VYSOKOPEVNOSTNÍ BETONY S P ÍM SMI TEPELN UPRAVENÝCH …
Transcript of VYSOKOPEVNOSTNÍ BETONY S P ÍM SMI TEPELN UPRAVENÝCH …
- 1 -
VŠB-Technická univerzita Ostrava Fakulta stavební Studentská v�decká odborná �innost školní rok 2005-2006
VYSOKOPEVNOSTNÍ BETONY S P�ÍM�SMI
TEPELN� UPRAVENÝCH KAOLÍN�
P�edkládá student : Jan Hurta Odborný garant : Ing. Martin Vavro, Ph.D. Katedra : 223
- 2 -
1. Úvod
V této svojí práci bych cht�l p�edstavit metakaolín, jako novou perspektivní p�ím�s do
betonu. V t�chto n�kolika krátkých úvodních odstavcích jsou uvedeny pozitiva metakaolínu,
jejich ov��ování p�i laboratorním studiu a zd�vodn�ní pro� se metakaolínem v�bec zabývat.
Sv�tová snaha po dosažení vysokých užitných vlastností beton� se postupn� projevuje
hlavn� ve vysp�lých státech, kde našla své praktické vyjád�ení ve vzniku skupiny
vysokohodnotných (HPC) a vysokopevnostních (HSC) beton�.
Výroba vysokohodnotných a vysokopevnostních beton� je spojena p�edevším
s nízkým vodním sou�initelem a s použitím k�emi�itých úlet�. Betony s t�mito znaky se
vyzna�ují zejména vysokou hutností cementového tmele (a následn� cementového kamene),
což, vede k dosažení vysokých pevností ztvrdlého betonu a zvýšením trvanlivostních
vlastností. Další výraznou p�edností vysokopevnostních beton� je možnost zmenšení pr��ez�
nosných prvk� a tím pádem snížení celkového množství betonu použitého v konstrukci.
Aplikace vysokohodnotných a vysokopevnostních beton� tak vede, i p�es jejich vyšší vstupní
„kubíkovou“ cenu, ke snížení celkových náklad� na výstavbu. Výsledkem možného zmenšení
pr��ez� nosných prvk� vyrobených z vysokopevnostního betonu, a s tím souvisejícím
celkovým snížením hmotnosti použitého betonu, je navíc úspora vstupních surovin – cementu
a zejména kameniva. Tento fakt nabývá v sou�asnosti na stále v�tším významu, nebo�
nap�íklad životnost bilan�ních prozkoumaných volných zásob ložisek p�írodního drceného a
t�ženého kameniva v �eské republice je odhadována na maximáln� 120 let.
Použití k�emi�itých úlet� v betonu je p�edstavováno p�edevším mikrosilikou, která
však nebyla a ani dnes není na území �eské republiky pr�myslov� vyráb�na. Navíc
v sou�asnosti vzniká celkový nedostatek kvalitní zahrani�ní mikrosiliky na �eském trhu
stavebních hmot.
V této souvislosti se jako velmi perspektivní jeví možnost aplikace jiných
anorganických látek s pucolánovými vlastnostmi, které by byly schopny ve
vysokohodnotných a vysokopevnostních betonech nahradit dosud používané k�emi�ité úlety.
V rámci této p�edkládané práce byla pozornost zam��ena na tepeln� aktivované (kalcinované)
kaolíny a kaolinitem bohaté jílovité horniny (lupky).
Tyto práškovité látky, b�žn� ozna�ované jako metakaolíny, nejsou prozatím �eskými
výrobci komer�n� produkovány a nabízeny na trhu. Jejich výroba v provozních podmínkách
je však v sou�asnosti �ešena t�emi tradi�ními �eskými producenty silikátových surovin a hmot
- 3 -
– �eskými lupkovými závody, a.s. Nové Strašecí, Sedleckým kaolínem, a.s. Boží�any a také
firmou Keramost, a.s., výrobní závod Kada�.
S použitím tepeln� upravených kaolín� a lupk� nejsou ovšem prozatím v �eské
republice zásadní praktické zkušenosti. Hlavním cílem této práce proto bylo ov��it vliv
p�ím�sí metakaolín� a metalupku �ady Mefisto (a zejména typu Mefisto K05)
z produkce �eských lupkových závod�, a.s. na pevnostní a trvanlivostní vlastnosti
navržených vysokopevnostních beton�.
Testování jednotlivých p�ipravených zám�sí bylo rozd�leno do celkem t�í, �asov� i
obsahov� navazujících, fází laboratorního studia. V první fázi byly p�ipraveny �ty�i zám�si,
ozna�ené jako A1 – A4. Cílem této fáze laboratorního studia bylo ov��it zejména konzistenci
navrženého referen�ního betonu (A1) a modifikovaných receptur s obsahem 10% metakaolínu
nebo mikrosiliky (A2 – A4) a získat také prvotní informace o pevnostech studovaných
beton�.
Ve druhé fázi studia bylo p�ipraveno celkem 11 zám�sí, ozna�ených jako B1 – B10 a
dále zám�s s ozna�ením B5*. V této fázi studia bylo podstatn� rozší�eno spektrum použitých
p�ím�sí, testovány byly všechny metakaolíny Mefisto z produkce �LUZ, a.s. a rovn�ž britský
metakaolín MetaStar 501. Oproti první fázi studia bylo mírn� upraveno složení zám�sí, a to
zejména vzhledem k množství vody a použitého superplastifikátoru. Sledovanými parametry
byla konzistence �erstvého betonu a pevnost ztvrdlého betonu v prostém tlaku po 28 dnech.
Pro záv�re�nou, t�etí fázi laboratorního testování se p�ipravilo p�vodn� osm zám�sí
s ozna�ením C1 – C8. Jako p�ím�si byly použity dva druhy mikrosiliky (v suspenzi a
v prášku) a metakaolín Mefisto K05, který byl, na základ� výsledk� druhé fáze laboratorního
testování, vybrán jako „nejperspektivn�jší“ metakaolín �LUZ, a.s. Je pot�eba zd�raznit, že
pro první, druhou i t�etí fázi laboratorních zkoušek byl použit metakaolín Mefisto K05
pocházející vždy z jiného provozního pokusu �LUZ, a.s. Uvedené, jednotlivé, vzorky
metakaolínu Mefisto K05 se lišily zejména režimem provozního mletí a t�íd�ní (a tím pádem
také velikostí pr�m�rného zrna a celkovou granulometrií), režim výpalu byl ve všech
p�ípadech v podstat� totožný. Proto byla (pro ú�ely srovnání) v této t�etí fázi studia dodate�n�
p�ipravena a testována ješt� receptura C7*, s obsahem 10% metakaolínu Mefisto K05 ze
srpna 2005. Všechny p�ipravené zám�si byly ve t�etí fázi zkoušek testovány na pevnost
v prostém tlaku po 1, 3, 7, 28 a 90 dnech, dále na pevnost v tahu ohybem a na pevnost
v p�í�ném tahu. U vybraných zám�sí byla sledována navíc odolnost proti p�sobení vody a
chemických rozmrazovacích látek a byl zjiš�ován modul pružnosti, a to jak destruktivními,
tak nedestruktivními metodami m��ení.
- 4 -
2. Výsledky provád�ných zkoušek a m��ení
Následující kapitola p�edstavuje st�žejní �ást této práce. Jsou v ní uvedeny
výsledky zkoušek fyzikálních, mechanických a trvanlivostních vlastností ztvrdlého betonu u
jednotlivých zám�sí A1 - A4, B1 – B10 a C1 – C8, provád�ných v období od �ervna 2005 do
b�ezna 2006. Vzhledem k velkému množství výsledk� je další �ást pouze tabulková s názvy
p�íslušných zkoušek.(Tab.1. – Tab.26.) N�které zkoušky jsou dopln�ny obrázky Obr. 1. – 9.
Zkušební t�lesa pro zkoušení jednotlivých vlastností ztvrdlého betonu byla vyrobena
ve tvaru krychle o rozm�rech 150 x 150 x 150 mm a hranolu o rozm�rech 100 x 100 x 400
mm.Zkoušky ztvrdlého betonu byly provád�ny v Laborato�i stavebních hmot FAST VŠB-TU
Ostrava na za�ízeních firmy BetonSystem, spol. s r.o. Brno. Stanovení modulu pružnosti
ztvrdlého betonu byla provedena v laborato�ích Ústavu stavebního zkušebnictví FAST VUT
v Brn�.
Stanovení objemové hmotnosti Tab. 1. Objemové hmotnosti t�les ztvrdlého betonu u zám�sí A1 – A4 (1. fáze
zkoušení)
Zám�s Množství p�ím�si � min [kg.m-3]
� max [kg.m-3]
Ø � [kg.m-3]
Ø m [kg]
A1 0% 2600 2660 2640 (4) 8,860 (4)
A2 10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ 2590 2610 2600 (4) 8,720 (4)
A3 10% metakaolínu Mefisto K05 (�ervenec 2004) 2610 2620 2610 (4) 8,800 (4)
A4 10% metalupku Mefisto L15 2590 2630 2610 (4) 8,760 (4)
Tab. 2. Objemové hmotnosti t�les ztvrdlého betonu u zám�sí B1 – B10 (2. fáze
zkoušení)
Zám�s Množství p�ím�si � min [kg.m-3]
� max [kg.m-3]
Ø � [kg.m-3]
Ø m [kg]
B1 0% 2600 2660 2630 (4) 8,880 (4)
B2 5% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ 2600 2640 2620 (4) 8,870 (4)
B3 10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ 2600 2610 2610 (4) 8,840 (4)
- 5 -
Tab. 2. pokra�ování
Zám�s Množství p�ím�si � min [kg.m-3]
� max [kg.m-3]
Ø � [kg.m-3] Ø m [kg]
B4 5% metakaolínu Mefisto K05 (�ervenec 2004) 2610 2670 2640 (4) 8,940 (4)
B5 10% metakaolínu Mefisto K05 (�ervenec 2004) 2580 2650 2600 (4) 8,780 (4)
B5* 10% metakaolínu Mefisto K05 (srpen 2005) 2610 2620 2620 (4) 8,850 (4)
B6 5% metakaolínu Mefisto K10 2580 2630 2610 (4) 8,850 (4)
B7 10% metakaolínu Mefisto K10 2600 2630 2610 (4) 8,830 (4)
B8 5% metalupku Mefisto L15 2610 2640 2620 (4) 8,900 (4)
B9 10% metalupku Mefisto L15 2590 2610 2600 (4) 8,770 (4)
B10 10% metakaolínu MetaStar 501 2590 2620 2600 (4) 8,870 (4)
Tab. 3. Objemové hmotnosti t�les ztvrdlého betonu u zám�sí C1 – C8 (3. fáze
zkoušení)
Zám�s Množství p�ím�si � min [kg.m-3]
� max [kg.m-3]
Ø � [kg.m-3]
Ø m [kg]
C1 0% 2560 2660 2610 (14) 8,800 (14)
C2 5% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ 2560 2640 2600 (14) 8,780 (14)
C3 10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ 2580 2650 2610 (14) 8,790 (14)
C4 5% mikrosiliky ELKEM 940 U 2560 2650 2610 (14) 8,800(14)
C5 10% mikrosiliky ELKEM 940 U 2570 2630 2600 (14) 8,800 (14)
C6 5% metakaolínu Mefisto K05 (listopad 2005) 2570 2660 2610 (14) 8,800 (14)
C7 10% metakaolínu Mefisto K05 (listopad 2005) 2580 2650 2610 (14) 8,780 (14)
C7* 10% metakaolínu Mefisto K05 (srpen 2005) 2580 2630 2600 (14) 8,770 (14)
C8
5% metakaolínu Mefisto K05 (listopad 2005) a 5% mikrosiliky EMSAC 500
DOZ
2570 2640 2600 (14) 8,760 (14)
Vysv�tlivky k Tab. 27. – 29.
� min - nejnižší stanovená hodnota objemové hmotnosti ztvrdlého betonu u dané zám�si,
� max - nejvyšší stanovená hodnota objemové hmotnosti ztvrdlého betonu u dané zám�si,
- 6 -
Ø � - aritmetický pr�m�r z jednotlivých výsledk� (�íslo v závorce udává po�et jednotlivých m��ení u
každé zám�si),
Ø m - aritmetický pr�m�r hmotnosti z jednotlivých výsledk� (�íslo v závorce udává po�et jednotlivých
m��ení u každé zám�si).
Stanovení pevnosti v prostém tlaku
Tab. 4. Stanovení pevnosti v prostém tlaku u zám�sí A1 – A4 po 1dni (1. fáze zkoušení)
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Rozm�ry [mm]
Plocha Ac
[mm2]
Síla F [kN]
fc [MPa]
Ø fc [MPa]
A1/1 149,43 149,45 22332 453,64 20,5 A1
A1/2 0 %
149,56 150,02 22437 464,12 20,5 20,5
A2/1 149,54 150,10 22446 1308,86 58,5 A2
A2/2 10% mikrosiliky
EMSAC 500 DOZ 149,03 149,67 22305 1328,83 59,5 59,0
A3/1 149,46 150,52 22497 1180,89 52,5 A3
A3/2
10% metakaolínu Mefisto K05
(�ervenec 2004) 149,46 149,57 22355 1205,72 54,0 53,3
A4/1 149,56 149,66 22383 841,29 37,5 A4
A4/2 10% metalupku
Mefisto L15 149,41 149,64 22358 880,82 39,5 38,5
Tab. 5. Stanovení pevnosti v prostém tlaku u zám�sí A1 – A4 po 28 dnech (1. fáze zkoušení)
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Rozm�ry [mm]
Plocha Ac
[mm2]
Síla F [kN]
fc [MPa]
Ø fc [MPa]
A1/3 150,22 149,45 22450 2632,95 117,5 A1
A1/4 0 %
149,33 149,54 22331 2510,06 112,5 115,0
A2/3 149,56 149,82 22407 3071,80 137,0 A2
A2/4 10% mikrosiliky
EMSAC 500 DOZ 149,41 149,53 22341 2504,05 112,0 124,5
A3/3 149,64 150,77 22561 2940,21 130,5 A3
A3/4
10% metakaolínu Mefisto K05
(�ervenec 2004) 149,56 149,57 22370 2488,64 111,5 121,0
A4/3 149,69 149,48 22376 2224,48 99,5 A4
A4/4 10% metalupku
Mefisto L15 149,61 150,38 22498 2199,24 98,0 98,8
- 7 -
0,010,020,030,040,050,060,070,080,090,0
100,0110,0120,0130,0140,0
A1 A2 A3 A4
Pev
nost
[MP
a]
Pevnost po 1 dni Pevnost po 28 dnech
Obr. 1. Nár�st pevností v prostém tlaku u zám�sí A1 – A4 (1.fáze zkoušení)
Tab. 6. Stanovení pevnosti v prostém tlaku u zám�sí B1 – B10 po 1 dni (2. fáze
zkoušení)
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Rozm�ry [mm]
Plocha Ac
[mm2]
Síla F [kN]
fc [MPa]
Ø fc [MPa]
B1/1 150,61 149,68 22543 512,20 22,5 B1
B1/2 0 %
150,18 150,23 22562 537,79 24,0 23,3
B2/1 150,37 150,01 22557 649,77 29,0 B2
B2/2 5% mikrosiliky
EMSAC 500 DOZ 150,44 149,89 22549 673,12 30,0 29,5
B3/1 150,22 150,27 22574 858,83 38,0 B3
B3/2 10% mikrosiliky
EMSAC 500 DOZ 152,15 149,76 22786 876,18 38,5 38,3
B4/1 150,65 150,56 22682 562,01 25,0 B4
B4/2
5% metakaolínu Mefisto K05
(�ervenec 2004) 150,48 150,44 22638 577,94 25,5 25,8
B5/1 150,27 150,74 22652 754,72 33,5 B5
B5/2
10% metakaolínu Mefisto K05
(�ervenec 2004) 149,81 148,78 22289 771,70 34,5 34,0
B5*/1 149,81 149,73 22431 583,21 26,0 B5*
B5*/2
10% metakaolínu Mefisto K05 (srpen 2005) 150,02 150,16 22527 608,23 27,0
26,5
B6/1 151,07 150,67 22762 649,48 28,5 B6
B6/2 5% metakaolínu
Mefisto K10 149,73 150,18 22486 625,63 28,0 28,3
B7/1 150,10 149,84 22491 689,88 30,5 B7
B7/2 10% metakaolínu
Mefisto K10 152,11 150,14 22838 674,21 29,5 30,0
B8/1 151,23 150,79 22804 526,78 23,0 B8
B8/2 5% metalupku Mefisto L15 149,18 150,48 22449 483,71 21,5
22,3
B9/1 149,75 149,69 22416 930,27 41,5 B9
B9/2 10% metalupku
Mefisto L15 150,11 150,28 22559 924,90 41,0 41,3
B10/1 149,87 149,85 22458 1156,59 51,5 B10
B10/2 10% metakaolínu
MetaStar 501 150,20 150,12 22548 1228,87 54,5 53,0
- 8 -
Tab. 7. Stanovení pevnosti v prostém tlaku u zám�sí B1 – B10 po 28 dnech (2. fáze zkoušení)
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Rozm�ry [mm]
Plocha Ac
[mm2]
Síla F [kN]
fc [MPa]
Ø fc [MPa]
B1/3 150,01 149,60 22441 2326,00 103,5 B1 B1/4
0 % 150,19 150,06 22538 2457,32 109,0
106,3
B2/3 150,80 149,70 22575 2800,85 124,0 B2 B2/4
5% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ 150,06 150,70 22614 3009,60 133,0
128,5
B3/3 149,70 150,76 22569 2539,40 112,5 B3 B3/4
10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ 149,83 150,88 22606 2846,77 126,0
119,3
B4/3 149,79 151,10 22633 2905,96 128,5 B4
B4/4
5% metakaolínu Mefisto K05
(�ervenec 2004) 150,93 148,70 22443 2509,39 112,0 120,3
B5/3 150,92 150,09 22652 2546,61 112,5 B5
B5/4
10% metakaolínu Mefisto K05
(�ervenec 2004) 148,67 150,32 22348 2511,48 112,5 112,5
B5*/3 151,14 149,59 22609 2638,24 116,5 B5*
B5*/4
10% metakaolínu Mefisto K05 (srpen 2005) 150,63 149,51 22521 2831,08 125,5
121,0
B6/3 149,47 149,67 22371 2538,05 113,5 B6 B6/4
5% metakaolínu Mefisto K10 151,05 151,04 22815 2563,33 112,5
113,0
B7/3 149,87 149,14 22352 2639,45 118,0 B7 B7/4
10% metakaolínu Mefisto K10 150,36 150,03 22559 2634,80 117,0
117,5
B8/3 150,27 149,93 22530 2531,40 112,5 B8 B8/4
5% metalupku Mefisto L15 150,61 150,81 22713 2487,50 109,5
111,0
B9/3 149,99 149,52 22427 2555,23 114,0 B9 B9/4
10% metalupku Mefisto L15 150,82 149,27 22513 2524,21 112,0
113,0
B10/3 151,09 150,38 22721 2797,91 123,0 B10 B10/4
10% metakaolínu MetaStar 501 149,98 158,38 23754 2615,78 110,0
116,5
0,010,020,030,040,050,060,070,080,090,0
100,0110,0120,0130,0140,0
B1 B2 B3 B4 B5 B5* B6 B7 B8 B9 B10
Pev
no
st [
MP
a]
Pevnost po 1 dni Pevnost po 28 dnech
Obr. 2. Nár�st pevností v prostém tlaku u zám�sí B1 – B10 (2. fáze zkoušení)
- 9 -
Tab. 8. Stanovení pevnosti v prostém tlaku u zám�sí C1 – C8 po 1 dni (3. fáze zkoušení)
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Rozm�ry [mm]
Plocha Ac
[mm2]
Síla F [kN]
fc [MPa]
Ø fc [MPa]
C1/1 149,52 149,44 22344 909,17 40,5 C1/2 149,56 148,46 22204 919,99 41,5 C1 C1/3
0 % 149,52 149,94 22419 923,36 41,2
41,0
C2/1 149,74 149,73 22421 964,43 43,0 C2/2 149,74 149,75 22424 1045,62 46,5 C2 C2/3
5 % mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
149,73 150,19 22488 1011,17 45,0 44,8
C3/1 149,67 149,39 22359 1167,12 52,0 C3/2 149,61 151,83 22715 1165,39 51,5 C3 C3/3
10 % mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
149,59 147,83 22114 1152,35 52,0 51,8
C4/1 150,01 149,56 22435 913,54 40,5 C4/2 149,86 149,62 22422 950,01 42,5 C4 C4/3
5% mikrosiliky ELKEM 940 U
150,71 149,56 22540 942,08 42,0 41,7
C5/1 149,89 149,54 22415 972,68 43,5 C5/2 149,82 149,64 22419 1023,07 45,5 C5 C5/3
10% mikrosiliky ELKEM 940 U
149,61 149,51 22368 997,53 44,5 44,5
C6/1 149,57 150,39 22494 742,03 33,0 C6/2 149,59 148,61 22231 722,88 32,5 C6 C6/3
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 149,59 150,10 22453 756,28 33,5 33,0
C7/1 149,54 149,78 22398 974,36 43,5 C7/2 149,54 148,51 22208 979,75 44,0 C7 C7/3
10% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 149,65 150,65 22545 988,40 44,0 43,8
C7*/1 149,57 149,30 22331 903,49 40,5 C7*/2 149,79 149,47 22389 868,49 39,0 C7* C7*/3
10% metakaolínu Mefisto K05 (srpen 2005) 148,44 149,69 22220 921,02 41,5
40,3
C8/1 149,57 148,31 22183 872,40 39,5
C8/2 149,71 149,37 22362 868,96 39,0 C8
C8/3
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky EMSAC
500 DOZ 149,53 148,04 22136 842,42 38,0
38,8
Tab. 9. Stanovení pevnosti v prostém tlaku u zám�sí C1 – C8 po 3 dnech (3. fáze zkoušení)
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Rozm�ry [mm]
Plocha Ac
[mm2]
Síla F [kN]
fc [MPa]
C1 C1/4 0 % 151,39 149,54 22639 1812,35 80,0
C2 C2/4 5% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ 150,78 149,65 22564 1849,46 82,0
C3 C3/4 10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ 149,74 149,77 22427 1983,32 88,5
C4 C4/4 5% mikrosiliky ELKEM 940 U 149,94 149,82 22464 1864,36 83,0
- 10 -
Tab. 9. – pokra�ování
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Rozm�ry [mm]
Plocha Ac
[mm2]
Síla F [kN]
fc [MPa]
C5 C5/4 10% mikrosiliky ELKEM 940 U 149,44 149,73 22376 1892,65 84,5
C6 C6/4 5% metakaolínu
Mefisto K05 (listopad 2005)
150,22 150,15 22556 1636,51 72,5
C7 C7/4 10% metakaolínu
Mefisto K05 (listopad 2005)
150,21 149,37 22437 1851,16 82,5
C7* C7*/4 10% metakaolínu
Mefisto K05 (srpen 2005)
149,70 149,60 22395 1813,46 81,0
C8 C8/4
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky EMSAC
500 DOZ
148,57 149,58 22223 1926,19 86,5
Tab. 10. Stanovení pevnosti v prostém tlaku u zám�sí C1 – C8 po 7 dnech (3. fáze zkoušení)
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Rozm�ry [mm]
Plocha Ac
[mm2]
Síla F [kN]
fc [MPa]
C1 C1/5 0 % 148,31 149,67 22198 1994,66 90,0
C2 C2/5 5% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ 148,21 149,25 22120 2149,81 97,0
C3 C3/5 10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ 149,73 149,58 22397 2381,16 106,5
C4 C4/5 5% mikrosiliky ELKEM 940 U 149,40 149,24 22296 2049,55 92,0
C5 C5/5 10% mikrosiliky ELKEM 940 U 149,63 149,48 22367 2267,02 101,5
C6 C6/5 5% metakaolínu
Mefisto K05 (listopad 2005)
149,51 149,67 22377 2014,33 90,0
C7 C7/5 10% metakaolínu
Mefisto K05 (listopad 2005)
148,41 149,53 22192 2190,93 98,5
C7* C7*/5 10% metakaolínu
Mefisto K05 (srpen 2005)
149,70 149,60 22395 2249,09 101,0
C8 C8/5
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky EMSAC
500 DOZ
149,09 149,39 22273 2211,58 99,5
- 11 -
Tab. 11. Stanovení pevnosti v prostém tlaku u zám�sí C1 – C8 po 28 dnech (3. fáze zkoušení)
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Rozm�ry [mm]
Plocha Ac
[mm2]
Síla F [kN]
fc [MPa]
Ø fc [MPa]
C1/6 150,84 150,92 22765 2399,90 105,5 C1/7 149,66 151,13 22618 2223,84 98,5 C1 C1/8
0 % 149,77 150,79 22584 2149,93 95,0
99,7
C2/6 150,63 151,03 22750 2819,11 124,0 C2/7 149,07 150,08 22372 2367,52 106,0 C2 C2/8
5% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
149,23 150,57 22470 2837,94 126,5 118,8
C3/6 150,76 151,09 22778 3169,79 139,0 C3/7 148,29 150,59 22331 2999,37 134,5 C3 C3/8
5% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
150,67 150,95 22744 3006,98 132,0 135,2
C4/6 150,98 150,83 22772 2473,95 109,0 C4/7 149,42 151,14 22583 2450,66 108,5 C4 C4/8
5% mikrosiliky ELKEM 940 U
149,42 150,75 22525 2525,08 112,0 109,8
C5/6 149,50 151,36 22628 2856,93 126,5 C5/7 150,00 151,25 22688 2941,22 130,0 C5 C5/8
10% mikrosiliky ELKEM 940 U
150,61 151,04 22748 2854,02 125,5 127,3
C6/6 149,54 150,04 22437 2314,02 103,0 C6/7 150,38 149,66 22506 2194,70 97,5 C6 C6/8
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 149,00 150,51 22426 2478,41 110,5 103,7
C7/6 149,19 150,19 22407 2494,24 111,5 C7/7 149,55 149,86 22412 2476,05 110,5 C7 C7/8
10% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 150,03 150,21 22536 2531,73 112,5 111,5
C7*/6 150,15 150,8 22643 2646,01 117,0 C7*/7 150,09 150,81 22635 2670,93 118,0 C7* C7*/8
10% metakaolínu Mefisto K05 (srpen 2005) 150,31 149,95 22539 2827,45 125,5
120,2
C8/6 148,65 150,16 22321 2730,53 122,5
C8/7 149,31 150,21 22428 2757,64 123,0 C8
C8/8
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky EMSAC
500 DOZ 149,77 150,32 22513 2812,05 125,0
123,5
Tab. 12. Stanovení pevnosti v prostém tlaku u zám�sí C1 – C8 po 90 dnech (3. fáze zkoušení)
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Rozm�ry [mm]
Plocha Ac
[mm2]
Síla F [kN]
fc [MPa]
Ø fc [MPa]
C1/9 150,85 148,79 22445 2429,07 108,0 C1/10 150,86 148,30 22373 2610,99 117,0 C1 C1/11
0 % 150,67 148,61 22391 2475,70 110,5
111,8
C2/9 150,53 151,40 22790 2860,14 125,5 C2/10 150,63 149,04 22450 2939,81 131,0 C2 C2/11
5% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
150,93 150,86 22769 2735,60 120,0 125,5
C3/9 150,89 148,30 22377 3366,73 150,5 C3/10 150,95 147,70 22295 2684,12 120,5 C3 C3/11
5% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
149,11 150,54 22447 3255,29 145,0 138,7
- 12 -
Tab. 12. – pokra�ování
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Rozm�ry [mm]
Plocha Ac
[mm2]
Síla F [kN]
fc [MPa]
Ø fc [MPa]
C4/9 150,87 150,31 22677 2505,11 110,5 C4/10 151,25 149,08 22548 2471,78 109,5 C4 C4/11
5% mikrosiliky ELKEM 940 U
150,36 149,83 22528 2706,08 120,0 113,3
C5/9 150,11 150,88 22649 3003,25 132,5 C5/10 151,17 150,47 22747 2919,81 128,5 C5 C5/11
10% mikrosiliky ELKEM 940 U
151,05 150,35 22710 3088,35 136,0 132,3
C6/9 150,58 148,47 22357 2749,13 123,0 C6/10 151,09 148,60 22452 2629,45 117,0 C6 C6/11
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 150,95 149,79 22611 2639,48 117,0 119,0
C7/9 150,74 149,38 22518 2845,12 126,5 C7/10 151,07 149,50 22585 2887,27 128,0 C7 C7/11
10% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 151,04 148,40 22414 2655,91 118,5 124,3
C8/9 150,53 150,58 22667 2773,23 122,5
C8/10 151,05 149,89 22641 2841,60 125,5 C8
C8/11
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky EMSAC
500 DOZ 151,00 150,83 22775 2899,71 127,5
125,2
0,010,020,030,040,050,060,070,080,090,0
100,0110,0120,0130,0140,0150,0
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C7* C8
Pev
nost
[MP
a]
Pevnost po 1 dni Pevnost po 3 dnech Pevnost po 7 dnech Pevnost po 28 dnech Pevnost po 90 dnech
Obr. 3. Nár�st pevnosti v prostém tlaku u zám�sí C1 – C8 (3.fáze zkoušení)
- 13 -
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Stá�í betonu [dny]
Pev
nost
[MP
a]
C1 výchozí receptura (0 % p�ím�si)
C2 5 % mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
C3 10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
C4 5% mikrosiliky ELKEM 940 U
C5 10% mikrosiliky ELKEM 940 U
C6 5% metakaolínu Mefisto K05 (listopad 2005)
C7 10% metakaolínu Mefisto K05 (listopad 2005)
C7* 10% metakaolínu Mefisto K05 (srpen 2005)
C8 5% metakaolínu Mefisto K05 (listopad 2005) a 5 % mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
Obr. 4. K�ivky nár�stu pevnosti v prostém tlaku u zám�sí C1 – C8 (3. fáze zkoušení)
Stanovení pevnosti v tahu ohybem
Obr. 26. Uspo�ádání zat�žování zkušebního t�lesa p�i zkoušce pevnosti v tahu ohybem
- 14 -
Tab. 13. Stanovení pevnosti v tahu ohybem u zám�sí C1 – C8 po 1 dni (3.fáze zkoušení)
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si
Hmotnost [kg]
Ší�ka d1
[mm]
Výška d2
[mm]
Síla F [kN]
Pevnost v tahu
ohybem fcf [MPa]
Ø fcf [MPa]
C1/T1 10,373 99,42 100,28 5,8 1,7
C1/T2 10,531 99,95 100,24 5,8 1,7 C1 C1/T3
0 %
10,467 99,23 99,89 6,0 1,8
1,73
C2/T1 10,422 99,38 100,02 6,2 1,9 C2/T2 10,387 99,23 99,98 6,0 1,8 C2 C2/T3
5% mikrosiliky EMSAC 500
DOZ 10,460 99,93 99,96 6,1 1,8 1,83
C3/T1 10,374 100,68 100,15 12,0 3,6 C3/T2 10,398 100,35 100,29 11,2 3,3 C3 C3/T3
10% mikrosiliky EMSAC 500
DOZ 10,386 99,78 100,52 12,5 3,7 3,53
C4/T1 10,397 100,11 100,69 5,0 1,5 C4/T2 10,489 100,47 100,03 5,3 1,6 C4 C4/T3
5% mikrosiliky ELKEM 940 U
10,528 99,85 99,90 6,0 1,8 1,63
C5/T1 10,485 100,29 100,14 15,5 4,6 C5/T2 10,416 100,52 99,95 13,5 4,0 C5 C5/T3
10% mikrosiliky ELKEM 940 U
10,503 100,76 99,92 15,7 4,7 4,43
C6/T1 10,392 99,6 100,08 5,2 1,6 C6/T2 10,363 99,85 100,22 5,6 1,7 C6 C6/T3
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 10,400 100,16 100,46 5,5 1,6
1,63
C7/T1 10,549 100,32 100,51 5,7 1,7 C7/T2 10,419 99,46 99,46 6,5 2,0 C7 C7/T3
10% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 10,569 100,19 99,78 6,2 1,9 1,87
C7*/T1 10,519 100,09 100,11 8,5 2,5 C7*/T2 10,480 100,02 100,37 8,6 2,6 C7* C7*/T3
10% metakaolínu Mefisto K05 (srpen 2005) 10,507 100,27 100,19 8,9 2,7
2,60
C8/T1 10,381 99,54 100,13 5,9 1,8
C8/T2 10,454 99,66 100,11 7,0 2,1 C8
C8/T3
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky
EMSAC 500 DOZ
10,491 100,06 100,18 6,4 1,9
1,93
- 15 -
Tab. 14. Stanovení pevnosti v tahu ohybem u zám�sí C1 – C8 po 28 dnech (3.fáze
zkoušení)
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si
Hmotnost [kg]
Ší�ka d1
[mm]
Výška d2
[mm]
Síla F [kN]
Pevnost v tahu
ohybem fcf [MPa]
Ø fcf [MPa]
C1/T4 10,405 97,10 100,09 35,5 10,9
C1/T5 10,421 99,77 100,09 36,5 11,2 C1
C1/T6
0 %
10,443 97,25 100,64 34,5 10,5
10,87
C2/T4 10,439 99,55 100,18 44,0 13,2
C2/T5 10,374 99,41 100,21 43,0 12,9 C2
C2/T6
5% mikrosiliky EMSAC 500
DOZ 10,426 100,70 100,15 43,5 12,9
13,00
C3/T4 10,464 100,73 100,16 43,0 12,8
C3/T5 10,377 98,82 100,09 45,0 13,6 C3
C3/T6
10% mikrosiliky EMSAC 500
DOZ 10,371 100,20 100,15 45,0 13,4
13,27
C4/T4 10,442 100,82 100,25 43,0 12,7
C4/T5 10,448 99,69 100,19 40,0 12,0 C4
C4/T6
5% mikrosiliky ELKEM 940 U
10,465 100,32 100,20 41,0 12,2
12,30
C5/T4 10,495 99,47 100,49 47,5 14,2
C5/T5 10,467 100,17 100,27 42,0 12,5 C5
C5/T6
10% mikrosiliky ELKEM 940 U
10,477 99,39 100,30 42,0 12,6
13,10
C6/T4 10,438 100,07 100,16 43,5 13,0
C6/T5 10,410 100,65 100,08 38,0 11,3 C6
C6/T6
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 10,487 100,31 100,25 41,5 12,3
12,20
C7/T4 10,494 100,21 100,16 42,5 12,7
C7/T5 10,429 99,76 99,92 39,0 11,7 C7
C7/T6
10% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 10,340 99,63 99,90 42,0 12,7
12,37
C7*/T4 10,609 99,51 100,21 47,5 14,3
C7*/T5 10,586 100,50 100,05 46,0 13,7 C7*
C7*/T6
10% metakaolínu Mefisto K05 (srpen 2005) 10,506 100,55 100,10 43,0 12,8
13,60
C8/T4 10,487 99,17 100,12 47,2 14,2
C8/T5 10,450 99,78 100,16 42,0 12,6 C8
C8/T6
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky
EMSAC 500 DOZ
10,449 99,88 100,24 45,5 13,6
13,47
- 16 -
Tab. 15. Stanovení pevnosti v tahu ohybem u zám�sí C1 – C8 po 90 dnech (3.fáze
zkoušení)
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si
Hmotnost [kg]
Ší�ka d1
[mm]
Výška d2
[mm]
Síla F [kN]
Pevnost v tahu
ohybem fcf [MPa]
Ø fcf [MPa]
C1/T7 10,267 98,01 100,23 39,0 11,9
C1/T8 10,415 99,11 99,90 38,0 11,5 C1
C1/T9
0 %
10,499 99,15 100,25 36,5 11,0
11,47
C2/T7 10,452 100,07 99,93 46,0 13,8
C2/T8 10,343 99,83 100,20 41,5 12,4 C2
C2/T9
5% mikrosiliky EMSAC 500
DOZ 10,350 99,75 100,19 46,3 13,9
13,37
C3/T7 10,341 99,08 99,73 44,0 13,4
C3/T8 10,315 99,83 99,78 41,7 12,8 C3
C3/T9
10% mikrosiliky EMSAC 500
DOZ 10,354 98,99 99,88 45,0 13,7
13,30
C4/T7 10,400 98,19 100,04 42,5 13,0
C4/T8 10,342 98,45 98,76 38,1 12,0 C4
C4/T9
5% mikrosiliky ELKEM 940 U
10,334 99,95 98,90 38,4 12,0
12,33
C5/T7 10,489 100,03 100,10 47,0 14,1
C5/T8 10,362 98,43 99,97 44,5 13,6 C5
C5/T9
10% mikrosiliky ELKEM 940 U
10,315 98,13 99,25 46,5 14,4
14,03
C6/T7 10,324 98,01 99,82 45,5 14,0
C6/T8 10,377 99,58 99,33 43,5 13,3 C6
C6/T9
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 10,322 99,75 99,83 43,5 13,3
13,53
C7/T7 10,382 100,58 100,15 43,5 13,1
C7/T8 10,438 100,61 100,20 38,8 11,8 C7
C7/T9
10% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 10,501 99,01 99,90 38,3 12,0
12,30
C8/T7 10,597 100,59 100,17 47,5 14,1
C8/T8 10,509 99,62 99,99 41,5 12,5 C8
C8/T9
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky
EMSAC 500 DOZ
10,518 100,44 100,11 46,5 13,9
13,50
- 17 -
0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00
10,0011,0012,0013,0014,0015,00
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C7* C8
Ohybová pevnost v [MPa]
Pevnost v tahu za ohybu po 1 dni Pevnost v tahu za ohybu po 28 dnech
Pevnost v tahu za ohybu po 90 dnech
Obr. 5. Nár�st ohybové pevnosti u zám�sí C1 – C8 (3. fáze zkoušení)
Obr. 6. T�leso C3 / T6 p�i zkoušce v tahu ohybem
- 18 -
Stanovení pevnosti v tlaku na koncích trámc�
Tab. 16. Stanovení pevnosti v tlaku na koncích trámc� u zám�sí C1 – C8 po 1 dni (3. fáze
zkoušení)
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Síla Fc1 [kN]
Pevnost v tlaku
fc1[MPa]
Síla Fc2 [kN]
Pevnost v tlaku
fc2 [Mpa]
Ø Fc
[MPa]
C1/T1 222,01 22,0 209,71 21,0
C1/T2 224,11 22,5 221,42 22,0 C1
C1/T3
0%
246,78 24,5 244,41 24,5
22,8
C2/T1 226,16 22,5 238,52 24,0
C2/T2 219,12 22,0 239,81 24,0 C2
C2/T3
5% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
199,24 20,0 229,99 23,0
22,5
C3/T1 338,55 34,0 339,95 34,0
C3/T2 324,79 32,5 327,74 33,0 C3
C3/T3
10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
348,99 35,0 326,91 32,5
33,4
C4/T1 170,11 17,0 175,26 17,5
C4/T2 162,04 16,0 173,82 17,5 C4
C4/T3
5% mikrosiliky ELKEM 940 U
180,19 18,0 176,37 17,5
17,3
C5/T1 365,27 36,5 373,51 37,5
C5/T2 348,77 35,0 336,84 33,5 C5
C5/T3
10% mikrosiliky ELKEM 940 U
373,03 37,5 363,22 36,5
36,0
C6/T1 144,76 14,5 152,11 15,0
C6/T2 143,32 14,5 143,99 14,5 C6
C6/T3
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 139,20 14,0 141,65 14,0
14,4
C7/T1 201,52 20,0 185,29 18,5
C7/T2 198,89 20,0 201,58 20,0 C7
C7/T3
10% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 191,80 19,0 188,98 19,0
19,5
C7*/T1 287,15 28,5 282,31 28,0
C7*/T2 296,61 29,5 292,10 29,0 C7*
C7*/T3
10% metakaolínu Mefisto K05 (srpen 2005) 289,15 29,0 298,82 30,0
29,1
C8/T1 191,36 19,0 187,96 19,0
C8/T2 199,48 20,0 199,28 20,0 C8
C8/T3
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky
EMSAC 500 DOZ 197,72 20,0 204,22 20,5
19,7
- 19 -
Tab. 17. Stanovení pevnosti v tlaku na koncích trámc� u zám�sí C1 – C8 po 28 dnech
(3. fáze zkoušení)
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Síla Fc1 [kN]
Pevnost v tlaku
fc1[MPa]
Síla Fc2 [kN]
Pevnost v tlaku
fc2 [Mpa]
Ø Fc
[MPa]
C1/T4 837,26 83,5 963,99 96,5
C1/T5 857,52 86,0 944,37 94,5 C1
C1/T6
0%
829,19 83,0 931,96 93,0
89,4
C2/T4 1045,27 104,5 1136,52 113,5
C2/T5 945,87 94,5 1076,28 107,5 C2
C2/T6
5% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
993,84 99,5 809,18 81,0
100,1
C3/T4 1244,54 124,5 1260,17 126,0
C3/T5 1212,96 121,5 1211,11 121,0 C3
C3/T6
10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
1200,57 120,0 1161,22 116,0
121,5
C4/T4 1051,79 105,0 1054,99 105,5
C4/T5 1061,03 106,0 1132,60 113,5 C4
C4/T6
5% mikrosiliky ELKEM 940 U
1068,20 107,0 1000,73 100,0
106,2
C5/T4 1235,18 123,5 1243,81 124,5
C5/T5 1213,77 121,5 1350,15 135,0 C5
C5/T6
10% mikrosiliky ELKEM 940 U
1242,34 124,0 1203,30 120,5
124,8
C6/T4 1104,99 110,5 1094,33 109,5
C6/T5 977,42 97,5 985,24 98,5 C6
C6/T6
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 848,88 85,0 991,71 99,0
100,0
C7/T4 1111,01 111,0 1107,13 110,5
C7/T5 1117,26 111,5 1082,22 108,0 C7
C7/T6
10% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 1190,48 119,0 1074,72 107,5
111,4
C7*/T4 1081,04 108,0 1139,26 114,0
C7*/T5 1154,59 115,5 1169,28 117,0 C7*
C7*/T6
10% metakaolínu Mefisto K05 (srpen 2005) 1239,18 124,0 1229,17 123,0
116,9
C8/T4 1290,98 129,0 1282,18 128,0
C8/T5 1254,63 125,5 1213,72 121,5 C8
C8/T6
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky
EMSAC 500 DOZ 1246,17 124, 5 1209,58 121,0
125,2
- 20 -
Tab. 18. Stanovení pevnosti v tlaku na koncích trámc� u zám�sí C1 – C8 po 90 dnech
(3. fáze zkoušení)
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Síla Fc1 [kN]
Pevnost v tlaku
fc1[MPa]
Síla Fc2 [kN]
Pevnost v tlaku
fc2 [Mpa]
Ø Fc
[MPa]
C1/T4 837,26 83,5 963,99 96,5
C1/T5 857,52 86,0 944,37 94,5 C1
C1/T6
0 %
829,19 83,0 931,96 93,0
89,4
C2/T4 1045,27 104,5 1136,52 113,5
C2/T5 945,87 94,5 1076,28 107,5 C2
C2/T6
5% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
993,84 99,5 809,18 81,0
100,1
C3/T4 1244,54 124,5 1260,17 126,0
C3/T5 1212,96 121,5 1211,11 121,0 C3
C3/T6
10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
1200,57 120,0 1161,22 116,0
121,5
C4/T4 1051,79 105,0 1054,99 105,5
C4/T5 1061,03 106,0 1132,60 113,5 C4
C4/T6
5% mikrosiliky ELKEM 940 U
1068,20 107,0 1000,73 100,0
106,2
C5/T4 1235,18 123,5 1243,81 124,5
C5/T5 1213,77 121,5 1350,15 135,0 C5
C5/T6
10% mikrosiliky ELKEM 940 U
1242,34 124,0 1203,30 120,5
124,8
C6/T4 1104,99 110,5 1094,33 109,5
C6/T5 977,42 97,5 985,24 98,5 C6
C6/T6
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 848,88 85,0 991,71 99,0
100,0
C7/T4 1111,01 111,0 1107,13 110,5
C7/T5 1117,26 111,5 1082,22 108,0 C7
C7/T6
10% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 1190,48 119,0 1074,72 107,5
111,4
C7*/T4 1081,04 108,0 1139,26 114,0
C7*/T5 1154,59 115,5 1169,28 117,0 C7*
C7*/T6
10% metakaolínu Mefisto K05 (srpen 2005) 1239,18 124,0 1229,17 123,0
116,9
C8/T4 1290,98 129,0 1282,18 128,0
C8/T5 1254,63 125,5 1213,72 121,5 C8
C8/T6
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky
EMSAC 500 DOZ 1246,17 124,5 1209,58 121,0
125,0
- 21 -
Obr. 7. Vzorek C5 / T8 p�i zkoušce pevnosti v tlaku na konci trámce
0102030405060708090
100110120130140150
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C7* C8
Pev
nost
[MP
a]
Pevnosti krychelné 1 denní Pevnosti na kocích trámc� 1 denní
Pevnosti krychelné 28 denní Pevnosti na koncích trámc� 28 denní
Pevnosti krychelné 90 denní Pevnosti na koncích trámc� 90 denní
Obr. 8. Srovnání krychelných pevností s pevností na koncích trámc�
- 22 -
Stanovení pevnosti v p�í�ném tahu
Tab. 19. Stanovení pevnosti v p�í�ném tahu u zám�sí C1 – C8 po 28 dnech
(3. fáze zkoušení)
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Hmotnost [kg]
Síla F [kN]
Pevnost v p�í�ném
tahu ft [MPa]
Ø ft [MPa]
C1/12 8,758 196,28 5,55
C1/13 8,653 187,16 5,30 C1
C1/14
0 %
8,725 206,64 5,85
5,56
C2/12 8,677 195,89 5,55
C2/13 8,634 193,42 5,50 C2
C2/14
5% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
8,658 203,00 5,75
5,60
C3/12 8,706 230,07 6,50
C3/13 8,724 227,64 6,45 C3
C3/14
10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
8,704 240,11 6,80
6,58
C4/12 8,695 182,53 5,15
C4/13 8,683 219,70 6,20 C4
C4/14
5% mikrosiliky ELKEM 940 U
8,639 186,99 5,30
5,56
C5/12 8,706 221,01 6,25
C5/13 8,686 226,13 6,40 C5
C5/14
10% mikrosiliky ELKEM 940 U
8,717 218,92 6,20
6,28
C6/12 8,740 188,18 5,35
C6/13 8,682 203,69 5,75 C6
C6/14
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 8,695 208,30 5,90
5,67
C7/12 8,745 188,92 5,35
C7/13 8,739 210,57 5,95 C7
C7/14
10% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 8,761 217,89 6,15
5,82
C7*/12 8,738 222,14 6,30
C7*/13 8,765 229,18 6,50 C7*
C7*/14
10% metakaolínu Mefisto K05 (srpen 2005) 8,720 226,46 6,40
6,40
C8/12 8,704 225,36 6,40
C8/13 8,687 204,78 5,80 C8
C8/14
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky
EMSAC 500 DOZ 8,722 197,14 5,60
5,93
- 23 -
Stanovení odolnosti povrchu betonu proti p�sobení CHRL Tab. 20. Srovnání hmotností p�ed a po zkoušce odolnosti povrchu proti CHRL
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si
Hmotnost p�ed
zkouškou [kg]
Hmotnost po
zkoušce [kg]
Rozdíl hmotnosti
v [g]
C1/15 8,7220 8,7205 1,5 C1/16 8,7340 8,7335 0,5 C1 C1/17
0 %
8,7735 8,7720 1,5 C2/15 8,6855 8,6845 1,0 C2/16 8,7140 8,7130 1,0 C2 C2/17
5% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
8,7275 8,7265 1,0 C3/15 8,6565 8,6520 4,5 C3/16 8,6085 8,6015 7,0 C3 C3/17
10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
8,6010 8,5905 10,5 C5/15 8,7245 8,7235 1,0 C5/16 8,6780 8,6770 1,0 C5 C5/17
10% mikrosiliky ELKEM 940 u
8,7400 8,7390 1,0 C7/15 8,7215 8,7195 2,0 C7/16 8,8450 8,8300 15 C7 C7/17
10% metakaolínu Mefisto K05 (listopad
2005) 8,6835 8,6800 3,5
C8/15 8,6635 8,6570 6,5
C8/16 8,6730 8,6665 6,5 C8
C8/17
5% metakaolínu Mefisto K05 (listopad
2005) + 5% mikrosiliky EMSAC
500 DOZ 8,7250 8,7170 8,0
Tab. 21. Odolnost povrchu betonu proti CHRL
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si
Odpad po 25
cyklech [g]
Odpad po 50
cyklech [g]
Odpad po 75
cyklech [g]
Odpad po 100 cyklech
[g]
Odpad celkem
[g]
Odpad na
jednotku plochy [g. m-2]
Ø odpad na
jednotku plochy [g.m-2 ]
C1/15 0,7 0,6 0,6 0,8 2,7 106 C1/16 1,5 1,1 1,0 1,1 4,7 184 C1 C1/17
0 %
1,8 0,9 0,6 0,8 4,1 161
150
C2/15 0,1 0,1 0,2 0,3 0,7 27 C2/16 0,2 0,2 0,3 0,4 1,1 43 C2 C2/17
5% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
0,2 0,2 0,2 0,3 0,9 35
35
C3/15 1,7 0,8 0,8 0,7 4,0 157 C3/16 2,5 0,8 0,9 0,8 5,0 196 C3 C3/17
10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
2,9 1,3 1,9 1,1 7,2 282
212
- 24 -
Tab. 21. – pokra�ování
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si
Odpad po 25
cyklech [g]
Odpad po 50
cyklech [g]
Odpad po 75
cyklech [g]
Odpad po 100 cyklech
[g]
Odpad celkem
[g]
Odpad na
jednotku plochy [g. m-2]
Ø odpad na
jednotku plochy [g.m-2 ]
C5/15 0,2 0,1 0,1 0,1 0,5 20 C5/16 0,2 0,3 0,2 0,1 0,8 31 C5 C5/17
10% mikrosiliky ELKEM 940 U
0,2 0,1 0,1 0,1 0,5 20
24
C7/15 0,3 0,1 0,2 0,2 0,8 31 C7/16 0,8 0,3 0,3 0,1 1,5 59 C7 C7/17
10% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 0,6 0,4 0,3 0,4 1,7 67
52
C8/15 1,7 0,5 0,4 0,4 3 118
C8/16 1,8 0,7 0,4 0,3 3,2 125 C8
C8/17
5% metakaolínu Mefisto K05 (listopad
2005) a 5% mikrosiliky EMSAC
500 DOZ 1,5 0,9 0,4 0,7 3,5 137
127
Tab. 22. Stanovení pevnosti v tlaku po zkoušce CHRL
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Rozm�ry [mm]
Plocha Ac
[mm2]
Síla F [kN]
fc [MPa]
Ø fc [MPa]
C1/15 149,66 149,58 22386 1878,89 84,0 C1/16 149,72 149,09 22322 2112,56 95,0 C1 C1/17
0%
149,70 150,18 22482 2050,75 91,0
90,0
C2/15 149,85 149,17 22353 2464,47 110,5 C2/16 149,74 149,92 22449 2601,20 117,0 C2 C2/17
5% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
149,59 149,43 22353 2392,26 107,0
111,5
C3/15 149,88 149,88 22464 2331,52 104,5 C3/16 149,71 148,93 22296 1884,51 84,5 C3 C3/17
10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
149,93 149,50 22415 1714,92 76,5
88,5
C5/15 149,87 149,88 22463 2445,94 109,0 C5/16 149,80 149,19 22349 2354,73 105,5 C5 C5/17
10% mikrosiliky ELKEM 940 U
149,86 149,83 22454 2587,52 115,0
109,8
C7/15 149,81 150,31 22518 1841,36 82,0 C7/16 149,83 149,07 22335 1830,07 82,0 C7 C7/17
10% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 149,80 149,72 22428 2013,76 90,0
84,7
C8/15 149,68 149,25 22340 2221,19 99,5
C8/16 149,72 149,91 22445 2371,34 106,0 C8
C8/17
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky EMSAC
500 DOZ 149,96 150,39 22552 2490,42 110,5
105,3
- 25 -
0
50
100
150
200
250
C1 C2 C3 C5 C7 C8
Mno
žstv
í odp
adu
[g.m
-2]
Obr. 9. Množství odpadu po 100 cyklech zkoušky odolnosti proti p�sobení CHRL u
vybraných zám�sí
Stanovení modul� pružnosti r�znými metodami
Tab. 23. Stanovení statického modulu pružnosti Ec u zám�sí C3, C5, C7, C8.
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Rozdíl nap�tí �a - �b [Mpa]
Pom�rné p�etvo�ení �a - �b [‰]
Statický modul
Ec [GPa]
Ø Ec
C3 / T10 34,0 0,908 37,5 C3 / T11 34,0 0,675 51,0 C3 C3 / T12
10% mikrosiliky EMSAC 500
DOZ 34,0 0,688 49,5 46,00
C5 / T10 34,0 0,683 50,0 C5 / T11 34,0 0,543 62,5 C5 C5 / T12
10% mikrosiliky ELKEM 940 U
34,0 0,543 63,0 58,50
C7 / T10 34,0 0,494 69,0 C7 / T11 34,0 0,668 51,0 C7 C7 / T12
10% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 36,5 0,740 49,5 56,50
C8 / T10 34,0 0,695 49,0 C8 / T11 34,0 0,663 51,0
C8 C8 / T12
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky
EMSAC 500 DOZ
34,0 0,686 49,5 49,83
- 26 -
Stanovení modulu pružnosti betonu rezonan�ní metodou
Tab. 24. Stanovení dynamického modulu pružnosti Ebr L p�i podélném kmitání u zám�sí
C3, C5, C7, C8.
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Objemová
hmotnost Ø [kg.m-3]
Frekvence podélného
kmitání [kHz]
Ebr L [GPa]
Ø Ebr L
[GPa] C3/T10 2610 5,757 55,5 C3/T11 2610 5,784 56,0 C3 C3/T12
10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
2610 5,516 51,0 54,16
C5/T10 2600 5,853 57,0 C5/T11 2600 5,899 58,0 C5 C5/T12
10% mikrosiliky ELKEM 940 U
2600 5,883 57,5 57,5
C7/T10 2610 5,888 51,0 C7/T11 2610 5,896 57,0 C7 C7/T12
10% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 2610 5,895 58,0 55,33
C8/T10 2600 5,840 57,5 C8/T11 2600 5,842 57,5
C8 C8/T12
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky
EMSAC 500 DOZ 2600 5,843 58,0
57,66
Tab.25. Stanovení dynamického modulu pružnosti Ebr f p�i p�í�ném kmitání u zám�sí
C3, C5, C7, C8.
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Objemová
hmotnost Ø [kg.m-3]
Frekvence p�í�ného kmitání [kHz]
Ebr f [GPa]
Ø Ebr f
[GPa]
C3/T10 2610 2,455 52,5
C3/T11 2610 2,443 52,0 C3
C3/T12
10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
2610 2,443 52,0
52,16
C5/T10 2600 2,524 55,5
C5/T11 2600 2,524 55,5 C5
C5/T12
10% mikrosiliky ELKEM 940 U
2600 2,513 55,0
55,33
C7/T10 2610 2,516 55,5
C7/T11 2610 2,517 55,5 C7
C7/T12
10% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 2610 2,523 55,5
55,50
C8/T10 2600 2,488 55,0
C8/T11 2600 2,516 55,0 C8
C8/T12
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky
EMSAC 500 DOZ 2600 2,518 55,0
55,00
- 27 -
Stanovení modulu pružnosti betonu ultrazvukovou impulsovou metodou
Tab. 26. Stanovení modulu pružnosti UZ impulsovou metodou u zám�sí C3, C5, C7, C8.
Zám�s Vzorek Množství p�ím�si Objemová
hmotnost Ø [kg.m-3]
Rychlost ší�ení vl
[m.s-1]
Ebu [GPa]
Ø Ebu
[GPa] C3/T10 2610 4862,787 61,5
C3/T11 2610 4849,060 61,5 C3
C3/T12
10% mikrosiliky EMSAC 500 DOZ
2610 4850,921 61,5
61,5
C5/T10 2600 4955,119 64,0
C5/T11 2600 4939,192 63,5 C5
C5/T12
10% mikrosiliky ELKEM 940 U
2600 4902,618 62,5
63,3
C7/T10 2610 4961,301 64,0
C7/T11 2610 4955,197 64,0 C7
C7/T12
10% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) 2610 4965,316 64,5
64,2
C8/T10 2600 4908,468 62,5
C8/T11 2600 4916,427 63,0 C8
C8/T12
5% metakaolínu Mefisto K05
(listopad 2005) a 5% mikrosiliky
EMSAC 500 DOZ 2600 4894,536 62,5
62,6
3. Záv�r
Hlavním cílem p�edkládané práce bylo ov��ení vlivu p�ím�sí metakaolín� a metalupku
s obchodním ozna�ením Mefisto (a zejména typu Mefisto K05) z produkce �eských
lupkových závod�, a.s., Nové Strašecí na pevnostní a trvanlivostní vlastnosti navržených
vysokopevnostních beton�. Zárove� byl srovnán vliv t�chto metakaolín� s ú�inky
mikrosiliky, jako v sou�asnosti prakticky jediné silikátové p�ím�si do vysokopevnostních
beton� a �áste�n� také s ú�inky komer�n� zavedeného metakaolínu MetaStar 501.
Laboratorní testování vysokopevnostních beton� s p�ím�smi metakaolín� Mefisto,
dvou typ� mikrosiliky a britského metakaolínu MetaStar p�ineslo následující základní
poznatky:
- 28 -
��������Postupnou úpravou složení p�vodn� navržených zám�sí a úpravou postupu
laboratorního míchání �erstvého betonu se poda�ilo ve t�etí fázi zkoušení
p�ipravit modifikované receptury s požadovanou konzistencí danou stupn�m
rozlití F4, p�ípadn� až F5. Tato skute�nost je cenná zejména u zám�si C7*
s 10% metakaolínu Mefisto K05, nebo� p�ídavek metakaolínu zpravidla
zp�sobuje snížení konzistence �erstvého betonu.
��������Bylo zjišt�no, že konkrétní postup laboratorní p�ípravy �erstvého betonu má,
v p�ípad� jinak zcela identického složení zám�sí, vliv na výslednou konzistenci
Zám�s B5* s 10 % metakaolínu Mefisto K05 ze srpna 2005, testovaná ve 2. fázi
zkoušek vykázala rozlití 500mm (stupe� F4), u zám�si s totožným složením
(C7*) ve 3. fázi zkoušek bylo však zjišt�no rozlití 580mm (stupe� F5).
��������Prokázalo se, že veškeré p�ím�si, testované ve t�etí, záv�re�né fázi zkoušek
(tj. metakaolín Mefisto K05, dva druhy mikrosiliky i vzájemná kombinace
metakaolínu a mikrosiliky) mají p�íznivý vliv na zvýšení pevnostních vlastností
vysokopevnostních beton� a v�tšinou také zvyšují odolnost povrchu betonu proti
p�sobení vody a chemických rozmrazovacích látek. Porovnání ú�ink�
jednotlivých testovaných p�ím�sí na sledované vlastnosti vysokopevnostních
beton� jsou patrné z Tab.1. – 26.
Úplným záv�rem lze �íci, že laboratorním studiem bylo prokázáno, že p�ím�si
metakaolínu Mefisto K05 se svými ú�inky prakticky ve všech sledovaných vlastnostech
vyrovnají vlivu mikrosiliky ve vysokopevnostních betonech. Metakaolíny tak mohou
p�edstavovat novou („alternativní“) silikátovou p�ím�s do vysokopevnostních a
vysokohodnotných beton�, jejich aplikace �asto výrazným zp�sobem p�isp�je ke zlepšení
kvalitativních parametr� betonu. P�edpokládaná pr�myslová výroba pucolánových p�ím�sí na
bázi kalcinovaných kaolín� v �eských lupkových závodech, a.s., Nové Strašecí by tak
p�edstavovala další, velmi kvalitní zhodnocení tradi�ních �eských nerudních silikátových
surovin.