Structural Properties of Ultralight Concrete and its Optimal Application in Structures

Disertační práce se zabývá návrhem tří variant ultralehkých betonů (ULC) a jejich základními fyzikálně-mechanickými vlastnostmi. Ultralehké betony dosahují objemové hmotnosti ve vysušeném stavu od 900 do 1200 kg/m3 a je možné je použít pro nosné konstrukce. Nízké objemové hmotnosti ULC je dosaženo záměnou veškerého hutného kameniva za pórovité tuzemské kamenivo Liapor. Pro dosažení objemové hmotnosti pod hodnotu 1000 kg/m3 muselo být přistoupeno i k provzdušnění cementového tmelu. Záměna hutného kameniva za pórovité lehké kamenivo má za následek velmi křehké chování ULC. Velká pozornost je v práci věnována také problematice soudržnosti těchto betonů s ocelovou výztuží. Kromě standardní zkoušky soudržnosti pomocí pull-out testů je navržena modifikovaná zkouška pull-out, která zahrnuje vliv minimálního krytí výztuže. Tato zkouška více odpovídá reálnému namáhání ohybovým momentem v ohýbaných konstrukcích. Disertační práce upozorňuje na rozdíly mezi naměřenými údaji a platnou normou pro návrh nosných konstrukcí.This doctoral thesis deals with design of three variants of ultra lightweight concrete (ULC) and their mechanical properties. The ULC usually has the dry density of 900-1200 kg/m3 and it is possible to use it for load bearing structures. Low density of ULC is achieved by replacing heavy aggregate for lightweight aggregate. The lightweight aggregate is known under the trade name Liapor in the Czech Republic. To achieve density below 1000 kg/m3, an aeration of the paste has to be done. An exchange of heavy aggregate for lightweight aggregate results in a very fragile behavior of ULC. A great attention is paid to bond strength between concrete and reinforcing steel in the thesis. In addition to the standard test of bond strength testing by pull-out, a modified pull-out test is designed, which includes the effect of minimum reinforcement cover. The mentioned test more precisely simulates a real behaviour of the structure exposed to bending moment. The doctoral thesis tries to point out on different parameters between measured data and the applicable standard for the design of load-bearing structures.