Metody měření pórového tlaku v betonu vystaveném vysokým teplotám

Abstract

Práce je věnována pórovému tlaku v betonu a jeho měřením při vysokých teplotách. V první kapitole jsou představeny vlastnosti a chování betonu za vysokých teplot. Druhá kapitola je dále věnována samotnému pórovému tlaku v betonu a teoretickému základu tohoto tématu. Beton je nehořlavý stavební materiál, avšak vysoké teploty na něj mají velmi negativní vliv. Za zvýšených teplot se mění mechanické i fyzikální vlastnosti betonu. V průběhu práce je rozebrána problematika chování betonu za vysokých teplot, kdy právě vlivem teploty dochází k nárůstu tlaku v pórech betonu. V práci je shrnut vznik tlaku v pórech a jeho prevence před vznikem, případně jak lze tlak eliminovat a jaké jsou jeho následky. V dalších kapitolách je práce věnována shrnutím metod měření pórového tlaku pomocí dostupné literatury, kde nicméně žádná neprokazuje kvalitativní výsledky. Koncepcí měření pórového tlaku v betonu při zvýšených teplotách je vyvedení tlaku z vyhřátého vzorku ven. Realizace experimentu je založena na použití duté trubičky zabetonované do specifické hloubky materiálu, kde na druhý konec je upevněno měřící zařízení. Trubička může být vyplněna ocelovou tyčí, olejem, nebo vzduchem. Na konec trubičky může být navařen kalíšek se slinutým porézním kovem, který shromažďuje větší množství pórového tlaku a rovnoměrně ho rozptyluje do trubičky. Experiment provedený v této práci má za úkol změření pórového tlaku v betonových vzorcích o velikosti 150 x 300 x 120 mm pomocí manometru a dutých trubiček naplněných silikonovým olejem ve vzdálenosti 20 mm od exponovaného povrchu. Zároveň s měřením pórového tlaku je ve shodné hloubce měřena i teplota a vlhkost.

The thesis deals with the pore pressure in concrete and its measurement at high temperatures. In the first chapter the properties and behaviour of concrete at high temperatures is summarized. The second chapter is further dealing with the pore pressure in concrete itself and the theoretical basics of this topic. Concrete is generally non-flammable material, but high temperatures have high impact on its properties. At increased temperatures, the mechanical and physical properties of concrete are changing. Thesis introduction is focused on the issue of the behaviour of concrete at high temperatures, where the pore pressure increases and effect the stress in the concrete. The thesis summarizes the formation of pressure in the pores and its prevention, or how the pressure can be eliminated it and what are the consequences in structure. In the further chapters, the thesis is dealing with the pressure reduction methods and the methodology of measuring pressure used in previous literature, where current literature did not reliable results. Measurement method of pore pressure in concrete at elevated temperatures is carried out by the pressure from the heated sample. Experiment is based on the use of a hollow tubes fixed in concrete in the certain depth. Measuring device is attached to the other side of the tube, which can be filled with a steel rod, oil or air. Specific pressure support tooling can be welded to the end of the tube, which can increase the pore pressure The goal of this thesis experiment is to measure the pore pressure in concrete samples of 150 x 300 x 120 mm with using a manometer and hollow tubes filled with silicone oil at a distance of 20 mm from the exposed surface. Simultaneously with the measurement of the pore pressure, the temperature and humidity are also measured at the same depth.