CZ36329U1 - Suchá směs jemnozrnného betonu obsahující kalcinovaný jíl, odolná vůči průniku chloridových iontů - Google Patents

Suchá směs jemnozrnného betonu obsahující kalcinovaný jíl, odolná vůči průniku chloridových iontů Download PDF

Info

Publication number
CZ36329U1
CZ36329U1 CZ2022-40088U CZ202240088U CZ36329U1 CZ 36329 U1 CZ36329 U1 CZ 36329U1 CZ 202240088 U CZ202240088 U CZ 202240088U CZ 36329 U1 CZ36329 U1 CZ 36329U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
concrete
penetration
fine
chloride ions
resistant
Prior art date
Application number
CZ2022-40088U
Other languages
English (en)
Inventor
Halina Szklorzová
Halina Ing. Szklorzová
Original Assignee
Výzkumný ústav stavebních hmot,a.s.
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 Výzkumný ústav stavebních hmot,a.s. filed Critical Výzkumný ústav stavebních hmot,a.s.
Priority to CZ2022-40088U priority Critical patent/CZ36329U1/cs
Publication of CZ36329U1 publication Critical patent/CZ36329U1/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/06—Quartz; Sand
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/10—Clay
    • C04B14/106—Kaolin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

Suchá směs jemnozrnného betonu obsahující kalcinovaný jíl, odolná vůči průniku chloridových iontů
Oblast techniky
Technickým řešením je suchá směs jemnozrnného betonu odolná vůči působení chloridových iontů s pojivém na bázi portlandského cementu a kalcinováného jílu a kamenivem tvořeným křemičitým pískem. Suchá betonová směs je určená pro výrobu drobných betonových prefabrikátů používaných v pozemních komunikacích a v prvcích městského mobiliáře vystavených působení chemických rozmrazovacích látek.
Dosavadní stav techniky
K intenzivnímu působení chloridů na betonové konstrukce dochází zejména u dopravních staveb v souvislosti s používáním chemických rozmrazovacích látek. Hlavním zdrojem chloridů v betonu jsou tak chloridové ionty pronikající zvenčí. V případě silničních staveb, mostů a garáží se může jednat o rozmrazovací soli (NaCl a CaCb). Při jejich kontaktu s betonem dochází v mikrostruktuře betonu či malty ke vzniku objemných krystalických novotvarů, které expanzními tlaky rozrušují strukturu materiálu. Dalším zdrojem chloridových iontů je mořská voda v přímém kontaktu s betonem. Chloridy pronikají do betonu difúzí iontů ve vodě, kapilárním sáním a absorpcí. Dlouhodobé nebo opakované pronikání chloridů může mít časem za následek vysokou koncentraci chloridových iontů u povrchu ocelové výztuže a je zásadním faktorem při korozi výztuže, potažmo častou příčinou degradace železobetonových či předpjatých konstrukcí. Je tudíž důležité i z hlediska odolnosti a životnosti betonových konstrukcí. Rychlost koroze výztuže je závislá na různých parametrech, zejména na pórové struktuře betonu a jeho vlhkosti, důležitým parametrem je rovněž obsah hydroxidových iontů, tedy hodnota pH pórového roztoku. Chloridy působí na železobeton i dalšími degradačními mechanismy. Kromě koroze výztuže to jsou např. prohloubení vlivu mrazu (XF) nebo zvýšení obsahu alkálií v betonu (riziko alkalicko-křemičité reakce).
V současné době lze odolnost betonů vůči chloridům zvýšit přídavkem alternativních pojivových materiálů, jako např. popílek, mletá granulovaná struska nebo mikrosilika. V důsledku pucolánové reakce alternativních pojivových materiálů nebo v důsledku chemických vazeb s hydráty cementu dojde ke zhutnění mikrostruktury betonu a omezením počtu vzájemně propojených pórů a tím k nižší mobilitě chloridových iontů. Přídavek popílku nebo strusky v betonu tak má na koeficient migrace chloridů významný vliv.
Další metodou zvýšení odolnosti betonu vůči působení chloridů je provzdušnění čerstvého betonu. Provzdušnění je záměrné vytvoření mikroskopických vzduchových bublinek - uzavřených vzduchových pórů v čerstvém betonu během míchání obvykle s použitím provzdušňujících přísad. Provzdušněním vytvořené vzduchové póry jsou expansním prostorem pro zvětšující se objem krystalů ledu. Póry snižují hydrostatický tlak v pórovité struktuře. Velikost pórů se pohybuje od 0,05 do 0,3 mm ajsou kulovitého nebo podobného tvaru. Jako provzdušňovací přísady se používají mýdla přirozených pryskyřic, syntetické neionogenní a anionogenní tenzidy a další. Bylo však prokázáno, že s rostoucí celkovou pórovitostí klesá pevnost betonu v tlaku, potažmo tedy klesá i modul pružnosti betonu. Další úskalí jsou prodražení betonové směsi a možná nekompatibilita provzdušňovací přísady s ostatními (např. plastifikačními) přísadami v betonu.
Samotnou ocelovou výztuž lze chránit před chloridy vyvolávajícími korozi povrchovou úpravou výztuže. Na výztuže se nanáší epoxidový povlak, ovšem i přes tato konstrukční opatření je výztuž obvykle vystavena působení chloridů, a to v důsledku poškození epoxidového povlaku.
- 1 CZ 36329 UI
Podstata technického řešení
Podstatou technického řešení je suchá betonová směs, která obsahuje 12 až 28 % hmota, portlandského cementu CEM I 42,5R, 2 až 12 % hmota, kalcinovaného kaolinitického jílu a 70 až 80 % hmota, jemnozmného křemičitého písku. Požadovaných vlastností betonové směsi bylo dosaženo úpravou jílu a optimalizací složek pojivá, kameniva a vodního součinitele. Pomocí vhodné úpravy jílu (kalcinace při 680 °C) a optimalizace jeho obsahu ve směsi bylo dosaženo lepší odolnosti zatvrdlého betonu vůči průniku chloridových iontů, což je hlavní požadovaná vlastnost tohoto betonu. Odolnost zatvrdlého betonu vůči průniku chloridů byla stanovena dle normy NT BUILD 492 a je vyjádřena koeficientem migrace chloridů v neustáleném stavu [m^s1]. Beton vykazuje velmi dobrou odolnost vůči průniku chloridu při koeficientu 0 - 2 * 1012[m2*s-1], dobrou odolnost vůči průniku chloridu při koeficientu 2-8 * 1012[m2*s-1], přijatelnou odolnost vůči průniku chloridu při koeficientu 8-16 * 1012[m2*s-1] a nepřijatelnou odolnost vůči průniku chloridu při koeficientu nad 16 *1012[m2*s_1].
Příklad uskutečnění technického řešení
Příkladem je betonová směs s se složením cement CEM 142,5R v dávce 19 % hmota., kalcinovaný jíl (teplota kalcinace 680 °C) v dávce 6 % hmota., jemnozmný křemičitý písek v dávce 75 % hmota, a obsahem vody 12,5 % hmota. Základní fýzikálně měchanické vlastnosti betonové směsi jsou uvedeny v Tab. 1. Základní fýzikálně měchanické vlastnosti srovnávací betonové směsi bez obsahu kalcinovaného jílu jsou uvedeny v Tab. 2.
Tab. 1 Základní fyzikálně mechanické vlastnosti betonové směsi
Parametr Hodnota
Pevnost v tlaku [MPa] 2 dny 12
28 dní 57
Pevnost v tahu ohybem [MPa] 2 dny 2,7
28 dní 8,7
Objemová hmotnost [kg*m';i] 2210
Součinitel mrazuvzdorností (100 cyklů) 1,12
Koeficient migrace chloridů v neustáleném stavu [m2*s's] 3,83*10’12
Tab. 2 Základní fyzikálně mechanické vlastnosti srovnávací betonové směsi bez obsahu kalcinovaného jílu
Parametr Hodnota
Pevnost v tlaku [MPa] 2 dny 28
28 dní 53
Pevnost v tahu ohybem [MPa] 2 dny 4,2
28 dní 7,1
Objemová hmotnost [kg*m'3] 2230
Součinitel mrazuvzdomosti (100 cyklů) 0,82
Koeficient migrace chloridů v neustáleném stavu [m-*:;'1] 14,96*10'12

Claims (1)

1. Suchá směs jemnozmného betonu odolná vůči průniku chloridových iontů, vyznačující se tím, že obsahuje 12 až 28 % hmota, portlandského cementu CEM I 42,5R, 2 až 12 % hmota. 5 kalcinovaného kaolinitického jílu a 70 až 80 % hmota, jemnozmného křemičitého písku.
CZ2022-40088U 2022-07-20 2022-07-20 Suchá směs jemnozrnného betonu obsahující kalcinovaný jíl, odolná vůči průniku chloridových iontů CZ36329U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2022-40088U CZ36329U1 (cs) 2022-07-20 2022-07-20 Suchá směs jemnozrnného betonu obsahující kalcinovaný jíl, odolná vůči průniku chloridových iontů

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2022-40088U CZ36329U1 (cs) 2022-07-20 2022-07-20 Suchá směs jemnozrnného betonu obsahující kalcinovaný jíl, odolná vůči průniku chloridových iontů

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ36329U1 true CZ36329U1 (cs) 2022-09-06

Family

ID=83193131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2022-40088U CZ36329U1 (cs) 2022-07-20 2022-07-20 Suchá směs jemnozrnného betonu obsahující kalcinovaný jíl, odolná vůči průniku chloridových iontů

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ36329U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2944599C (en) Concrete materials with modified rheology, methods of making, and uses thereof
Rashad An overview of pumice stone as a cementitious material–the best manual for civil engineer
RU2470884C2 (ru) Легкие цементирующие композиции и строительные изделия и способы их изготовления
JP2009507746A (ja) セメント状組成物に耐凍性および融解抵抗性を付与する方法
CN104016611B (zh) 一种耐久型混凝土防水剂
CN101497508B (zh) 一种复合改性剂及由其制得的低强度混凝土
CA2884354C (en) Antifreeze composition for producing a durable concrete in cold temperature conditions
Krivenko et al. Effect of technological factors on freeze-thaw resistance of alkali-activated slag cement concrete in NaCl solution
Arum et al. Making of strong and durable concrete
CN105481281A (zh) 能提高混凝土的防水抗渗性能的防水剂
EP3762348B1 (en) A setting and hardening accelerator for a cement, mortar or concrete composition, optionally comprising supplementary cementitious materials, and use of this accelerator
KR20250065547A (ko) 시멘트질 조성물 제조 방법에서의 염수 사용 및 이의 용도
CZ36329U1 (cs) Suchá směs jemnozrnného betonu obsahující kalcinovaný jíl, odolná vůči průniku chloridových iontů
US12325662B2 (en) Systems and methods for self-sustaining reactive cementitious systems
EP3060532B1 (en) Corrosion protected fibre-reinforced cement composition for use in cold temperature conditions
KR20020082320A (ko) 고강도, 수축저감, 저온시공이 가능한 시멘트 혼화재 및이를 함유한 시멘트 조성물
Ponni et al. Basic Concrete Technology
Moon et al. Study of Strength and Workability of High Volume Fly Ash Concrete
Wietek Concrete
Yang et al. Properties of RCA concretes mixed with cement paste dissociation agent
JP2025530046A (ja) セメント質組成物の作製方法及びその使用におけるブラインの使用
Špak Preparation of High-Performance Concrete for Adjusting of Possibility of its Usage in Building Practice
Kazmi et al. Investigation on micro silica (silica fume) as partial replacement of cement in concrete
KR20230163208A (ko) 페로니켈 슬래그를 활용한 친환경 황토 투수 블록 제조방법 및 이를 이용한 황토 투수 블록
Joy et al. A Review On Effect Of Admixtures On Durability Properties Of Concrete

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20220906