Experimental Analysis of Concrete at Extremely Low Temperatures

Ideální teploty pro betonáž, které uvádějí předpisy, se pohybují v rozmezí od 10 °C do 23 °C. Těch však nelze vždy dosáhnout. Je tedy nutné zjistit, jak se beton chová při nízkých teplotách, které mohou nastat v zimním období. Nejnižší doporučená teplota pro betonáž v zimním období je 5 °C. Je tedy zapotřebí zjistit, co se s betonem stane, bude-li teplota nižší. Hlavním cílem práce je zjistit, jak se bude beton chovat při nízkých teplotách a stanovit teploty, při kterých dochází k nenávratnému poškození struktury betonu. Mezi dílčí cíle spadá zjistit chování betonu při uložení do bednění při nízkých teplotách, vyhodnocení vlivu okolních podmínek na beton, zda dojde k poškození betonu či nikoli a jestli beton dosáhne požadované pevnosti. Součástí práce jsou doprovodné zkoušky ztvrdlého betonu. Diplomová práce obsahuje teoretickou část a experimentální část. V teoretické části práce jsou zpracována teoretická východiska zabývající se obecným složením betonu s přidáním chemických přísad a zkoušení na zkušebních tělesech. Jsou zde popsány jednotlivé druhy přísad, jejich vliv na čerstvý nebo ztvrdlý beton, normové požadavky a používané chemické látky. Dále je zde popsána metoda zkoušení betonu v tlaku, zkouška odolnosti cementového betonu proti působení vody a chemicky rozmrazovacích látek a zkouška obsahu vzduchu v betonu. Experimentální část obsahuje popis zkoušek provedených na vzorcích vystavených nízkým teplotám v různých stavech, které mohou na stavbě nastat. V této části jsou rovněž popsány a diskutovány získané výsledky. Hlavním přínosem práce je popis chování betonu při nízkých teplotách a stanovení teplot, při kterých dochází k nenávratnému poškození struktury betonu.The ideal prescribed temperature range for the casting of concrete is between 10 °C to 23 °C. However, these temperatures cannot be always achieved. It is, therefore, necessary to find out how concrete behaves at low temperatures, which can occur in winter. The lowest recommended temperature for the casting of concrete in winter is 5 ° C. It is therefore necessary to determine what happens to the concrete if the temperature is lower. The main aim of this work is to find out how concrete will behave at low temperatures, and to determine at which temperature irreversible occurs to the concrete structure. Partial objectives include determining the behaviour of concrete when placed in the formwork at low temperatures and to evaluate the influence of environmental conditions on the concrete, i.e. whether or not the concrete is damaged and whether the concrete reaches the required strength. Part of the work are accompanying tests of hardened concrete. The thesis contains a theoretical part and an experimental part. In the theoretical part of the thesis, are theoretical topics dealing with the general composition of concrete with the addition of chemical additives and testing on concrete test specimens are elaborated. There are described various types of additives, their influence on fresh or hardened concrete, norm requirements and used chemicals. Further, there is described the method of testing concrete in compression, resistance test of cement concrete against the action of water and chemically de-icing substances and test of air content in concrete. The experimental part contains a description of tests carried out on samples exposed at low temperatures in various states that may occur on the construction site. The results obtained are also described and discussed in this section. The main contribution of this work is a description of the concrete behaviour at low temperatures and the determination of the temperatures at which irreversible damage to the structure of concrete occurs