ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I ARCHITEKTURY KATEDRA KONSTRUKCJI ŻELBETOWYCH I TECHNOLOGII BETONU

Transkrypt

1 ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I ARCHITEKTURY KATEDRA KONSTRUKCJI ŻELBETOWYCH I TECHNOLOGII BETONU Autorzy: imię i nazwisko WPŁYW POPIOŁÓW LOTNYCH NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI BETONÓW PODWODNYCH Praca magisterska/inżynierska Promotor : (imię i nazwisko) Szczecin 2011

2 Cel pracy Ocena wpływu ilościowego zastosowanych popiołów lotnych na wybrane właściwości mieszanki betonowej. Ocena wpływu jakościowego zastosowanych popiołów lotnych na wybrane właściwości mieszanki betonowej. Ocena wpływu ilościowego zastosowanych popiołów lotnych na właściwości wytrzymałościowe betonu podwodnego. Ocena wpływu jakościowego zastosowanych popiołów lotnych na właściwości wytrzymałościowe betonu podwodnego.

3 Beton podwodny Nazwa beton podwodny (ang. underwater concerete UWC) określa betony cementowe o specyficznych właściwościach mieszanki, układane w deskowaniu lub na istniejącej konstrukcji za pomocą pomp lub innych urządzeń bezpośrednio przez warstwę wody (stojącej bądź płynącej).

4 Właściwości betonów podwodnych Ulegają samoczynnemu zagęszczeniu i wypoziomowaniu. Posiadają zdolność do całkowitego odpowietrzania się w czasie układania mieszanki. Odznaczają się swobodą przepływu w przestrzeniach między prętami zbrojenia. Wykazują dużą odporność na wypłukanie i segregację w czasie betonowania. Charakteryzują się stałą konsystencją w czasie transportu i układania.

5 Część doświadczalna Skład mieszanek betonowych Wykonanie mieszanki betonowej Badania mieszanki betonowej Formowanie próbek i dojrzewanie Badanie wytrzymałości na ściskanie

6 Skład mieszanek betonowych Nr recepty CEM I 42,5R [kg/m 3 ] Woda [l/m 3 ] Piasek 0/2mm [kg/m 3 ] Żwir 2/8mm [kg/m 3 ] Żwir 8/16mm [kg/m 3 ] Domieszka UW BASF [kg/m 3 ] Popiół lotny [kg/m 3 ] Popiół lotny [%] Plastyfikator WOERMENT FM21 [l/m 3 ] , ,6 106(F) ,6 159(F) ,6 53(K) ,6 106(K) ,6 159(K) ,6 212(K) ,6 265(K) (F) popiół fluidalny (K) popiół krzemionkowy

7 Skład popiołów użytych do badań Skład chemiczny popiołu fluidalnego z Elektrowni Cieplnej Żerań Oznaczenie Zawartość po przeliczeniu na stan surowy [% wag.] SiO 2 39,06 Al 2 O 3 21,01 Fe 2 O 3 5,55 CaO 10,74 MgO 1,87 Na 2 O 0,54 K 2 O 1,98 SO 3 6,83 TiO 2 0,8 Skład chemiczny popiołu krzemionkowego z elektrowni Dolna Odra Oznaczenie Wynik badania [% masy] SiO 2 49,54 Al 2 O 3 27,2 Fe 2 O 3 7,02 SiO 2 + Fe 2 O 3 + Fe 2 O 3 83,76 Reaktywny CaO 4,22 Reaktywny SiO 2 29,32 MgO 3,38 P 2 O 4 0,64 Mn 3 O 4 0,04 Straty prażenia 10,31 Suma 99,37

8 Badania mieszanki betonowej Jednoparametryczne testy konsystencji: badanie konsystencji metodą stożka Abramsa, pomiar czasu T50, badanie dynamiki przepływu metodą V-funnel.

9 Badania mieszanki betonowej Badania reometryczne mieszanki betonowej Reometr BT2

10 Formowanie i przechowywanie próbek

11 Badanie wytrzymałości na ściskanie Badania wykonano na próbkach sześciennych o boku 100 mm, dojrzewających 7, 14 i 28 dni.

12 Zawartość popiołu lotnego [%] Wyniki badań Rozpływy mieszanek z dodatkiem popiołów fluidalnych 30% 20% 90 min. 60 min. 30 min. 0 min. 0% Rozpływ [cm]

13 Zawartość popiołu lotnego [%] Wyniki badań Pomiar czasu T 50 mieszanek z dodatkiem popiołów krzemionkowych 50% 40% 30% 20% 90 min. 60 min. 30 min. 0 min. 10% 0% Czas osiągnięcia rozpływu 50 cm [s]

14 Czas przepływu przez V-funnel [s] Wyniki badań Metoda V-funnel w miesznkach z dodatkiem popiołów krzemionkowych 14 R² = 0, R² = 0,8385 R² = 0, min. 30 min. 60 min. 90 min. 4 R² = 0, % 10% 20% 30% 40% 50% 60% Zawartość popiołu lotnego [%]

15 Wytrzymałość na ściskanie f c,uw [MPa] Wyniki badań 50 f c,uw mieszanek z dodatkiem popiołów krzemionkowych dni 14 dni 28 dni % 10% 20% 30% 40% 50% 60% Zawartość popiołu lotnego [%]

16 Wyniki badań fc,uw / fc,air [%] 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Czas dojrzewania t = 28 dni Zawartość popiołu lotnego [%]

17 Podsumowanie Wraz ze wzrostem ilości popiołów krzemionkowych widać wyraźny wzrost lepkości mieszanek betonowych. Mieszanka zawierająca popioły jest spoista i wykazuje mniejszą tendencję do wydzielania mleczka cementowego. Wraz ze wzrostem zawartości popiołów krzemionkowych wydłuża się okres dobrej urabialności mieszanek co jest bardzo istotne, zwłaszcza w przypadku betonów pompowalnych (łatwiejsze podawanie betonu wydłuża żywotność pomp i innych urządzeń transportujących). 30% udział popiołu krzemionkowego w mieszance betonowej uwydatnia jego konsystencję i urabialność przy niezbyt wysokiej stracie na wytrzymałości na ściskanie. Wskaźnik f c,uw / f c,air jest wyższy od granicznej wartości 80%, co świadczy o dobrze zaprojektowanym składzie.

18 Dziękujemy za uwagę