Experimentální analýza vlivu síranové koroze na vlastnosti betonu vystaveného vysokým teplotám

Abstract

Má diplomová práce se zabývá experimentálním výzkumem vlivu vnější síranové koroze a působení vysokých teplot na vlastnosti betonu. Analýze předchází teoretický základ k dané problematice a současné poznání z experimentálních výzkumů provedených v akademické sféře. Analýza je provedena na sedmdesáti dvou betonových zkušebních tělesech uspořádaných do skupin dle jejich degradace. Vnější síranová koroze je zajištěna ponořením do vodného roztoku síranu sodného v koncentracích 10 %, nebo 20 %. Vliv působení vysokých teplot je pozorován při teplotách 400 °C, 600 °C a 800 °C. Zkušební tělesa zahrnují i tělesa referenční. Vliv degradačních činitelů je hodnocen skrze materiálové vlastnosti zkušebních těles, které jsou získány pomocí zkoušek destruktivních i nedestruktivních. Výsledná data jsou následně popsána, porovnána a diskutována. Mezi analyzované materiálové vlastnosti je zařazena pevnost v tahu ohybem, pevnost v tlaku, nasákavost, dynamický modul pružnosti a struktura povrchu pórů. Experimentální analýzou bylo zjištěno, že při působení teplot do cca 600 °C vnější síranová koroze napomáhá k dosažení vyšších pevností v tahu a tlaku. S vyšší teplotou je pozorován větší procentuální rozdíl. Při překročení teploty o 600 °C nastává zlom, kdy dochází k fyzikálnímu procesu vedoucí k rapidnímu poklesu pevností chemicky degradovaných těles pod hodnotu pevností chemicky nedegradovaných. Vliv působení vysokých teplot převládá nad síranovou korozí.

My thesis deals with experimental research on the effect of the external sulphate attack and high temperatures on the properties of concrete. The analysis is preceded by a theoretical foundation for the given issue and current knowledge from experimental research carried out in the academic sphere. The analysis is performed on seventy-two concrete samples organized into groups according to their degradation. External sulphate attack is ensured by immersion of sodium sulfate in a water solution at concentrations of 10 %, or 20 %, the effect of high temperatures is represented by values of 400 °C, 600 °C, 800 °C. Reference samples were made concurrently. The effect of degradation factors is quantified using the material properties of the samples. Destructive and non-destructive tests are implemented to get material properties. The resulting data are then described, compared and discussed. Among the analyzed material properties belong tensile strength in bending, compressive strength, absorbency, dynamic modulus of elasticity and surface structure of pores. Experimental analysis has shown that with temperatures up to 600 °C the external sulphate attack contributes to higher tensile and compressive strengths. With higher temperatures was observed a larger percentage difference. The break occurs around a temperature of 600 °C, where a physical process lead to a rapid decrease in the strength of chemically degraded samples below the strength of chemically undegraded samples. The influence of high temperatures prevails over the external sulphate attack.