Upload
kamal-arnold
View
16
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
NEHÉZBETONOK TARTÓSSÁGA. Betonok tartóssága konferencia 2008. június 23. Kovács Károly ÉMI Kht. Hullámrezgések fajtái és kölcsönhatásaik a betonokkal. A kereskedelmi minőségű hematitban előforduló ásványok, ill. adalékolások. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
NEHÉZBETONOK TARTÓSSÁGA
Betonok tartóssága konferencia2008. június 23.
Kovács KárolyÉMI Kht.
2
Hullámrezgések fajtái és kölcsönhatásaik a betonokkal
Rezgésfajta Hullámhossz tartomány
Frekvencia Keletkezés, hatásai Kölcsönhatása a betonokkal
Anyaghullámok (longitudinális)
Hang – Akusztikus– ultra– infra
0,017 – 21 m> 0,01 m< 20 m
16 – 20000 Hz> 20000 Hz< 20 Hz
Anyagsűrűsödések, rezgésekAnyagsűrűsödések, rezgésekAnyagsűrűsödések, rezgések
Nyílt cellás könnyűbeton elnyeliSejtbeton fékeziInterferencia veszély a beton
műtárgyaknál, 5–7 Hz biológiailag veszélyes
Mechanikus 0,1–100 m 1–1000 Hz Anyagsűrűsödések, rezgések Hullámhossztól függ az interferencia, könnyűbetonok jobban fékezik
Elektromágneses (transzverzális)
Rádió– hosszú– közép– átmeneti– rövid– ultrarövid– mikro
> 10 cm,1000 – 2000 m200 – 1000 m100 – 200 m10 – 100 m1 – 10 m<0,1 m
30 – 3000 kHz300 – 1500 kHz1,5 – 3 MHz1,5 – 30 MHz30 – 100 MHz3 – 30 GHz
Kvantummechanikai szabályok szerint keletkeznek
Nagyobb sűrűségű betonok jobban fékezik
Acélbetét leárnyékolja.
Fény– átható– infravörös– ultraviola
360 – 720 nm>720 nM< 36
atom elektron átmenetek Csak hő transzfer szerepük van a betonokban
Sterilizál
Röntgen 0,0001–100nm 3 PHz – 3 EHz elektron emisszió Nehézbeton fékezi, nagy atomsűrűségű anyagok fékezik
Radar <0,1 m 300MHz–300GHz elektron emisszió Nehézbeton fékezi, 2 GHz felettit a normál beton is elnyeli
α sugárzás hélium →2 proton + 2 neutron Ionizál, bármely beton fékeziLevegő is fékezi
β sugárzás 0,00005 – 0,1nm 1019 Hz foton emisszió, nagy energiájú >10keV
Nehézbeton, nagy atomsűrűségű atomok fékezi
Neutron mint a γ sugárzás
atommag → neutrongyors → magreakciólassú → γ sugár
H tartalmú anyagok fékezikSzerpentinit betonok
3
Anyagnév Kémiai képletTestsűrűség,
g/cm3
Keménység,Mohs skála
Barit/súlypát BaSO4 4,48 2,5-3,5
Hematit (vörös vasérc) Fe2O3 4,9-5,3 6,5
Limonit (barna vasérc) Amorf vashidroxid gél
Fe2O3+nH2O 3,3-4,0 1-5
Ilmenit (titánvasérc) hematit kísérőérce
48%Fe2O3
52%Ti2O3
4,5-5 5
Sziderit vaspát FeCO3 3,7-3,9 3,5-4,5
Kolemanit Ca2B6O11.5H2O 2,42 4,5
Szerpentinit Antigorit (pikkelyes)Krizotil (szálas)
Mg3[Si2O5](OH)4
Mg6[Si4O10](OH)8
Bórkarbid B4C 2,52 14
Rézsalakok Különféle rézoxidok és
meddőanyagok
4-6 3-5
A kereskedelmi minőségű hematitban előforduló ásványok, ill. adalékolások
4Az adalékszemcsék egy része nem hematit. (Pl. kvarcit, gránit stb.)
5Az acélsörét egy része belül üreges. Az adalékanyag között5 gránit is van.
6
Felhasznált anyagok Testsűrűség, kg/m3 Adagolása, kg/m3
Hematit 3800 1650
Acélsörét 7100-7200 1750
Portland cement 450-es 3000 320
Víz 1000 210
Képlékenyítő+kötéslassító 1180 3
Összesen 3933
Egy a gyakorlatban használt nehézbeton receptúra
7
8
Anyagféleség Testsűrűség, kg/m3
Szemcseméret Mennyiség
Hematit 3850 2/8 2800
Kvarchomok 2600 0/1 150
pc 42,5 3000 380
Víz 1000 250
A kísérleti beton összetétele
9Az oxigénfejlődést vizsgáló edény
10
Sorszám Anyagféleség Kezelési mód Tapasztalat pH
1.Kavicsbeton etalon
70ºCA szín csökkent, de még színes.
12,5
2.Hematit beton
22–24ºCErősen csökken szín
12,8
3.Hematit beton
70ºCSzíntelen, a drótháló rozsdás
12,3
4.Hematit beton
bórsavval kezelt, 70ºC
Színtelen, rozsdás foltok
8,9
A betonok pH értékének változása
11
A kloridtartalom–pH arány és a passzivitás összefüggése
12
Az acélbetét korróziós lenyomata 50 mm mélyen
13A hematit beton 24 órás átnedvesedése
14
Az acélbetétről levált és szedimentálódott rozsdaréteg n=10
15Az acélsörét kerületén korróziós repedések vannak
16
Expozíciós paraméter
Becsült effektív üzemidő
Neutronfluencian/cm2 32 év 48 év 64 év
Lassú neutronokE< 1,0
MeV2,0x1019 3,0x1019 4,0x1019
Gyors neutronokE> 1,0
MeV1,0x1018 1,5x1018 2,0x1018
Integrált γ dózisGy 4,7x1017 7,0x1017 9,3x1017
Neutronfluencia változások a tényleges üzemidő alatt
17A készítéskor képződött repedések „benőttek” n=10
18
A szemcsék tapadása sok helyen megszűnt, szétfagyott n=10
19
A nehézbetonokat többféle célra alkalmazzák. Legfontosabb a nukleáris ipari alkalmazási terület.
A nehézbetonok önmagukban anyagtanilag tartósnak mondhatók.Ha az alkalmazási körülményeket is figyelembe vesszük, akkor
viszont több veszélyeztető tényezőt is találunk a következők szerint:
• Általában nagyobb hőmérsékleteken működnek, mint a szokványos szerkezetek, ami a korróziós hatásokat felgyorsítja.
• A barit betonok esetén szulfátálló cement szükséges, mert a barit bárium-szulfát, aminek az oldhatósága ugyan pici, de nem ismert ez kombinált korróziós közegekben (bórsavas közeg).
• A hematit kémiailag normál hőmérsékleten stabil, de az alkalmazott kereskedelmi minőségben vasoxid keverékek találhatók, amelyek stabilitása különböző.
• A hematit és az egyéb oxidok 70ºC körüli hőmérsékleten (ezt jelölik meg megengedett maximális hőmérsékletnek) már kismértékben elbomlanak.
• A bomlást elősegítheti a kis pH-jú bórsavas környezet. • A bomlás szabad oxigént szolgáltat, ami a kis pH érték és a jelenlévő
nedvesség mellett belső oxidációs forrásul szolgál. Így az acélbetét korróziója jól fedett helyeken is létrejöhet.
Egyéb tényezőként megállapítható, hogy a hematitbeton vízfelvétele általában jelentősebb a normál adalékos betonokénál.