Složky betonu a jejich vliv na vlastnosti

Složky betonu

• Cement, voda, kamenivo a přísady (~2% hm. cementu) a příměsi (~5% hm. c)
• Cementový tmel vzniká hydratací cementu
• Množství cementu: 200-500 kg/m^3

Vodní součinitel a pevnost

• W = v/c -> váhový poměr vody a cementu
• Minimální vodní součinitel: Wmin = 0,23 – 0,25
• Vyšší vodní součinitel -> větší ztráta pevnosti betonu
• Vibrování -> vyšší pevnost, pěchování -> nižší pevnost

Vliv stáří betonu na pevnost

• Čím je starší, tím je lepší a pevnější
• Pevnost se kontroluje po 28 dnech (77%)
• Konečná hodnota pevnosti: 130%

Přednosti a nedostatky betonu

• Pevnost v tlaku: 20 až 200 MPa
• Trvanlivost, vodotěsnost, plynátekství, tvarová rozmanitost
• Malá pevnost v tahu: ~1/10
• Velká hmotnost, pracnost, doprava, ekologické faktory

Vliv vlhkosti prostředí na pevnost

• Největší vliv na pevnost: w, způsob zhutnění, vlhkost prostředí
• Rozhoduje ~1. měsíc

Metoda dílčích součinitelů

• Charakteristické hodnoty: zatížení Fk, materiály fk, rozměry ak
• Zatížení návrhové: Fd=γF*Fk
• Souč. zatížení: stálé ~γQ=1,35, proměnné γ= ~1,5

Materiálové vlastnosti návrhové

• Souč. mat. vlastností: γocel=1,15, γbetonu=1,5
• Rozměry návrhové: ad = ak + Δa, Δa ≈ 0
• Podmínka spolehlivosti: Ed cca hrubé/drobné=2:1 až 3:1
• Ideální poměry: 28%/32%/40%

Záměsová voda

• pH 6-8 (neutrální), bez solí a minerálů
• Graf rozděluje poměry různých osudů záměsové vody v betonu v čase

Pracovní diagram betonu v tlaku

• Max. poměrné stlačení: Ɛcu=3,5‰ (pak zřícení)
• Modul pružnosti (E) závisí na pevnosti fcm, druhu kameniva, jakosti, vodním součiniteli, kapilární pórovitosti

Hydratační objemové změny

• Ɛcd – poměrné objemové změny – smršťování vysycháním
• Smršťování: popisuje objemové změny betonu a vznik trhlin

Smršťování

• Vlhkostní smršťování: kapilární pórovitost a vlhkost prostředí
• Plastické smršťování: ztráta vody betonu v plastickém stavu
• Autogenní smršťování: hydratační reakce – snížení objemu
• Smršťování od účinků karbonatace: vliv oxidu uhličitého

Dotvarování železobetonu

• Pozvolný růst trvalých plastických deformací při dlouhodobě působícím zatížení
• Nejůležitější vlivy: doba zatížení, vlhkost prostředí, hutnost betonu

Pracovní diagram výztuže

• Mluvní mez za studena tvořené oceli: po odlehčení přetvoření max
• Používáme idealizovaný (A) a návrhový (B) lineárně plastický model