Eltérő korban hőterhetl homogén és heterpgén cementkövet tulajdonságainak összehasonlítása

Kulcsszavak: cementkő, cementkiegészítő anyagok, reziduális nyomószilárdság, bórkarbid, perlit

Absztrakt

A betonszerkezetekre leselkedő legrombolóbb hatást a tűz és a magas hőméréklet jelenti. A betonszerkezetek nagy hőmérsékleti viselkedésének jobb megismerése érdekében homogén és heterogén cementköveken végeztünk vizsgálatokat. Homogén Portlandcementek esetében 3 víz-cement tényezővel (0,3; 0,25 és 0,222), 3 vizsgálati korban (28, 90 és 180 nap) hajtottuk végre a vizsgálatokat nyolc hőlépcsővel (20-900 °C). Heterogén cementkövek esetén megegyező korban és hőlépcsőkkel, konstans víz-finomrész tényező megtartása mellett két adagolással (20% és 35%) végeztük el vizsgálatainkat. A felhasznált cementkiegészítő anyagok a kvarcliszt, a magnetit, a bórkarbid, a samottliszt és a perlitliszt voltak. Vizsgálataink során megállapítottuk, hogy a homogén Portlandcementk esetében, 200-300 °C környezetében jelentkező lokális szilárdsági maximumhelyek az idő múlásával, 28 és 180 napos kor között, 10-30%-kal csökkennek oly módon, hogy a kiindulási szilárdság 85%-át egy esetben sem múlják alul. A lokális szilárdsági maximumpontok csökkenését a Hőtűrés értékeiben is kimutattuk. A cementkiegészítő anyagok közül a bórkarbid és perlit hozott vizsgálatra érdemes eredményt. A bórkarbid esetében a maradó nyomószilárdsági értékek a 600 és 900 °C-on vizsgált próbatestek között, minden korban és víz-finomrész tényező mellett, növekedtek elérve a kiindulási szilárdság 43-56%-át. A perlit adagolásával készített cementkövek szilárdságai minden esetben elérték, vagy meghaladták a kiindulási szilárdság 80-90%-át egészen a 600°Cos hőterhelési értékig.

Hivatkozások

Abdelmelek, N., Lubloy, E. The impact of metakaolin, silica fume and fly ash on the temperature resistance of high strength cement paste. J Therm Anal Calorim 147, 2895–2906 2022. https://doi.org/10.1007/s10973-021-10700-x

Alonso, C., Andrade, C., Castellote, M. és Khoury, G. A. Effect of Heat on Concrete: Microstructure – Solid Phase. Course on Effect of Heat on Concrete. International Centre for Mechanical Sciences. 2003. június 9-13., Udine, Olaszország

Elsen, J., Mertens, G., Snellings, R. Portland cement and other calcareous hydraulic binders: History, production and mineralogy. In: Christidis, G. E. Advances in the characterization of industrial minerals. European Mineralogical Union and the Mineralogical Society of Great Britain & Ireland. Egyesült Királyság. 2011. https://doi.org/10.1180/EMU-notes.9.11

Fehervari, A., Gates, W.P., Gallage, C., Collins, F. A. Porous Stone Technique to Measure the Initial Water Uptake by Supplementary Cementitious Materials. Minerals. 2021. 11. 1185. https://doi.org/10.3390/min11111185

Fehérvári, S. Betonösszetevők hatása az alagútfalazatok hőtűrésére. PhD értekezés. BME Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszék. Budapest. 2009.

Fehérvári, S. Betonösszetevők hatása az alagútfalazatok hőtűrésére. ISBN: 9783330813208. Globedit. Németország. 196 p. 2016.

Fehérvári, S., Nehme, S.G. How portland and blended cements resist high temperatures of tunnel fires?. in Concrete Structures. 2009. pp 24-29. 2009.

Habert, G., Miller, S.A., John, V.M. et al. Environmental impacts and decarbonization strategies in the cement and concrete industries. Nat Rev Earth Environ 1, 559–573. 2020. https://doi.org/10.1038/s43017-020-0093-3

Humphreys, K; Mahasenan, M. Towards a sustainable cement industry. Substudy 8: Climate change. Svájc. 61 p. 2002.

Khoury, G. A. Majorana, C. E. Pesavento, F., Schrefler, B. A. Modelling of heated concrete. Magazine of Concrete Research. 54/2. pp 77-101. 2002.

Lublóy, Majorosné É. E. Betonanyagú szerkezetek tűzállósága. Akadémiai doktori értekezés. MTA. Budapest. 111 p, 2021. http://real-d.mtak.hu/1401/

Lublóy, Majorosné É. E. Tűz hatása betonszerkezetek anyagaira. PhD értekezés, BME Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszék. Budapest. 2008

Lublóy. É., Kopecskó, K., Balázs, Gy. L. Restás, Á., Szilágyi, I. M. Improved fire resistanceby using Portland-pozzolana or Portland-fly ash cements. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 129, pp 925-936. 2017.

Sabri, M.Z.H.A., Malek, R.A., Omar, A.A., Ismail, K.N., Study of Fly Ash Concrete Exposed to Elevated Temperature. KEM. 2022. https://doi.org/10.4028/p-13p036

Schneider, U., Horvath, J. Behaviour of Ordinary Concrete at High Temperature. Vienna University of Technology. Institute of Building Material. Building Physics and Fire Protection. Vienna, Austria, 2002, in Khroustailev, B. M., Leonovich, S. N., Schneider, U. Behaviour of Concrete at High Temperature and Advanced Design of Concrete Structures. Proceedings of the International Conference. Construction and Architecture, Minsk, 2003.

Scrivener, K.L., John, V.M., Gartner, E.M. Eco-efficient cements: Potential economically viable solutions for a low-CO2 cementbased materials industry. Cement and Concrete Research. 114. 2–26. 2018. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2018.03.015

Short, N., Purkiss, J. Petrographic Analysis of Fire-Damaged Concrete. in Gambarova, P. G., Felicetti, R., Meda, A. és Riva, P. Proceedings of the Workshop: Fire Design of Concrete Strucutres: What now? What next?. Milan Inversity of Technology. 2004. december 2-3., pp 221-230. Milánó, Olaszország 2004.

Stefanidou, M., Vasiliki P. Influence of perlite and aerogel addition on the performance of cement-based mortars at elevated temperatures. 2020 IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 410012111

Wang, H. Y. The effects of elevated temperature on cement paste containing GGBFS. Cement and Concrete Composites, 30(10), 992-999. 2008.

Megjelent
2023-12-04
Hogyan kell idézni
FehérváriS. (2023). Eltérő korban hőterhetl homogén és heterpgén cementkövet tulajdonságainak összehasonlítása. Védelem Tudomány a Katasztrófavédelem Online Szakmai, tudományos folyóirata, 7(4), 1-23. Elérés forrás https://ojs.mtak.hu/index.php/vedelemtudomany/article/view/13533
Folyóirat szám
Rovat
Cikkek