BETONI Z IZBOLJŠANIMI LASTNOSTMI, Ljubljana, 4. junij 2018

Povzetki

Standardi, ki obravnavajo betone z izboljšanimi lastnostmi

Andrej Zajc, IRMA Inštitut za raziskavo materialov in aplikacije, Ljubljana

Referat obravnava, kako so izboljšane lastnosti betona zajete v standardizaciji v EU.

Napredni mikroarmirani kompoziti, ki temeljijo na cementih, za varno, trajnostno in pametno infrastrukturo nove generacije

Nemkumar Banthia, University of British Columbia, Canada

V članku so obravnavani različni mikroarmirani kompoziti na cementni osnovi z različnimi vrstami vlaken.
Poudarjena je trajnostna gradnja s temi kompoziti za betonske konstrukcije z dolgo življenjsko dobo. Vsebina članka je zelo obsežna in je osnovana na sedmih že objavljenih člankih avtorja. Posamezno poglavje predstavlja že objavljeni članek, zato so v njih podani povzetki in zaključki posameznega članka.

Konstrukcijske aplikacije mikroarmiranega betona

Giovanni Plizzari, University of Brescia, Italy

Mikroarmirani beton (MAB) je kompozitni material, za katerega je značilna rezidualna trdnost po razpokanju, ki povečuje natezno obnašanje betonskih konstrukcij v smislu krhkosti in nosilnosti. MAB je lahko še posebej uporaben kot sekundarna armatura, potrebna za porazdelitev napetosti v številnih konstrukcijskih elementih.

Mikroarmirani beton – raziskave in izkušnje na Švedskem

Johan L. Silfwerbrand, KTH Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden

Mikroarmirani beton se na Švedskem in v mnogih drugih državah uporablja že več kot 50 let, kljub temu, da ga pripravljalci standardov niso v celoti prepoznali. Na Švedskem je uporaba mikroarmiranega betona z jeklenimi vlakni obsežna v dveh aplikacijah; brizgani beton za ojačanje hribin predorov in industrijski betonski tlaki. Ta članek na kratko opisuje te dve aplikaciji in dve drugi precej pogosti aplikaciji; prefabricirani betonski elementi in betonske preplastitve. Zadnji evropski in nacionalni švedski standardi so odprla trg vlaken za konstrukcijske aplikacije, kot so grede in nadstropne plošče. Ta članek povzema novi švedski standard. Problem z mikroarmiranim betonom je zelo obsežen in je povezan z upogibnimi preskusi gred iz mikroarmiranega betona z jeklenimi vlakni, ki predstavljajo osnove projektiranja. Švedski standard vključuje nov koncept razlikovanja med statično določenimi konstrukcijami in statično nedoločenimi konstrukcijami. Slednja ima sposobnost prerazporeditve napetosti in ta koristna okoliščina je bila upoštevana z vključitvijo povečevalnega faktorja pri projektiranju. Končno, članek povzema švedske preskuse na plošči iz mikroarmiranega betona z jeklenimi vlakni, podprti s stebri. Rezultati so bili obetavni in predstavljali podporo švedskemu projektiranju.

Trajna okolju prijazna betonska konstrukcija z alumijijasto armaturo – DARE2C

Harald Justnes, SINTEF Building and Infrastructure, Trndheim, Norway

V članku je opisan nov koncept betona z nizkim pH, ki omogoča armiranje z aluminijastimi palicami ali vlakni. V običajnem betonu bo visok pH po kratkem času povzročil znatne količine vodikovega plina. Toda z delno zamenjavo cementa z aktivnim pucolanom (npr. kalcinirano modro glino) v zadostni količini za porabo vseh kalcijevih hidroksidov, ki jih proizvede hidratacija cementa, bodo preostale alkalije imele aluminat ali silikat kot nasprotni ion in aluminij bo stabilen. Ker je aluminij v okolju stabilen, se beton lahko projektira glede na trdnostni razred in ne na razrede izpostavljenosti.

Trajnostni polimerni in s polimerom modificirani cementni betoni

Andrzej Garbacz, Paweł Łukowski, Piotr Woyciechowski, Beata Jaworska, Joanna J. Sokołowska, Tomasz Piotrowski, Warsaw University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Warsaw, Poland

Trajnostni razvoj v gradbeništvu je še posebej pomemben, saj ta veja industrije porabi ogromne količine mase in energije. Izvajanje njenih načel v gradbeni industriji vodi k iskanju novih načinov uporabe odpadnih mineralov, ki so težki za skladiščenje in recikliranje. Isto težnjo opazimo tudi pri betonsko-polimernih kompozitih (B-PK). V prispevku so predstavljeni rezultati testiranja lastnosti betonsko-polimernih kompozitov, B-PK, ki vsebujejo različne vrste dodanih odpadkov. Opisani so bili mehanski preskusi in kemična odpornost PC in PCC, modificiranih z odpadnimi materiali.

Povečanje lastnosti betona z recikliranimi gradbenimi in rušitvenimi odpadki

L. Courard, F. Michel, M. K. Bouarroudj, Ch. Colman, S. Delvoie, Z. Zhao, Urban and Environmental Engineering, GeMME Building Materials, University of Liège

Upravljanje z gradbenimi odpadki je precej pomemben gospodarski in okoljski dogovor za naše družbe. Letno se proizvede več kot 2 milijona ton ruševin in gradbenih odpadkov samo v Valoniji, južni regiji Belgije; očitno je treba spodbujati recikliranje. Odpadni betona bloki so se v laboratoriju zdrobili s čeljustnim drobilnikom in različne frakcije laboratorijsko proizvedenega recikliranega betonskega agregata (RBA) so bile okarakterizirane z merjenjem vsebnosti strjenega cementa, gostote, poroznosti in absorpcije vode. Rezultati jasno kažejo, da so reciklirani peski imeli znatno višjo vsebnost cementne paste in večjo absorpcijo vode kot grobi RBA.

Odlagalni zabojnik za nizko- in srednjeradioaktivne odpadke

Franc Sinur, Boštjan Duhovnik, IBE Ljubljana

V prispevku je predstavljena zasnova odlagalnega zabojnika in zahteve katerim mora le-ta zadostiti za potrebe odlaganja nizko- in srednjeradioaktivnih odpadkov, ki nastajajo pri uporabi radioaktivnih odpadkov v medicini, znanosti in industriji, zlasti pa pri proizvodnji električne energije. Odlagalni zabojnik predstavlja enega ključnih elementov inženirskih pregrad v katerega bodo vstavljeni radioaktivni odpadki. Poleg tega predstavlja osnovni element varnosti med izvajanjem transporta in mehansko zaščitno radioaktivnih odpadkov med skladiščenjem in odlaganjem. Odlagalni zabojnik je izdelan iz betona visokih zmogljivosti, ki zagotavljajo boljši odziv na zunanje vplive in s tem daljšo obstojnost zabojnika in izredno nizko prepustnost za tekočine, kar sta ključna parametra na katerih temelji varnostna analiza odlagališča. V nadaljevanju so predstavljene zahteve za uporabljene materiale za izdelavo zabojnika in imobilizacijo radioaktivnih odpadkov in podane ključne preiskave, ki so potrebne za certificiranje zabojnika.

Odlagalni zabojnik za odlaganje nizko in srednje radioaktivnih odpadkov (NSRAO): Izdelava prototipov zabojnikov in testiranje padcev zabojnikov

Teja Török Resnik, Tomaž Kavnik, Pomgrad Murska Sobota

Razvoj odlagalnega zabojnika za odlaganje nizko in srednje radioaktivnih odpadkov (NSRAO), ki bo predstavljal ključni element Odlagališča NSRAO Vrbina Krško, pomembnega za jedrsko varnost, je bil pomemben projekt za podjetje Pomgrad iz vidika strokovnosti, kakovosti in širitve delovanja. V članku je predstavljen projekt Izdelava prototipa in certificiranje odlagalnega zabojnika za odlaganje NSRAO s strani podjetja Pomgrad. Članek prikazuje postopek izdelave prototipov zabojnikov in same klasifikacije zabojnikov skladno s projektnimi zahtevami. Za potrebe preverbe optimalne projektne rešitve in lastnosti zabojnika je bilo potrebno izvesti test polnega zabojnika s prostim padcem maksimalne skupne teže 40 t, z višine 30 cm. V ta namen v članku opisujemo postopek izvedbe testov padcev zabojnikov. Za potrditev ostalih zahtev, navedenih v Programu testiranj, smo v podjetju Pomgrad izvedli še test prevrnitve zabojnika in test nosilnosti dvigalnih nastavkov zabojnika. Vsi testi zabojnikov so bili uspešno opravljeni, zato zaključujemo da je bil razvoj zabojnika odlično izpeljan projekt.

Kompoziti za izdelavo zabojnika za NSRAO

Rok Ercegovič, Gregor Narobe, Jakob Šušteršič, IRMA Inštitut za raziskavo materialov in aplikacije, Ljubljana

V referatu so podani rezultati preiskav kompozitov: betona, polnilne in tesnilna malte, ki so se uporabljali za izdelavo odlagalnega zabojnika za odlaganje nizko- in srednjeradioaktivne odpadke (NSRAO). Glavni poudarek je prikaz in diskusija rezultatov preiskav samozgoščevalnega betona (SCC), v svežem in strjenem stanju. Prikazani so rezultati dodatnih preiskav, ki dopolnjujejo oceno obnašanja SCC med uporabo. Na koncu so podani le informativni podatki nadaljnjih preiskav SCC, kateremu so bila dodana jeklena vlakna. Iz teh rezultatov je razvidno, da obstaja možnost dodatnega izboljšanja lastnosti SCC in s tem zabojnika.

Preskus padca AB zabojnika za odlagališče NSRAO in vrednotenje poškodb

Uroš Bohinc, Sebastijan Robič, Aljoša Šajna, Zavod za gradbeništvo Slovenije

Odlagališče nizko- in srednje-radioaktivnih odpadkov (v nadaljevanju: NSRAO) je jedrski objekt, namenjen
odlaganju NSRAO, ki nastajajo pri uporabi radioaktivnih snovi v medicini, znanosti in industriji, zlasti pa so
posledica proizvodnje energije v jedrski elektrarni v Krškem. Za potrebe odlaganja NSRAO odpadkov je bilo potrebno razviti armiranobetonski zabojnik, ki predstavlja pri projektu odlagališča eno od ključnih inženirskih pregrad. V okviru predhodnih preiskav je bilo potrebno dokazati, da projektiran zabojnik izpolnjuje zahtevane funkcije glede mehanske odpornosti, stabilnosti, trajnosti in izolacijske sposobnosti tako v fazi transporta, kakor na mestu odlaganja. V članku je predstavljen način izvajanja »drop-testa« (testa padca zabojnika) skladno z določili ADR in analiza rezultatov teh testov.

Odpornost betona proti karbonatizaciji in vdoru kloridov: rezultati preskušanja in predvidevanje življenjske dobe

Ivan Ignjatović, Vedran Carević, Dimitrije Zakić, Dragica Jevtić, University of Belgrade, Faculty of Civil Engineering, SERBIA

Korozija armature zaradi karbonatizacije in vdora kloridov je eden glavnih mehanizmov propada armiranobetonskih konstrukcij. Obstaja posebna skrb glede betonskih konstrukcij z zelo dolgo zahtevano življenjsko dobo, kot so jedrske elektrarne. Poudarek članka je na obstojnostnih lastnostih betona z nameravano uporabo v zabojnikih za odlaganje radioaktivnih odpadkov. Procesi karbonatizacije in vdora kloridov so opisani skupaj z obstoječimi modeli. Predstavljeni so eksperimentalni rezultati preskusa pospešene karbonatizacije in preskusa hitre migracije kloridov. Dobljeni rezultati se uporabljajo za izračun življenjske dobe v skladu z določbami fib-Model Code. Probabilistični pristop s FORM analizo, izvedeno na podlagi rezultatov pospešene globine karbonatizacije, kaže razmerje med debelino betonskega nadkritja in indeksom zanesljivosti za ciljno življenjsko dobo 300 let. Za kvalitativno primerjavo z obstoječimi podatki iz literature se je uporabil izračun koeficienta difuzije kloridov. Uporablja se tudi za oceno debeline betonskega nadkritja, da se zagotovi zahtevna življenjska doba. Zaključek opravljenih preskusov in analize je, da ima ta vrsta betona zelo visoko obstojnost in se lahko uporabi za predvideni namen.