Vliv příměsí betonu na smršťování cementové matrice

Abstract

Předmětem této diplomové práce je analýza vlivu různých příměsí do betonu na smršťování od vysychání. Tato práce je rozdělena na dvě hlavní části, první část se zabývá obecnou teorií úzce související se smršťováním, část druhá spočívá v experimentální analýze smršťování od vysychání na vybraných recepturách. V první části je nejdříve vysvětlen základní princip hydratace cementu. Úkolem je představit složky cementu a vysvětlit proces jeho tuhnutí a tvrdnutí. Dále je objasněno, jaký vliv má vodní součinitel na porézní mikrostrukturu betonu, která úzce souvisí se smršťováním betonu. Nechybí zde klasifikace druhů smršťování s vysvětlením, v jaké fázi stáří betonu vzniká a proč vzniká. Samostatnou kapitolou jsou matematické modely, které slouží k predikci smršťování při návrhu konstrukcí. Jsou zde představeny dva velmi známé modely od prof. Bažanta (model B4 a B3) a dále dva modely z eurokódu 2. V závěru teoretické části jsou stručně popsány příměsi do betonu a vybrané studie o vlivu těchto příměsí na smršťování materiálů na bázi cementu. Ve druhé části je popsán průběh experimentální práce a následně je provedena analýza výsledků. V rámci experimentu byl vytvořen také program pro výpočet smršťování, dle matematických modelů, které jsou představeny v první kapitole. Jsou zde porovnány výsledky smršťování jednotlivých příměsí a následně je ověřeno, zdali naměřené průběhy odpovídají těm, které předpovídají matematické modely.

The subject of the thesis is the analysis of effects of concrete additives on drying shrinkage. The thesis is divided in two parts. The first part deals with general theory closely related with shrinkage, the second part of the thesis is focused on experimental analysis of selected concrete recipes on drying shrinkage. The fundamental principle of cement hydration is explained at the very begining of the first part. The main objective of the thesis is to introduce the composition of the portland cement and explain the setting and hardening process. Next, the dependency of microstructure of concrete on water content is mentioned, because it is very important for the shrinkage behaviour. Then there is part with classification of shrinkage types, where is explained when and why is shrinkage development going on. Next chapter is devoted to shrinkage prediction models for designing concrete construction where two well known models from prof. Bažant (B4 and B3 model) and also two eurocode 2 models are mentioned. In the last part are briefly described concrete additives and selected studies of influence of these additives on cement matrix shrinkage. The second part of the thesis describes experimental study and conducted results of analysis. Part of the experiment was to create program for shrinkage calculation according to mathematical models from theoretical part of the thesis. Measured data of shrinkage of different additives are compared and then is verified if comparison of measured data and results of mathematical models is correct.