových desek dle modifikované teplotní křivky ISO 834 (m-ISO). Desky ošetřené IHT metodou nevykazovaly při testování dle m-ISO křivky žádné nadměrné praskání ani explosivní odprýskávání. Celková tloušťka IHT metody skládající se z IHT zóny a IHT přechodné zóny byla v rozmezí 25,5 a 43,0 mm při konfiguraci IHT200/2. Při testování AeA-FiResCrete byla vodní bariéra výraznější než v případě desek s aplikovanou IHT metodou, a proto lze usuzovat, že IHT metoda přispívá ke zvýšení požární odolnosti, a to bez negativního vlivu na pevnost a trvanlivost betonu. Testované AeA-FiresCrete betony vykazovaly pouze nepatrné zlepšení odolnosti vůči působení vysokých teplot. Fire resistance is becoming increasingly important along with the development of new concrete types with high strength and dense structure with reduced porosity. Such concrete types are susceptible to fire spalling and extensive crack formation. At the moment, there are a limited number of methods for enhancement of fire resistance of existing structures, which could be applied in underground structures with restricted space and limited air exchange, such as tunnels, underground garages or nuclear powerplants. This work is focused on the development of two methods, and both are dealing with porous structure modification. The first method is intentional heat treatment (IHT) method, suitable for the enhancement of fire resistance of existing structures. The second method emphasized the design of air-entrained concrete (AeA-FiResCrete) with the use of “new generation” air-entraining agents suitable for enhancement of fire resistance of newly designed concrete. Testing of compressive strength, porous structure modification was completed by the analysis of “moisture clog,” which contributes to explosive spalling and extensive cracking. The efficiency of developing methods was verified during large-scale testing according to modified ISO834 (m-ISO) curve. No extensive crack formation or explosive spalling was observed during the exposure period during the large-scale testing of slabs with the applied IHT method. The total thickness of the IHT method with configuration IHT200/2, composed of IHT zone and IHT transition zone, penetrated to the depth of 25,5 to 43,0 mm depending upon various concrete types. Moisture clog in AeA-FiResCrete was more significant than in the case of slabs with applied IHT method, and it could be concluded that the IHT method enhances fire resistance of concrete exposed to elevated temperatures without influencing its compressive strength and durability. Results from AeA-FiResCrete testing showed only a slight improvement of its fire resistance.
Keywords: air-entrained concrete (AeA-FiResCrete); Fire resistance of concrete; intentional heat treatment (IHT) method; modified ISO 834 (m-ISO) curve.; polymer microspheres; porous structure; silica fume; metoda záměrného předehřívání betonu (IHT method); mikrosilika; modifikovaná ISO 834 (m-ISO) křivka.; polymerní mikrosféry; Požární odolnost betonu; provzdušněný beton (AeA-FiResCrete); pórová struktura

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/196826

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-442326


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses