250 likes | 402 Vues
LEHKÉ MATERIÁLY. Lehké násypové materiály:. lehké ( d = 800 – 1500 kg.m -3 ) – popílek, stabilizát, elektrárenská struska, cihelný recyklát. velmi lehké ( d = 100 – 800 kg.m -3 ) – keramické kamenivo Liapor
E N D
Lehké násypové materiály: • lehké (d = 800 – 1500 kg.m-3) – popílek, stabilizát, elektrárenská struska, cihelný recyklát • velmi lehké (d = 100 – 800 kg.m-3) – keramické kamenivo Liapor (keramzit), pneumatiky, pěnobeton, LECA • extrémně lehké (d = 15 – 100 kg.m-3) – polystyren
Lehké stavební materiály • cenové srovnání:
Lehké stavební materiály • Liapor: vyroben expandováním přírodních jílů v rotačních pecích při teplotě 1100 - 1200C V ČR se vyrábí ve Vintířově z třetihorních cyprisových jílů
Lehké stavební materiály • Liapor: • fyzikální vlastnosti • objemová hmotnost: • objemová hmotnost = 300 – 600 kg.m-3 • sypná hmotnost = 250 – 900 kg.m-3 • specifická hmotnost = 2300 – 2600 kg.m-3 • vlhkost: • v uzavřených silech je w do 1% hmotnosti • otevřené skládky w = 1 – 25%
Lehké stavební materiály • Liapor: • mechanické vlastnosti (SG-geotechnika): • stlačitelnost (při normálném napětí 50 – 125 kPa): • frakce 1-4 mm je Edef> 50 MPa • frakce 1-16mm resp. 4-8mm je Edef = 20 – 34 MPa • frakce 8-16mm je Edef = 10 – 20 MPa • smyková pevnost (SG-geotechnika): • frakce 1-4, 4-8 a 1-16mm - ef> 40 • frakce 8-16 mm - ef = 35 - 40
Lehké stavební materiály • Liapor: • pevnost v tlaku:
Lehké stavební materiály • Liapor: • Hutnění: • lehké vibrační desky (nejvhodnější) • těžké válce s vysokým kontaktním napětím způsobují drcení zrn • hutnící pěchy (nedoporučuje se) • frakce: 0 – 2 mm, 0 – 4 mm, 2 – 4 mm, 4 – 8 mm, 8 – 16 mm
Lehké stavební materiály • Liapor – tepelná vodivost: • součinitelem tepelné vodivosti = 0.11 – 0.13 W.m-2.K-1 • lze omezit vliv mrazu na podloží vozovky
Lehké stavební materiály • Liapor: • trvanlivost: • odolává kyselinám i zásadám • ve vodě je stabilní a neutrální • nasákavost:
Lehké stavební materiály • polystyren (GEOFOAM):
GEOFOAM Historie: 1970 – USA, Norsko 1985 – Japonsko 2004 – ČR (dálnice D1)
GEOFOAM Hustota: 10 – 100 kg.m-3 Hořlavost: Kyslíkový index – OI = 18 hořlavý Odolnost: Není biologicky odbouratelný UV – povrchová degradace Rozpouští – benzín, motorová nafta Vliv na životní prostředí: Nemá negativní dopad
Lehké stavební materiály • polystyren: • vlastnosti: • lineární elastické chování od 1 až do 2% • plastické chování od 10 do 20 % (viz obr.) • EPS – expandovaný XPS - extrudovaný
Zóna 1: počáteční lineární odezva Zóna 2: plastické přetváření Zóna 3: lineární zpevňování Zóna 4: nelineární zpevňování Závislost napětí na přetvoření (EPS; 21 kg.m-3; jednoosý tlak) Počáteční tangenciální Youngův modul: Eti = 450 - 3000 Korelační závislost mezi Eti a hustotou EPS
Pevnost v tlaku: • c10 = 8,82 - 61,7 • Pozn: mění se s teplotou • t<0C – c = 0% • 0C <t<23 C– c = +7% na každých 10C • 23C <t<60 C – c = -7% na každých 10CPlastické napětí: • y = 6,41 - 35,2 • Pozn: Obecně velikost y = 0,75c Definice významných hodnot Cyklické zatěžování: Je-li max,cykl e non pl a Eti konst Je-li max,cykl e pl a Eti klesá Cyklické zatěžovaní
Creep: Reálné zkoušky Reálné zkoušky
Creep – Finledy rovnice: Aplikovatelná při c = 30 – 50 kPa Creep – vliv teploty: • poznámky: • je-li 0 0.5% c lze zanedbat (0 = 0.5% odpovídá =0.25c ) • je-li 0.5 0 1.0% c 1% (0 = 0.5% odpovídá = 0.50c ) • je-li 0 1.0% c rychle narůstá (odpovídá to = 0.75c )
smyk: • vnitřní (není rozhodující pro návrh) • vnější: • EPS/EPS: = nx = n x tan(); = 0.5 0.7 tj. = 2735 (doporučeno = 30) • EPS/písek: = 2733 (obecně pro zeminy = 27) • EPS/GC geomembrána ( = 52): EPS/geotextilie ( = 25)
Poisson: Je-li e 0.1 = 0.0056 + 0.0024 (Japonsko) Je-li e 0.0
Lehké stavební materiály • polystyren:
Lehké stavební materiály • pneumatiky: velikost částic: • frakce: 25 – 50 mm • frakce: 100 – 200 mm objemová hmotnost: • dle zhutnění 322 – 725 kg.m-3 • Smykové parametry: • úhel vnitřního tření 20 • soudržnost 10 kPa • Stlačitelnost (orientační hodnota): • Youngův modul 1000 kPa • koeficient filtrace: • k = 1.5 – 15 cm.s-1
Lehké stavební materiály • pneumatiky:
Lehké násypové materiály • Pěnobeton - vlastnosti: Objemová hmotnost . . . 300 – 900 kg.m-3 pevnost . . . 0.3 – 3.0 MPa Odolný vůči kyselinám, louhům, plísním, živočichům