CZ20023619A3 - Betonová směs vyztužená vlákny, zhutněná válcováním, a způsob realizace vozovek z této betonové směsi - Google Patents

Betonová směs vyztužená vlákny, zhutněná válcováním, a způsob realizace vozovek z této betonové směsi Download PDF

Info

Publication number
CZ20023619A3
CZ20023619A3 CZ20023619A CZ20023619A CZ20023619A3 CZ 20023619 A3 CZ20023619 A3 CZ 20023619A3 CZ 20023619 A CZ20023619 A CZ 20023619A CZ 20023619 A CZ20023619 A CZ 20023619A CZ 20023619 A3 CZ20023619 A3 CZ 20023619A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
concrete
fibers
concrete mixture
fiber
per cubic
Prior art date
Application number
CZ20023619A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ301483B6 (cs
Inventor
Benoît Ficheroulle
Marc Henin
Original Assignee
Chaussees Techniques Innovation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8849828&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CZ20023619(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Chaussees Techniques Innovation filed Critical Chaussees Techniques Innovation
Publication of CZ20023619A3 publication Critical patent/CZ20023619A3/cs
Publication of CZ301483B6 publication Critical patent/CZ301483B6/cs

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/012Discrete reinforcing elements, e.g. fibres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)

Description

Betonová směs vyztužená vlákny, zhutněná válcováním, á způsob realizace vozovek z této betonové směsi
Oblast techniky
Vynález se týká betonové směsi vyztužené vlákny a zhutněné válcováním, a způsobu realizace bezesparých souvislých vozovek a^průmyslových ploch z této betonové směsi.
Dosavadní stav techniky
Betonové směsi zhutněné válcováním se liší od klasických litých nebo pervibrovaných betonů tím, že pro podobné mechanické vlastnosti potřebují snížený obsah cementu, jakož i nižší obsah vody. Tento nižší obsah vody dovoluje získat vyšší únosnost, dostatečnou pro zpracovávání materiálu při zpracování silničními stroji pro jeho hutnění pomocí vibračních zhutňovacích prostředků a pneumatikových zhutňovacích prostředků a jeho následné bezodkladné uvedení do provozu. Konzistence litého betonu vyžaduje použití tradičních postupů s posuvným bedněním nebo vibrační latí a dovoluje uvedení do provozu teprve po uplynutí dostatečné doby tuhnutí, které je zpravidla nejméně 7 dní.
U obou výše uvedených typů klasického betonu je známé do betonu vkládat kovová vlákna. Kovová vlákna, použitá v průmyslových plochách jsou velmi často na bázi tažených drátů o průměru 1 mm. Různá stávající vlákna se vzájemně od sebe liší typem aktivního kotvení v betonové matrici. Existují vlákna vyráběná s tak zvaným deformovatelným kotvením, například háčková vlákna, jaká jsou dodávána společností Be0 0 0 0 0 0
0
I 0 ·· * ·· 0 000 0 · 0 ·
kaert pod značkou Dramix, nebo zvlněná vlákna, dodávaná společností Trefil Arbed. Tato společnost vyrábí rovněž vlákno, dodávané pod značkou Twincone, mající na každém konci nedeformovatelný kužel. Tento typ kotvení je mnohem tužší než kotvení získané háčky nebo zvlněními, a vlákna se proto označují jako s plným kotvením.
Po vyztužení ocelovými vlákny dovolují tradiční pervibrované nebo lité betony vytvářet průmyslové plochy (často kryté a tedy méně vystavené povětrnostním vlivům a výchylkám teploty než vozovky) velkých rozměrů, dosahujících až 2000 m2 beze spař, protože vlastnosti vláken dovolují zvětšit vzdálenosti spař. Naproti tomu nemohly být tyto betony až dosud používány účinně při zhotovování souvislých bezesparých vozovek, a to přěs to, že by takové použití bylo zajímavé. Relativně vysoká množství cementu a vody vyvolávají totiž v těchto betonech hydraulické smrštění, k němuž se připojuje tepelné smrštění. Mechanická namáhání jsou taková, že vlákna je nemohou zvládnout. Důsledkem toho je, že smršťování betonu vyvolává vznik trhlin, který je značně vyšší než u podlah a vykazuje nepřijatelnou míru otevření, které často přesahuje 1 mm. Je tak zapotřebí ve vozovkách z pervibrovaného betonu vyztuženého vlákny vytvářet spáry, aby se lokalizovaly účinky smrštění a zmenšilo se otevření trhlin, čímž ovšem dojde ke ztrátě ekonomických výhod souvislé vozovky, a brzdí se také značně rozvoj použití betonů vyztužených vlákny ve výstavbě vozovek.
Z patentového spisu US 5 865 000 je znám klasický beton vyztužený ocelovými vlákny, který byl modifikován pro zvýšení jeho pevnosti v tlaku až na hodnotu vyšší než 80
N/mm3. Pro zvýšení této pevnosti beton obsahuje jednak z 5 až 10 % hmotnosti cementu částice ultrajemné plnivové složky, jako je kouřový křemen, což dovoluje vyplnit intersticiální mezery v betonu. Jelikož voda snižuje pevnost betonu, je poměr obsahu vody k cementu udržován nižší než 0,4. Podle tohoto US spisu je však zapotřebí přidat zvýšené množství plastifikátoru, nebot tento typ přísady dovoluje kompenzovat malý obsah vody, a to i když přítomnost ultrajemných plniv by vyžadovalo vysoký obsah vody. V příkladech 2 a 3 tohoto US spisu je množství hydraulického pojivá (cement + mikropucolán) zvýšené (440 kg/m3) což je v protikladu s potřebou sníženého dávkování cementu pro beton hutněný válcováním, a obsah plastifikátoru (2,5%) je velmi vysoký, i když takové množství není potřebné pro beton hutněný válcováním, mající podobný vodní součinitel.
Pro vytvoření trvanlivé bezesparé vozovky z litého betonu je znám způsob, nazývaný kontinuální železobeton (BAC), u něhož jsou ocelové tyče, zpravidla o průměru 16 mm, vzájemně k sobě kontinuálně připojovány po celé délce vozovky. Jakmile jsou tyče položeny, betonová směs se ukládá, zpravidla při použití stroje s posuvným bedněním. Kontinuální železobeton však zůstává být obtížně realizovatelnou a tedy nákladnou technologií.
Vzhledem k výhodám, které poskytují betony hutněné válcováním vůči tradičním litým betonům, pervibrovaným nebo extrudovaným, byly navrženy různé zhutněné betony, vyztužené vlákny, u nichž bylo betonové směsi vhodně přizpůsobeno zvoleným vláknům tak, aby se získala souvislá vozovka nebo průmyslová plocha z betonu, u níž by tvorba trhlin byla rovno♦ » * ♦
_4~ merne rozložena a trhliny mely omezene otevřeni.
Výsledky srovnávací studie tvorby trhlin, pozorovaných na částech vozovky zhotovené jednak ze zhutněného betonu, vyztuženého vlákny Twincone s úplným kotvením, a jednak ze zhutněného betonu, vyztuženého zvlněnými vlákny, ve srovnání s kontinuálním železobetonem, jsou shrnuty v následující tabulce
Počet trhlin na délku 200 bm Střední rozteč trhlin (m) Střední otevření trhlin (mm) Celkové otevření trhlin na dél ce 200 bm (mm)
Kontinuální železobeton ,
i. 1
Hutněný beton se zvlněnými vlákny
2,5 .27,5
Hutněný beton s vlákny Twincone
Kontinuální železobeton, který je referenční materiál pro bezesparý souvislý beton, vykazuje jemné a blízko od sebe ležící trhliny. V případě zhutněného betonu, vyztuženého zvlněnými vlákny, leží trhliny dále od sebe, ale jsou velké. Když se použijí vlákna Twincone, je součet otevření trhlin o 30% nižší než jaký se pozoruje v případě zvlněných vláken. Z této studie vyplývá, že se chování betonu s úplným kotvě·· ·· · · ním blíží tomu, k jakému dochází u kontinuálního železobetonu, přičemž tato vlákna zajišťují účinnější kotvení než jaké zajištují zvlněná vlákna. V rámci studie, s výsledky shrnutými v tab.l, zkoušky ukázaly, že vývoj trhlin v hutněném válcovaném betonu s vlákny Twincone je ekvivalentní tomu, k jakému dochází u kontinuálního železobetonu.
Dále ukazuje obr.l připojených výkresů výsledky srovnávací trhací zkoušky (pull-out test) vlákna Twincone A s úplným kotvením a vlákna s deformovatelným kotvením B, přičemž obě vlákna mají shodný průměr 1 mm. Při pohledu na tento diagram je patrné, že pro zhotovování bezesparých souvislých vozovek je potřebné použít vláken s úplným kotvením, neboů ta dovolují lépe omezovat otevření trhlin.
Patentová přihláška FR 2 684 397 tak definuje betonovou směs pro zhotovování bezesparých vozovek, vykazující určenou skladbu zahrnující vlákna s nedeformatelným kotvením, jako jsou vlákna popsaná v evropských patentových přihláškách EP 130 191 a EP 098 825.
V tomto smyslu byla za účelem zlepšeného kotvení válcovitých vláken s háčky, označovaných jako vlákna první generace, použitých v litém betonu, háčky uvedených vláken zploštěny. Taková vlákna se dodávají na trh zejména pod označením Dramix FL 45/50 a jsou předmětem patentové přihlášky WO 97/11239.
Současnou tendencí při vytváření bezesparých souvislých vozovek je tak použití velmi tuhých vláken s úplným kotvením, přičemž vlákna s méně tuhým kotvením, jako jsou • fc • » · · zvlněná vlákna nebo vlákna s háčky, jsou používána pouze pervibrovaných betonových směsích pro vytváření průmyslových ploch a podlah nebo pro stříkané betony.
Cílem vynálezu je navrhnout betonovou směs, vyztuženou vlákny a zhutněnou válcováním, která by umožňovala omezit přítomnost trhlin při současném zajišéování ovládání otevření trhlin.
Podstata vynálezu '
Uvedeného cíle je dosaženo tím, že betonová směs, vyztužená vlákny a zhutněná válcováním, obsahující kamenivo (granuláty, plnivo do betonu), hydraulické pojivo a kovová vlákna s deformovatelným kotvením, se vyznačuje tím, že kovová vlákna jsou tvořena v podstatě válcovitými dráty, obsahujícími podélnou střední část, která je v podstatě přímá, prodlouženou na každou stranu mezilehlou částí žahnuté koncové části, jejíž tvar je typu, který zabraňuje zachycení dvou sousedních vláken, přičemž vlákna mají:
- průměr od 0,38 do 1,05 mm,
- celkovou délku od 19 do 80 mm,
- délku koncových částí od 1,5 do 4 mm,
- příčné přesazení mezi střední částí a každou koncovou částí nejméně 0,75 mm,
- tupý úhel (a, a') mezi každou mezilehlou částí a koncovou částí menší nebo rovný 160°,
- tupý úhel mezi každou mezilehlou částí a koncovou částí, a
- minimální pevnost v tahu 900 N/mm2, přičemž toto betonové směsi obsahuje hydraulické pojivo v množství od 180 do 400 kg na krychlový metr betonu, vodu v množství od 90 do 150 litrů na krychlový metr betonu,
• 9 » Φ a kovová vlákna v množství od 25 do 60 kg na krychlový metr betonu, a plastifikační a/nebo zpožďovací přísadu v množství nejvýše 1,8.% hmotnosti hydraulického pojivá.
Ve smyslu vynálezu je hydraulické pojivo tvořeno kombinací, v různých procentuelních podílech, slínku, mleté strusky, létavých popílků, sádry (fosfosádry nebo anhydritu) a ultrajemných složek (kouřový křemen, pucolány).
Proti všemu očekávání vedla vlákna, která byla zvolena v rámci vynálezu pro zavedení do betonové směsi zhutněné válcováním, vedla k lepším výsledkům pokud jde o omezení a ovládání tvorby trhlin. Použití vláken, jak byla popsána výše, majících zahnuté koncové části a v podstatě válcovitých po celé délce, ve betonové směsi betonu zhutněného válcováním, dovoluje překvapivě dosáhnout rovnováhy mezi počtem trhlin a omezením otevření přítomných trhlin.
Vlákna s úplným kotvením nebo s velmi tuhým kotvením vykazují vysokou pevnost kotvení až do otevření trhliny 1 mm. Jestliže se však trhlina otevře více, napomáhá se přetržení vláken a velmi rychlému poklesu účinku sestehování okrajů trhliny.
Až do otevření trhliny 1 mm zajišťuje vlákno podle vynálezu silný kotevní účinek, prakticky ekvivalentní účinku vlákna s úplným kotvením. Účinnost kotveni je však zachována při mnohem větších otevřeních trhlin, sahajících až k 3 až 4 milimetrů. Betonová směs podle vynálezu vykazuje plošinu křivky tažnosti, zajištující mnohem větší bezpečnost, než účinek přetržení pozorovaný nad 1 mm v případě vlákna s úpl• » · · · · ným kotvením, například v případě loží vozovky, a otevření trhliny, mm.
S výhodou mají dráty, které tvoří vlákna, průměr od 0,65 do 0,85 mm a poměr celkové délky k průměru od 65 do 85. Zejména mají vlákna poměr celkové délky k průměru okolo 80. Podle zvláštního znaku je každý zahnutý konec tvořen přímou částí, napojenou na střední část uvedenou nakloněnou částí, obsahující nejméně dva ohyby.
S výhodou jsou vlákna, použitá v rámci vynálezu, vlákna o průměru 0,75 mm, o celkové dílce 60 mm a pevnosti v tahu nejméně 1100 N/mm2. Toto vlákno má také výhodu v tom, že pro stejné hmotnostní množství přidávané do betonu je zde dvakrát tolik vláken než v případě tradičně používaných vláken o průměru 1 mm. Z důvodu většího zpevnění při tažení má tenčí drát vyšší mez pružnosti, což ho činí účinnější než drát o průměru 1 mm.
Tvorba trhlin, pozorovaná v betonech získaných ze betonové směsi podle vynálezu, zůstává omezená na hodnoty od 0,3 do 1 mm. Při takovém omezení tvorby trhlin dojde k tomu, že částice kameniva betonu, tvořící nepravidelný povrch stěn trhliny, zůstávají vzájemně vsazené a udržované v jejich poloze, přičemž účinek vsazení je zajišťován vlákny, ukotvenými v betonové matrici po obou stranách trhliny. Toto vzájemné zachycení částic kameniva mezi sebou a vlákny, které zajišťuje sešití” okrajů trhliny, má za následek, že takto kontrolovaná trhlina citelně neoslabuje celkovou strukturu vozovky. Trhlina není aktivní v tom smyslu, že se nemění při lokálního propadnutí podkteré by mohlo přesáhnout těžkém dopravním zatížení po dobu funkce vozovky. Okraje trhliny kromě toho zůstávají mechanicky do sebe vsazené mezičásticovými styky mezi složkami betonu, takže vlákna jsou méně namáhána na únavu, což zajišťuje dobrou trvanlivost vozovky.
• to to · · to
V případě, kdy otevření trhlin zůstává menší než 1 mm, se ukázalo, že voda, eventuelně obsahující posypovou sůl, do takové mezery nevnikne, ani když mezera ústí na povrch. Rizika koroze vláken v trhlině jsou tak omezená.
Použité kamenivo obsahuje 70 až 100 % drtě, mající ostré hrany a tvar blízký čtverci, a granulometrii od 0 do 14 mm, takže se předejde oddělovacím jevům. Betonová směs kromě toho s výhodou obsahuje plastifikační přísadu, usnadňující hutnění mezizrnnou lubrikací a dovoluje dosáhnout objemové hmotnosti betonu v blízkosti 2400 kg/m3 s příznivými důsledky, jako je zvýšená pevnost a možnost snižování dávkování hydraulického pojivá.
Optimální obsah vody se určí modifikovanou zkouškou podle Proctora a mění se od 4 do 6% suchých složek betonu.
S výhodou obsahuje betonová směs okolo 250 až 300 kg hydraulického pojivá na krychlový metr betonu, vodu v množství 4 až 6 hmotn.% suchých složek betonu, t.j. okolo 100 až 150 litrů vody na krychlový metr betonu, přičemž množství kovových vláken je od 25 do 50 kg na krychlový metr betonu, s výhodou od 30 do 40 kg. Kupříkladu obsahuje betonová směs 280 kg hydraulického pojivá a 110 litrů vody na krychlový metr betonu.
9 9999
« 9 9 » • ··· 9 9 9 · 9 « 9 9 • 9 « « 9 • • 9
9 9 9 9 9
fc · 9 9 9 » · ·
S výhodou je obsah přísady nejméně rovný 0,3 hmotn.% hydraulického pojivá. Je možné získat účinek mezičásticové lubrikace pomocí malého množství hydraulického pojivá. Je-li stejná látka použita pro plastifikační a zpožďovací účinek, může být naopak účinek zpožďování tuhnutí betonu dosažen teprve s vyššími množstvími plastifikátoru, například minimálně 0,7 hmotn.% hydraulického pojivá, má-li se zachovat zpracovatelnost betonové směsi po dobu okolo 20 hodin, například pro pokračování práce na včerejším betonu příští den.
Betonová směs podle vynálezu může být použita pro zhotovování nebo zpevňování konstrukcí vozovek nebo průmyslových ploch, které mají snášet vysoká pohyblivá provozní zatížení, jako jsou zatížení vyvíjená častými přejezdy kamionů, těžkých vozidel nebo velkých nákladních letadel.
Betonová směs podle vynálezu umožňuje vytvořit vrstvu z betonu, mající pevnost v ohybu kontinuálně proměnlivou v širokém rozsahu otevření trhlin, například 0 až 4 mm, a bez přetržení vláken. Podle zvláštního znaku je výchylka pevnosti v tomto rozsahu menší než 20 % vzhledem ke jmenovité hodnotě.
Použití materiálu podle vynálezu se provádí prostřednictvím finišeru s těžkou kladinou, což je zařízení obvykle používané pro kladení živičných materiálů, nebo pomocí srovnávače. Beton se potom zhutňuje několikatunovým hutnicím zařízením, obsahujícím jeden nebo dva vibrační válce. Toto hutnění může být posléze následováno hnětacím působením, vyI · • · 9 · · ·
-11víjeným pneumatikovým hutnicím zařízením, vyvíjejícím zatížení například 3 až 5 tun na kolo.
Zhutněný beton, vyztužený vlákny, může být potom přímo pokrýván živičnou obrusnou vrstvou, přičemž ošetření betonu může být provedeno živičnou emulzí plněnou štěrkem. Vozovka tvořená vrstvou na bázi betonu podle vynálezu, po té krytá živičnou obrusnou vrstvou, má výhodu v tom, že zajišťuje oddělování funkcí, přičemž cementový beton zajišťuje dlouhou životnost konstrukce při těžkém provozním zatížení a živičná směs umožňuje získat koberec mající konkrétní zlepšené vlastnosti, například odvodňovací živičná směs, která pohlcuje dešťovou vodu nebo akustická živičná směs omezující hlučnost provozu. Betonová vrstva může být rovněž pokryta mikrobetonem s vysokým obsahem cementu, tvořeným troj složkovou směsí, a to cementem, filerizovaným pískem (obsahujícím značný podíl jemných částic) a pískem obsahujícím málo jemných částic, přičemž filerizovaný písek obsahuje nejméně 10 až 2Ó % jemných prvků, menších než 0,080 mm.
Kromě provádění nových souvislých bezesparých vozovek s velmi dobrými podmínkami trvanlivosti může být beton zhutněný válcováním a vyztužený podle vynálezu použit pro zesilování vozovek. Současně se zesilováním může tento způsob také opravovat nerovnosti živičných vozovek, vytvořené vyjížděním kolejí, položením tenké vrstvy o tloušťce 5 až 18 cm, kryté tenkým nebo velmi tenkým živičným povlakem.
Vynález, jakož i jeho další cíle, podrobnosti, vlastnosti a výhody, budou blíže vysvětleny v následujícím popisu na příkladě provedení s odvoláním na připojené výkresy.
• «· ···· • 0 ·0 »
-12• * β» 0 « 0 · · «»« « · ··
Přehled obrázků na výkresech
Ve výkresech znázorňuje obr.l diagram ilustrující stav techniky a reprezentující výsledky trhacích zkoušek vlákna s úplným kotvením a vlákna s deformovatelným kotvením, která obě maj í průměr drátu 1 mm,. obr.2 schematický bokorysný pohled na část vlákna, použitelného ve betonové směsi podle vynálezu, a obr.3 diagram ilustrující ohybové zkoušky několika hranolů, získaných z betonové směsi podle vynálezu, ve srovnání se složeními podle stavu techniky.
Příklady provedení vynálezu
Podle obr.2 obsahuje betonová směs podle vynálezu kovová vlákna, tvořená dráty 10, opatřené zahnutými koncovými částmi 12. Dráty jsou po jejich celé délce L v podstatě válcovité a mají v podstatě přímočarou střední část 11, prodlouženou na každé straně mezilehlou nakloněnou částí 13., na niž navazuje koncová část 12. Každá část 12 je tvořena přímou částí, připojenou ke střední částí nakloněnou mezilehlou částí 13, obsahující nejméně dva ohyby. Dráty mají průměr d od 0,38 do 1,05 mm, celkovou délku L od 19 do 80 mm a minimální pevnost v tahu 900 N/mm2.
Obě koncové části 12 drátu mohou mít různý nebo podobný tvar. Délka 1, 1' přímých koncových částí 12 může být různá nebo podobná a je od 1,5 do 4 mm. Nakloněná část 13. každé koncové části svírá s přímou částí 11 tupý úhel α nebo a’ rovný 160° nebo menší než 160°. Oba takto definované úhly a, a’ mohou být shodné nebo odlišné. Jedna z mezilehlých částí koncové části není nutně v rovině tvořené druhou mezilehlou částí a střední částí 11. Každá koncová část kromě
9 ···« ··
9 9 9 9 99 9 9
9 9 9 9 9 · ·
9 9 * · · 9 9 9 9 ’+9 9 99 ·9· 99 99
-13toho není nutně v rovině vymezované její každou mezilehlou částí a střední částí. Příčné posuny h, h' mezi střední částí 11 a každou koncovou částí mohou být shodné nebo různé a jsou nejméně 0,75 mm. Ve zde popsaném příkladě obsahuje betonové směsi podle vynálezu vlákna, dodávaná pod značkou Dramix 80/60. Vlákno Dramix 80/60 je vlákno, které se vyznačuje celkovou délkou L 60 mm pro průměr d 0,75 mm, nebo poměrem X 80, a pevností v tahu nižší než nejméně 1100 N/mm2. Oba úhly a, a' jsou v podstatě shodné a mezilehlé části, koncové části a střední část 11 jsou v podstatě ve stejné rovině.
Byly vytvořeny různé betonové směsi podle tabulky II, kde se betonové směsi 1, 2 a 4 vzájemně od sebe liší povahou vláken, která obsahují. Betonová směs 1 obsahuje vlákna Twincone typu s úplným kotvením, betonová směs 2 obsahuje vlákna Dramix FL 45/50 typu s plochými koncovými háčky směs 4 podle vynálezu obsahuje vlákna Dramix těchto třech betonových směsích jsou vlákna a betonová 80/60. V v množství 30 kg/m3. Betonová směs 3 obsahuje vlákna Dramix FL 45/50 jako betonová směs 2, ale v množství 35 kg/m3.
TAB.II bet.směs 1 vlákno
Twincone bet.směs 2 vlákno Dramix FL 45/50 bet.směs 3 vlákno Dramix FL 45/50 bet.směs 4 vlákno Dramix 80/60
Štěrk 5/15 Písek 0/5
1103
735
1103
735
1103
735
1103
735
-14• 9tt •0 ····
4 0 ♦ *0
Cement (*) 400 400 400 400
Celková voda 160 160 160 160
Superplasti- 6 6 6 6
fikátor
Vlákna 30 30 35 30
poměr V/C
(voda/cement) 0,4 0,4 0,4 0,4
(*) cement CPA-CEM I 52. 5R
Formulace betonové směsi byla určena tak, aby výhově-
la kritériu pevnosti v tlaku řádově 50 60 MPa, při res-
pektování platného pásma granulometrie 1 pro i- betony hutněné
válcováním (NF P 98-128). Pevnost v tlaku, naměřená na vál-
cích 16x32 cm podle platné normy, je uvedena v tab.III.
Zkoušky byly provedeny na třech betonových válcích pro každé betonové směsi 1 až 4.
TAB.III
Válec 1 Válec 2 Válec 3 Průměr
bet.směs 1 50 MPa 54 MPa 50 MPa 51,3 MPa
bet.směs 2 52 MPa 52 MPa 52 MPa 52,3 MPa
bet.směs 3 61 MPa 59 MPa 57 MPa 59,0 MPa
bet.směs 4 58 MPa 57 MPa 52 MPa 55,7 MPa
Pro charakterizování přínosu vláken v úrovni schopnosti zachovávat zbytkové zatížení při mechanismu tvorby trhlin v materiálu byly provedeny zkoušky v ohybu na hranolu. Hranoly byly zkoušeny na kruhový ohyb. Vzhledem k velikosti jejich vláken byly zvoleny hranoly velkých rozměrů, s délkou 70 cm, výškou 20 cm a šířkou 15 cm. Vzdálenost mezi
9 9 ··*· 9 9 · ·«♦ ♦·· * ! · • · · ♦ ·««··· ♦ ... ·· · · · » · •· » «· » » · · · ·*
-15podporami při ohybu byla 60 cm a vzdálenost mezi body působení zatížení byla 20 cm. Každý hranol byl před tím vrubován ve střední oblasti, aby se lokalizovala trhlina. Trhlina byla překlenuta senzorem, který umožnil kontrolovat průběh zkoušky přímo po otevření trhliny. Obr.3 znázorňuje výsledky srovnávacích zkoušek, provedených pro hodnocení vlastností různých vláken z hlediska ovládání tvorby trhlin.
Křivky 1 až 4 odpovídaly výše popsaným betonovým směsím 1 až 4. Trhlina se objevuje při úrovni zařízení přibližně 25 kN pro různé betonové směsi.
Hranol získaný s betonovou směsí 1, obsahující vlákna Twincone vykazuje ztrátu únosnosti po té, co se objeví trhlina, až po otevření přibližně 0,2 mm, načež vlákna dovolují znovu zachycovat zatížení. Od vytvoření trhliny 1 mm v ohybu, odpovídající maximální únosnosti, se vlákna začínají trhat, což se projevuje po sobě následujícími skoky zatížení a velmi rychlým úbytkem únosnosti hranolu.
Hranol vyrobený z betonové směsi 4 podle vynálezu vykazuje malou ztrátu únosnosti po té, co se objeví trhlina, a po té znovuzískání schopnosti zachycovat zatížení. Maximální únosnost se získá pro otevření trhliny od 1 do 1,5 mm. Únosnost se po té velmi progresivně snižuje.
Pro betonové směsi 2, obsahující vlákna Dramix FL 45/50 dávkovaná v množství 30 kg, vykazuje hranol velmi značnou ztrátu únosnosti (přibližně 50%) po té, co se objeví trhlina. Po určitém otevření trhliny o přibližně 1,8 mm jsou na křivce vidět skoky zatížení. Tyto skoky se projevují pře• · · · · · · · · · · · · · · · · ·· · · • · · » · · · ·-« ·
-16• · · · · · · · · · trženími vláken jako v případě betonové směsi 1.
Pro betonové směsi 3, obsahující vlákna Dramix FL 45/50 dávkovaná v množství 35 kg, jsou výsledky podobné těm, jaké jsou dosaženy s betonovou směsí 2, přičemž pouze zvýšení obsahu vláken dovoluje dosažení zvýšené únosnosti.
Schopnost znovu přebírat zatížení po vytvoření trhlin je u betonové směsi 1, 3 a 4 v podstatě stejně velká. Vlákna mají v podstatě stejný potenciál z hlediska tvorby trhlin pro otevření omezená na 1 mm. Nad tímto rozmezím mění vnitřní chování vláken, vedoucí k přetržení nebo vytržení, chování úseku s trhlinami. Vlákno s úplným kotvením vykazuje větší pevnost kotvení až do otevření trhliny 1 mm. Jestliže se však trhlina otevře více, napomáhá to trhání vláken a rychlému poklesu účinku sestehování okrajů trhliny. Až do otevření trhliny 1 mm vykazuje vlákno podle vynálezu o něco menší pevnost kotvení, okolo 7%, než tu, jaká se získá s vláknem s úplným kotvením. Naproti tomu jsou vlastnosti kotvení zachovány při mnohem větších otevřeních trhlin, v rozsahu 3 až 4 mm, což není zajištěno při použití vláken s úplným kotvením nebo jiných vláken.
I když vynález byl popsán ve spojení s konkrétním provedením, rozumí se, že není nijak omezen a že zahrnuje všechny technické ekvivalenty popsaných prostředků, jakož i jejich kombinace, pokud spadají do rámce vynálezu.

Claims (9)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Betonová směs vyztužená vlákny a zhutněná válcováním, obsahující kamenivo, hydraulické pojivo a kovová vlákna s deformovatelným kotvením, vyznačená tím, že kovová vlákna jsou tvořena v podstatě válcovitými dráty (10), obsahujícími podélnou střední část (11), která je v podstatě přímá, prodlouženou na každou stranu mezilehlou částí (13) zahnuté koncové části (12), jejíž tvar je typu, který zabraňuje zachycení dvou sousedních vláken, přičemž vlákna mají:
    - průměr (d) od 0,38 do 1,05 mm,
    - celkovou délku od 19 do 80 mm,
    - délku (I, 1') koncových částí od 1,5 do 4 mm,
    - příčné přesazení ch, h') mezi střední částí a každou koncovou částí nejméně 0,75 mm,
    - tupý úhel (a, a') mezi každou mezilehlou částí a koncovou částí menší nebo rovný 160°,
    - tupý úhel mezi každou mezilehlou částí a koncovou částí, a
    - minimální pevnost v tahu 900 N/mm2, přičemž tato betonová směs obsahuje hydraulické pojivo v množství od 180 do 400 kg na krychlový metr betonu, vodu v množství od 90 do 150 litrů na krychlový metr betonu, a kovová vlákna v množství od 25 do 60 kg na krychlový metr betonu, a plastifikační a/nebo zpožďovací přísadu v množství nejvýše 1,8 % hmotnosti hydraulického pojivá.
  2. 2. Betonová směs podle nároku 1, vyznačená tím, že dráty (10) tvořící vlákna mají průměr (d) od 0,65 do 0,85 mm a poměr (Λ) celkové délky k průměru (L/d) od 65 do 85.
    99 9999 99 9 99 ····
    9 9 9 9 9 99 · · 9
  3. 4 4 9 4 4 4 4 9 9 4 ·
    9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
    99 9 49 999 99 9 9
    -183. Betonová směs podle nároku 2, vyznačená tím, že dráty mají poměr (Λ) celkové délky k průměru přibližně 80.
    4. Betonová směs podle nároku 3, vyznačená tím, že dráty mají celkovou délku 60 mm, průměr přibližně 0,75 mm a minimální pevnost v tahu 1100 N/mm2.
  4. 5. Betonová směs podle nároku kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačená tím, že každá zahnutá koncová část (12) je tvořena přímou částí, připojenou ke střední částí (11) uvedenou mezilehlou částí (13), obsahující nejméně dva ohyby.
  5. 6. Betonová směs podle nároku 1 až 5, vyznačená tím, že obsahuje hydraulické pojivo v množství od 250 do 300 kg na krychlový metr betonu, obsah vody 4 až 6 % hmotnosti suchých složek betonu, t.j. přibližně 100 až 150 litrů vody na krychlový metr betonu, a kovová vlákna v množství od 25 do 50 kg na krychlový metr betonu.
  6. 7. Betonová směs podle kteréhokoli z nároků l až 6, vyznačená tím, že obsahuje plastifikační přísadu v množství nejméně 0,3 % hmotnosti hydraulického pojivá.
  7. 8. Způsob realizace bezesparých souvislých vozovek nebo průmyslových ploch, vyznačený tím, že se vytvoří vrstva z betonové směsi vyztužené vlákny a zhutněné válcováním podle kteréhokoli z nároků 1 až 7, pro získání vrstvy betonu mající pevnost v ohybu souvisle proměnlivou v širokém rozmezí otevření vytvářených trhlin, například od 0 do 4 mm, a bez přetržení vláken.
    -199. Způsob podle nároku 8, vyznačená tím, že výchylka pevnosti v tomto rozmezí je menší než 20% její jmenovité hodnoty.
  8. 10. Způsob podle nároku 8 nebo 9, vyznačený tím, že se uvedená betonová vrstva pokryje živičnou obrusnou vrstvou nebo vrstvou mikrobetonu tvořeného směsí tří složek, a to cementu, filerizovaného písku obsahujícího nejméně 10 až 20% jemných složek s velikostí částic menších než 0,080 mm, a písku obsahujícího málo jemných částic.
  9. 11. Způsob podle nároku 8 nebo 9, vyznačený tím, že se vytváří vrstva betonu vyztuženého vlákny a zhutněného válcováním, s tloušikou 5 až 18 cm pro zesilování živičných vozovek nebo opravu vozovek proti vyjíždění kolejí.
CZ20023619A 2000-05-03 2001-04-27 Betonová smes vyztužená vlákny, zhutnená válcováním, a zpusob realizace vozovek z této betonové smesi CZ301483B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0005624A FR2808522B1 (fr) 2000-05-03 2000-05-03 Composition de beton roule compacte renforce de fibres et procede de realisation d'une chaussee a partir de ladite composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20023619A3 true CZ20023619A3 (cs) 2003-05-14
CZ301483B6 CZ301483B6 (cs) 2010-03-17

Family

ID=8849828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20023619A CZ301483B6 (cs) 2000-05-03 2001-04-27 Betonová smes vyztužená vlákny, zhutnená válcováním, a zpusob realizace vozovek z této betonové smesi

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP1278925B1 (cs)
JP (1) JP2003531794A (cs)
CN (1) CN1122130C (cs)
AT (1) ATE260386T1 (cs)
AU (1) AU2001256431A1 (cs)
BE (1) BE1014022A3 (cs)
CZ (1) CZ301483B6 (cs)
DE (1) DE60102148T2 (cs)
ES (1) ES2217143T3 (cs)
FR (1) FR2808522B1 (cs)
HU (1) HU223747B1 (cs)
PL (1) PL206537B1 (cs)
SK (1) SK15622002A3 (cs)
TR (1) TR200401157T4 (cs)
WO (1) WO2001054471A2 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305508B6 (cs) * 2014-10-30 2015-11-04 ÄŚeskĂ© vysokĂ© uÄŤenĂ­ technickĂ© v Praze- KloknerĹŻv Ăşstav Proteplený beton ultravysokých pevností vyztužený drátky, určený zejména pro prefabrikaci, a způsob jeho výroby

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2808522B1 (fr) * 2000-05-03 2003-01-10 Chaussees Tech Innovation Composition de beton roule compacte renforce de fibres et procede de realisation d'une chaussee a partir de ladite composition
FR2906270B1 (fr) * 2006-09-27 2008-11-14 Chaussees Tech Innovation Sarl Composition de beton roule compacte renforce de fibres comprenant des fraisats bitumineux et procede de realisation d'une chaussee
CA2760622C (en) * 2009-06-12 2017-03-28 Nv Bekaert Sa High elongation fibres
CZ2012903A3 (cs) * 2012-12-17 2014-05-21 ÄŚeskĂ© vysokĂ© uÄŤenĂ­ technickĂ© v Praze - fakulta stavebnĂ­ Drátkobeton ultravysokých pevností
CN105152581A (zh) * 2015-08-10 2015-12-16 长安大学 基于微波加热的自愈合金属纤维沥青混凝土及其制备方法
KR101711842B1 (ko) * 2015-09-11 2017-03-07 주식회사 금강 콘크리트용 보강재
HUP1600552A2 (en) * 2016-09-28 2018-05-02 Novonovon Zrt Reinforcing fibre and method for the production of reinforced composites especially reinforced concrete
FR3057590B1 (fr) * 2016-10-18 2020-10-09 Hsols Ind Dalle structurelle avec fibres metalliques
CN114133185B (zh) * 2021-12-13 2023-03-24 北京建筑材料科学研究总院有限公司 一种超高性能混凝土及其制备方法与应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3370041D1 (en) 1982-07-01 1987-04-09 Eurosteel Sa Fibres for the reinforcement of mouldable materials with a hydraulic or other bonding agent, and their manufacture
EP0130191B1 (fr) 1982-12-30 1986-05-14 Eurosteel S.A. Elements filiformes utilisables pour le renforcement de materiaux moulables en particulier pour le beton
FR2633922B1 (fr) * 1988-07-08 1992-10-23 Screg Routes & Travaux Beton compacte renforce de fibres et son utilisation
FR2684397B1 (fr) 1991-11-29 1997-04-25 Eurosteel Sa Procede de realisation de chaussees ou aires industrielles continues en beton compacte renforce de fibres.
BE1005815A3 (nl) * 1992-05-08 1994-02-08 Bekaert Sa Nv Staalvezelbeton met hoge buigtreksterkte.
FR2808522B1 (fr) * 2000-05-03 2003-01-10 Chaussees Tech Innovation Composition de beton roule compacte renforce de fibres et procede de realisation d'une chaussee a partir de ladite composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305508B6 (cs) * 2014-10-30 2015-11-04 ÄŚeskĂ© vysokĂ© uÄŤenĂ­ technickĂ© v Praze- KloknerĹŻv Ăşstav Proteplený beton ultravysokých pevností vyztužený drátky, určený zejména pro prefabrikaci, a způsob jeho výroby

Also Published As

Publication number Publication date
PL359002A1 (en) 2004-08-23
WO2001054471A3 (fr) 2002-01-10
EP1278925A2 (fr) 2003-01-29
WO2001054471A2 (fr) 2001-08-02
FR2808522B1 (fr) 2003-01-10
DE60102148D1 (de) 2004-04-01
CN1363008A (zh) 2002-08-07
TR200401157T4 (tr) 2004-07-21
CN1122130C (zh) 2003-09-24
SK15622002A3 (sk) 2003-06-03
HUP0300620A2 (en) 2003-07-28
ES2217143T3 (es) 2004-11-01
CZ301483B6 (cs) 2010-03-17
DE60102148T2 (de) 2004-10-28
JP2003531794A (ja) 2003-10-28
ATE260386T1 (de) 2004-03-15
AU2001256431A1 (en) 2001-08-07
BE1014022A3 (fr) 2003-02-04
HU223747B1 (hu) 2004-12-28
PL206537B1 (pl) 2010-08-31
EP1278925B1 (fr) 2004-02-25
FR2808522A1 (fr) 2001-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Brühwiler et al. Rehabilitation and strengthening of concrete structures using ultra-high performance fibre reinforced concrete
CN100431832C (zh) 纤维增强材料,由其制造的产品,和制造它们的方法
Turatsinze et al. On the modulus of elasticity and strain capacity of self-compacting concrete incorporating rubber aggregates
US6753081B1 (en) Fiber reinforcement material, products made therefrom, and method for making the same
JP5850698B2 (ja) 床版補強方法
CZ20023619A3 (cs) Betonová směs vyztužená vlákny, zhutněná válcováním, a způsob realizace vozovek z této betonové směsi
Shah et al. Guide for specifying, proportioning, mixing, placing, and finishing steel fiber reinforced concrete
US20040101365A1 (en) Reinforced semi flexible pavement
Urquhart et al. Design of concrete structures
KR100333443B1 (ko) 와이어매쉬 및 양단후크형 강섬유 보강 고기능 포장용투수콘크리트와 박층패널의 제조방법
JP2007270470A (ja) コンクリート構造体の補修・補強工法
Laning Synthetic fibers
Miltenberger et al. Behavior of conventional reinforcement and a steel-polypropylene fiber blend in slabs-on-grade
Ozyildirim et al. First bridge structure with lightweight high-performance concrete beams and deck in Virginia.
Liang et al. Analysis of Force Mechanism and Key Technology Research on Construction of Ultra‐high Performance Concrete‐steel Deck of Large‐span Arch Bridge
Ramakrishnan A NEW MATERIAL (POLYOLEFIN FIBER REINFORCED CONCRETE) FOR THE CONSTRUCTION OF PAVEMENTS AND WIDE-TOPPING OF ASPHALT ROADS
guo Pang et al. Anti-cracking Technology and Application of Fiber Reinforced Concrete on Bridge Deck Pavement
CN116397481A (zh) 一种海水海砂混凝土路面结构及施工方法
Park et al. Chemically prestressed precast concrete box culvert with expansive additives
Prakash STEEL FIBER REINFORCED CONCRETE
JPH0339023B2 (cs)
Sundar et al. Performance characteristics of synergy fiber-reinforced concretes: Strength and toughness properties
SWAMY et al. DISCUSSION. PAPER 7694 AND 7713. THE TECHNOLOGY OF STEEL FIBRE REINFORCED CONCRETE FOR PRACTICAL APPLICATION. SOME PRACTICAL APPLICATIONS OF STEEL FIBRE REINFORCED CONCRETE.
HK1085695B (en) Fiber reinforcement material, products made therefrom, and method for making the same
HK1141268B (en) Fiber reinforcement material, products made therefrom, and method for making the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20130427