CZ2015863A3 - Způsob stanovení homogenity čerstvého drátkobetonu - Google Patents

Způsob stanovení homogenity čerstvého drátkobetonu Download PDF

Info

Publication number
CZ2015863A3
CZ2015863A3 CZ2015-863A CZ2015863A CZ2015863A3 CZ 2015863 A3 CZ2015863 A3 CZ 2015863A3 CZ 2015863 A CZ2015863 A CZ 2015863A CZ 2015863 A3 CZ2015863 A3 CZ 2015863A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
reinforced concrete
wires
wire
cylinder
compaction
Prior art date
Application number
CZ2015-863A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ306929B6 (cs
Inventor
Jan Vodička
Martin Šolc
Václav Ráček
Pavel Fidranský
Original Assignee
České vysoké učení technické v Praze - fakulta stavební
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
Application filed by České vysoké učení technické v Praze - fakulta stavební filed Critical České vysoké učení technické v Praze - fakulta stavební
Priority to CZ2015-863A priority Critical patent/CZ306929B6/cs
Publication of CZ2015863A3 publication Critical patent/CZ2015863A3/cs
Publication of CZ306929B6 publication Critical patent/CZ306929B6/cs

Links

Landscapes

  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Způsob sestává z následujících kroků: Předem zvážený ocelový zkušební válec rozdělený minimálně na dvě nad sebou ležící objemově shodné části se naplní čerstvým drátkobetonem vyrobeným podle receptury. Z předepsané hmotnosti drátků se vypočte hmotnostní dávka drátků na objem zkušebního válce, která se považuje za teoretickou hodnotu. Čerstvý drátkobeton se podrobí hutnění vibračním zařízením a objem válce se v průběhu hutnění doplňuje dalším přidáváním čerstvého drátkobetonu až do okamžiku, kdy je válec zcela naplněn a na povrchu hutněného drátkobetonu se přestávají tvořit vystupující vzduchové póry. Takto naplněný válec se bezprostředně po ukončení hutnění zváží. Poté se objem drátkobetonu ve válci rozdělí podle dělení formy na jednotlivé části válce, u každé části se provede separace drátků a zjistí se jejich hmotnosti. Naměřené hmotnosti drátků se jednak využijí k porovnání zjištěné hmotnosti drátků ve zkušebním válci se stanovenou teoretickou hmotností drátků, a jednak ke stanovení míry segragace drátků do spodních částí. Míra segragace se stanovuje pro části objemu zkušebního válce (1), ve kterých došlo k úbytku hmotnosti drátků při porovnání s hmotnostmi drátků, které by v jednotlivých částech (1.1, 1.2) měly být po ukončení hutnění v případě zkoušení homogenního čerstvého drátkobetonu. Ze zjištěné míry segragace se podle typu, velikosti a požadované spohlivosti drátkobetonové konstrukce rozhoduje, zda je zkoušený drátkobeton způsobilý k danému použití.

Description

Oblast techniky
Předkládané řešení se týká způsobu stanovování homogenity čerstvého drátkobetonu, kdy se zjišťuje stejnorodost struktur konstrukčních drátkobetonů, to je betonových kompozit s náhodně rozptýlenými ocelovými vlákny. Konstrukční drátkobetony, dále jen drátkobetony, by měly být charakterizovány vlastnostmi, blížícími se vlastnostem izotropních materiálů.
Dosavadní stav techniky
Dosud užívanými prostředky pro sledování stejnorodosti struktury drátkobetonu, především rovnoměrného prostorového uspořádání respektive rozložení náhodně rozptýlených ocelových vláken, jsou jednak prostředky pro ztvrdlé drátkobetony a jednak prostředky pro čerstvé drátkobetony.
Pro sledování stejnorodosti ztvrdlých drátkobetonů se používají následující tři způsoby. Při prvním se vyrobená zkušební tělesa nebo vzorky vyjmuté z drátkobetonové konstrukce podrobí rentgenovému snímkování struktur. Dalším způsobem je, že se provádí destrukce zkušebních těles nebo vzorků mechanickou separací ocelových vláken. Při třetím způsobu se provádějí hloubkové sondy do struktury drátkobetonu a následně se sleduje hustota respektive rozložení kovových vláken v okolí sondy pohybující se magnetickou sondou.
Pro sledování stejnorodosti struktury drátkobetonu u čerstvých drátkobetonů se používá zařízení vyvinuté firmou ArcelorMittal, tak zvaný dozometr, Jedná se o měřící zařízení vhodné pro kontrolu hmotnostní dávky ocelových vláken v dodaném čerstvém drátkobetonu na stavbu, například autodomíchávači. Výsledkem zkoušky zjištění hmotnosti ocelových drátků získané separací drátků v celkovém odebraném • · · objemu čerstvého drátkobetonu. V žádném případě výsledky této zkoušky nezaručují, že ztvrdlý drátkobeton bude mít požadovanou strukturu vyrobeného homogenního čerstvého drátkobetonu, tedy rovnoměrnou strukturu kvazi-izotropního materiálu, po zpracování v konstrukci.
Z uvedeného je zřejmé, že v klíčové fázi technologie výroby drátkobetonu, to je ve fázi zpracování - hutnění, je k dispozici pouze vizuální kontrola vyrobeného čerstvého drátkobetonu.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nevýhody odstraňuje způsob stanovení homogenity čerstvého drátkobetonu podle předkládaného řešení. Jeho podstatou je, že předem zvážený ocelový zkušební válec s možností rozdělení minimálně na dvě nad sebou ležící objemově shodné části se naplní čerstvým drátkobetonem vyrobeným podle receptur; Z předepsané hmotnosti drátků (kg/m3) se vypočte hmotnostní dávka drátků na objem zkušebního válce, která se považuje za teoretickou hodnotu. Tento čerstvý drátkobeton se podrobí hutnění vibračním zařízením simulujícím co nejblíže budoucí způsob hutnění na konkrétní vláknobetonové konstrukci. Objem válce se v průběhu hutnění doplňuje dalším přidáváním čerstvého drátkobetonu až do okamžiku, kdy je válec zcela naplněn a na povrchu hutněného drátkobetonu se přestávají tvořit vystupující vzduchové póry, signalizující ukončení vibračního hutnění. Takto naplněný válec se bezprostředně po ukončení hutnění zváží a objem drátkobetonu ve válci se rozdělí podle dělení formy na jednotlivé části válce. U každé části se provede separace drátků a zjistí se jejich hmotnosti. Takto naměřené hmotnosti drátků se jednak využijí k porovnání zjištěné hmotnosti drátků ve zkušebním válci dané součtem hmotností drátků ze všech částí válce sjiž stanovenou teoretickou hmotností drátků, a jednak ke stanovení míry segregace drátků v %. Míra segregace se stanovuje jako podíl mezi hmotnostmi drátků, které vlivem hutnění segregovaly do spodních částí a hmotností drátků, která by v dané části měla být po ukončení zhutnění, což je hodnota daná součtem hmotností všech drátků zjištěných v celém objemu zkušebního válce dělená počtem částí, na které byl zkušební válec rozdělen. Míra segregace se stanovuje pro části objemu válce, ve
·..· : .:.
kterých došlo k úbytku hmotnosti drátků při porovnání s hmotnostmi drátků, které by v jednotlivých částech měly být po ukončení hutnění v případě zkoušení homogenního čerstvého drátkobetonu. Ze zjištěné míry segregace se podle typu, velikosti a požadované spolehlivosti drátkobetonové konstrukce rozhoduje, zda je zkoušený drátkobeton způsobilý k danému použití.
Je výhodné, pokud se homogenita stanovuje minimálně ze šesti počtů měření. Rovněž tak je výhodné povádí-li se odběr čerstvého drátkobetonu z různých částí dodaného čerstvého drátkobetonu.
Obvykle se separace drátků provádí pomocí magnetů, je ale také možné použít dozometr.
Výhodou výše uvedené navrhované zkoušky čerstvého drátkobetonu pro fázi hutnění je, že umožňuje svými výsledky odhalit nedostatky a chyby plynoucí z nedodržování doporučených zásad pro výrobu konstrukčního drátkobetonu.
Navržená zkouška je poměrně snadná na provedení a lze ji opakovat k získání širšího souboru výsledků pro statistické posouzení míry segregace ocelových drátků. Porovnáním hmotností separovaných drátků z jednotlivých částí při větším počtu uskutečněných zkoušek lze obdržet míru segregace ocelových drátků, způsobenou hutněním čerstvého drátkobetonu. Zjištěnou míru segregace lze buď přijmout, nebo považovat za nepřípustnou. Eliminovat segregaci drátků lze pouze zpětně novým návrhem složení drátkobetonu a způsobem jeho výroby.
Objasnění výkresů
Způsob stanovení homogenity čerstvého drátkobetonu se provádí za použití formy ve tvaru zkušebního válce, jejíž příklad provedení při rozdělení na dvě části je uveden na přiložených výkresech. Na Obr. 1.1 je pohled shora na formu, na Obr. 1.2 je pohled z boku a Obr. 1.3 znázorňuje rozloženou formu.
Příklady uskutečnění vynálezu • · ·
Λ ··· ·· *
Podstatou zkoušky čerstvého drátkobetonu, prováděné před jeho zpracováním v konstrukci, je sledovat vliv hutnění na stejnorodost struktury, tedy homogenitu, kterou bude mít ztvrdlý drátkobeton. Výsledkem zkoušky je potvrdit správnost celé technologie výroby konstrukčního drátkobetonu, to je od výběru vhodných složek, návrhu složení receptury a dodržení zásad výroby včetně dopravy čerstvého drátkobetonu na místo určení. Rovněž ve výsledcích zkoušky lze nalézt nedostatky, ke kterým dochází v dílčích fázích technologie výroby.
Postup způsobu stanovení homogenity čerstvého vláknobetonu je následující. Pro zkoušku se užije ocelový zkušební válec 1 dělený v uvedeném příkladu na dvě části, a to na horní část 1,1 a na spodní část 1.2 shodného objemu, viz Obr. 1. Tento zkušební válec 1 se při každé zkoušce zváží prázdný, a pak znova po naplnění čerstvým zhutněným drátkobetonem, viz uvedené záznamy v Tab.1 ve sloupcích 2. a 3, kde jsou údaje pro dvě zkoušky. Nejprve se forma zkušebního válce 1 naplní čerstvým drátkobetonem najednou v celém objemu. Po spuštění vibračního zařízení dochází vlivem hutnění k poklesu volně naplněného objemu zkušebního válce 1 drátkobetonem. Objem se postupně doplňuje dalším přidáváním čerstvého drátkobetonu až do doby ukončení vibrace. Doba vibrace, tedy ukončení hutnění čerstvého drátkobetonu, je obdobná jako hutnění běžných konstrukčních betonů při výrobě zkušebních válců o výšce 300mm a průměru 150mm, to je zkušebních vzorků pro destruktivní zkoušky ke zjištění pevnosti v tlaku. Ukončení vibrace je spojené s ukončením tvorby vystupujících vzduchových pórů na povrchu hutněného drátkobetonu. Bezprostředně po ukončení hutnění drátkobetonu ve zkušebním válci 1 se zhutněný objem válce rozdělí na dvě shodné části, což je dáno dělením ocelové formy dle Obr 1. Provede se separace drátků ze vzniklých dvou stejných objemů drátkobetonu. Zjištěné hmotnosti separovaných drátků jsou dalším dílčím záznamem jedné uskutečněné zkoušky, viz Tab. 1, sloupce 4 a 5. Separace drátků ze vzniklých objemů se provádí pomocí magnetů, lze však využít i přístroje dozometru. V následujícím kroku se zjistí hmotnost drátků v každé z částí, zde tedy v horní části 1,1 a ve spodní části 1.2. Takto naměřené hmotnosti drátků se jednak využijí k porovnání zjištěné hmotnosti drátků ve zkušebním válci 1 dané součtem hmotností drátků ze všech částí válce, zde z horní části 1.1 a ze spodní části 1.2, a s již stanovenou teoretickou hmotností drátků, a jednak ke stanovení míry segregace drátků v % jako podíl mezi hmotnostmi drátků, které vlivem hutnění segregovaly do • · · spodních částí a hmotností drátků, která by vdané části měla být po ukončení zhutnění, což je hodnota daná součtem hmotností všech drátků zjištěných v celém objemu zkušebního válce dělená počtem částí, na které byl zkušební válec rozdělen. Míra segregace se stanovuje pro části objemu válce, ve kterých došlo k úbytku hmotnosti drátků při porovnání s hmotnostmi drátků, které by v jednotlivých částech měly být po ukončení hutnění v případě zkoušení homogenního čerstvého drátkobetonu, a ze zjištěné míry segregace se podle typu, velikosti a požadované spolehlivosti drátkobetonové konstrukce rozhoduje, zda je zkoušený drátkobeton způsobilý k danému použití.
Způsob hutnění čerstvého drátkobetonu ve formě válce by měl co nejvíce simulovat budoucí způsob hutnění na stavbě. Záznamy měření uvedených hmotností se uvedou v tabulce, která se ještě doplní teoretickými hmotnostmi drátků, které byly vypočteny z dávky drátků v předepsané receptuře drátkobetonu pro jeho výrobu, viz poslední sloupec v Tab. 1.
Dále je uveden příklad provedení způsobu stanovení homogenity čerstvého drátkobetonu.
Pro zkoušku byl užit drátkobeton, jehož receptura byla vytvořena přidáním dávky drátků Tri-Treg odpovídající 1% objemového vyztužení (78,5kg) do receptury obyčejného prostého betonu: kamenivo 0-4 (900kg), kamenivo 4-8 (270kg), kamenivo 8-16 (630kg), cement (320kg), voda (195kg),
Tab 1 obsahuje záznamy ze dvou uskutečněných zkoušek.
Tab. 1: Záznam z uskutečněných zkoušek
označení zkoušek Hmotnost zkušebního válce (kg) Hmotnost drátků separovaných částí(g) Míra segregace (%) Hmotnost drátků v drátkobetonu (g) celého objemu válce
bez drátkobetonu s drátkobetonem horní dolní skutečná teoretická
1. 7,85 18,8 190 232 10,0 422 416
2. 7,85 18,9 155 231 19,7 386 416
Z uvedených hmotností drátků v Tab 1 lze vyvodit následující závěry.
• · · · c · · · · · ϋ ·· « ······· ·
Míra segregace drátků (%) se získá porovnáním zjištěných hmotností drátků z dolní a horní části vzorku. O přijmutí nebo nepřijmutí zjištěné míry segregace lze rozhodnout podle typu, velikosti a požadované spolehlivosti vláknobetonové konstrukce,
Vzájemným porovnáním zjištěných hmotností drátků v drátkobetonu zkouška/teorie, což uvádí v Tab 1 předposlední a poslední sloupec, lze posoudit dávkování drátků při výrobě drátkobetonu podle stanovené receptury obdobně jako při měření Dozometrem, bude-li odběr čerstvého betonu pro tuto zkoušku z různých částí dodaného čerstvého drátkobetonu.
Měření homogenity by mělo být hodnoceno z většího počtu měření, alespoň ze šesti měření, protože objem zkušebního válce je pouze 5,3dm3 (průměr 150 mm, výška 300 mm).
Měření skutečné hmotnosti drátků, viz předposlední sloupec Tab 1, dává informaci o variabilitě hmotnosti drátů v čerstvém drátkobetonu.
Navrhovaný působ je zcela novou zkouškou a jeho zatřídění patří do skupiny průkazních zkoušek vyráběného drátkobetonu. Zkouška se provádí s již vyrobeným drátkobetonem a prokazuje vliv zpracování, zpravidla vibrace, na segregaci drátků v objemu válce zhutněného drátkobetonu, Je posledním možným kontrolním měřením homogenity drátkobetonu před jeho uložením a ztvrdnutím v realizované betonové konstrukci.
Průmyslová využitelnost
Předložený způsob stanovení homogenity čerstvého drátkobetonu je zkouškou kontrolní, prováděnou s čerstvým drátkobetonem se zaměřením na sledování stejnorodosti čerstvého drátkobetonu po jeho zhutnění v reálné konstrukci. Výsledek zkoušky spočívající ve vyčíslení míry segregace drátků vlivem zhutnění drátkobetonu ve zkušebním válci dává obraz o stejnorodosti, tedy homogenitě, ztvrdlého drátkobetonu ve vybetonované konstrukci. Využitelnost způsobu je nesporná, neboť každý konstrukční drátkobeton ve vybudované drátkobetonové konstrukci by měl být • · · kvazi-izotropním materiálem, o čemž rozhoduje právě rovnoměrné, prostorové rozptýlení drátků. Zkouška je součástí procesu návrhu receptury drátkobetonu. Její využití je možné i u dodaného čerstvého drátkobetonu na stavbu, jak plyne ze záznamů výsledků zkoušky uvedených v tabulce. Zařazení navrhované zkoušky mezi zkoušky průkazní by mělo být v zájmu všech, kteří se podílí na výrobě drátkobetonu a realizaci nosných drátkobetonových konstrukcí.

Claims (3)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob stanovení homogenity čerstvého drátkobetonu vyznačující se tím, že předem zvážený ocelový zkušební válec rozdělený minimálně na dvě nad sebou ležící objemově shodné části se naplní čerstvým drátkobetonem vyrobeným podle receptury, z předepsané hmotnosti drátků (kg/m3) se vypočte hmotnostní dávka drátků na objem zkušebního válce, která se považuje za teoretickou hodnotu, tento čerstvý drátkobeton se podrobí hutnění vibračním zařízením simulujícím co nejblíže budoucí způsob hutnění na konkrétní vláknobetonové konstrukci, objem válce se v průběhu hutnění doplňuje dalším přidáváním čerstvého drátkobetonu až do okamžiku, kdy je válec zcela naplněn a na povrchu hutněného drátkobetonu se přestávají tvořit vystupující vzduchové póry, signalizující ukončení vibračního hutnění, takto naplněný válec se bezprostředně po ukončení hutnění zváží a objem drátkobetonu ve válci se rozdělí podle dělení formy na jednotlivé části válce, u každé části se provede separace drátků a zjistí se jejich hmotnosti, takto naměřené hmotnosti drátků se jednak využijí k porovnání zjištěné hmotnosti drátků ve zkušebním válci dané součtem hmotností drátků ze všech částí válce sjiž stanovenou teoretickou hmotností drátků, a jednak ke stanovení míry segregace drátků v % jako podíl mezi hmotnostmi drátků, které vlivem hutnění segregovaly do spodních částí a hmotností drátků, která by v dané části měla být po ukončení zhutnění, což je hodnota daná součtem hmotností všech drátků zjištěných v celém objemu zkušebního válce dělená počtem částí, na které byl zkušební válec rozdělen, přičemž míra segregace se stanovuje pro části objemu válce, ve kterých došlo k úbytku hmotnosti drátků při porovnáni s hmotnostmi drátků, které by v jednotlivých částech měly být po ukončení hutnění v případě zkoušení homogenního čerstvého drátkobetonu, a ze zjištěné míry segregace se podle typu, velikosti a požadované spolehlivosti drátkobetonové konstrukce rozhoduje zda je zkoušený drátkobeton způsobilý k danému použití.
  2. 2. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že homogenita se stanovuje minimálně ze šesti počtů měření.
  3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2 vyznačující se tím, že odběr čerstvého drátkobetonu se provádí z různých částí dodaného čerstvého drátkobetonu.
CZ2015-863A 2015-12-04 2015-12-04 Způsob stanovení homogenity čerstvého drátkobetonu CZ306929B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-863A CZ306929B6 (cs) 2015-12-04 2015-12-04 Způsob stanovení homogenity čerstvého drátkobetonu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-863A CZ306929B6 (cs) 2015-12-04 2015-12-04 Způsob stanovení homogenity čerstvého drátkobetonu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2015863A3 true CZ2015863A3 (cs) 2017-06-14
CZ306929B6 CZ306929B6 (cs) 2017-09-20

Family

ID=59021183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2015-863A CZ306929B6 (cs) 2015-12-04 2015-12-04 Způsob stanovení homogenity čerstvého drátkobetonu

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ306929B6 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112782032A (zh) * 2020-12-30 2021-05-11 华南理工大学 木质纤维原料制备纤维素乙醇酸性爆破预处理后原料物性参数快速检测方法及应用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112782032A (zh) * 2020-12-30 2021-05-11 华南理工大学 木质纤维原料制备纤维素乙醇酸性爆破预处理后原料物性参数快速检测方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CZ306929B6 (cs) 2017-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pujadas et al. Multidirectional double punch test to assess the post-cracking behaviour and fibre orientation of FRC
Pujadas et al. Fibre distribution in macro-plastic fibre reinforced concrete slab-panels
Navarro-Gregori et al. Experimental study on the steel-fibre contribution to concrete shear behaviour
Bazán et al. Study of the rust penetration and circumferential stresses in reinforced concrete at early stages of an accelerated corrosion test by means of combined SEM, EDS and strain gauges
Zou et al. Influence of creep and drying shrinkage of reinforced concrete shear walls on the axial shortening of high-rise buildings
Uva et al. Proposal of a methodology for assessing the reliability of in situ concrete tests and improving the estimate of the compressive strength
Boshoff et al. Effect of sustained tensile loading on SHCC crack widths
Leutbecher et al. Predicting the postcracking strength of ultra‐high performance fiber reinforced concrete by means of three‐point bending tests according to EN 14651
Vona et al. Evaluation of the predictive ability of the in situ concrete strength through core drilling and its effects on the capacity of the RC columns
Bernard Development of a 1200-mm-diameter round panel test for post-crack assessment of fiber-reinforced concrete
US20180011077A1 (en) Test equipment determining concrete compressive strength class
CN103257220A (zh) 一种混凝土早期抗裂性能测试装置及测试方法
Mei et al. Creep-recovery of normal strength and high strength concrete
Riedel et al. Effect of Fiber Orientation on Compressive Strength of Ultra-High-Performance Fiber-Reinforced Concrete.
Kaklauskas et al. Mean crack spacing modelling for RC tension elements
Santilli et al. Influence of temperature and concrete reinforcement on vertical formwork design
Mynarčík Measurement processes and destructive testing of fiber concrete foundation slab pattern
Minutolo et al. The Use of Destructive and non Destructive Testing in Concrete Strength Assessment for a School Building
CZ2015863A3 (cs) Způsob stanovení homogenity čerstvého drátkobetonu
Ferrara Fiber reinforced SCC
Dedukh et al. Spun concrete properties of power transmission line supports
Graybeal et al. Fiber reinforcement influence on the tensile response of UHPFRC
RU2357246C2 (ru) Способ определения огнестойкости каменных столбов с сетчатым армированием
Domski et al. An example of monitoring of early-age concrete temperatures in a massive concrete slab
Pertseva et al. Regularity of decreasing strength limit at the time of concrete's freeze-thaw cycling

Legal Events

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

Effective date: 20221204