Analiza destrukcyjnego wpływu nasączenia wodą na parametry wytrzymałościowe betonów poddanych warunkom pożarowym

Cel: Celem artykułu było przedstawienie wyników badań betonu skomponowanego z użyciem odpadów ceramiki sanitarnej, jako kruszywa w aspekcie odporności na działanie wysokich temperatur. Znormalizowane próbki betonowe zostały poddane wstępnemu nasączeniu wodą a następnie wygrzane zgodnie z założonym rozkładem „temperatura-czas”. Autorzy artykułu opierając się na wcześniejszych doświadczeniach uzyskali beton o podwyższonej odporności na warunki pożarowe jednocześnie odporny na zjawisko eksplozyjnego odpryskiwania. Metody: Próbki betonowe do badań wytrzymałościowych zostały zaprojektowane w oparciu o cement glinowy i kruszywo na bazie stłuczki ceramicznej. Pierwszą seria próbek poddano nasączeniu poprzez całkowite zanurzenie w wodzie na okres 5 minut po wyjęciu poddano je wstępnemu osuszeniu przez 10 minut. Próbki drugiej serii przebywały zanurzone całkowicie w wodzie przez okres 12 godzin a następnie jak poprzednie zostały wstępnie osuszone. Tak przygotowane próbki umieszczono w średniotemperaturowy piec komorowy typu PK 1100/1 a następnie rozpoczęto proces grzewczy zgodnie z założonym rozkładem „temperatura-czas” aż do osiągnięcia temperatury 1000°C. Badania wytrzymałościowe próbek prowadzono po 30 dniach od ich wygrzewania. Wyniki: Uzyskane wyniki badań potwierdziły znaczący wpływ warunków wilgotnościowych w jakich przebywały próbki betonowe a następnie oddziaływania wysokiej temperatury na ich wytrzymałość. Beton porowaty zaprojektowany w oparciu o doświadczenia projektowania betonów ogniotrwałych po poddaniu wygrzewaniu symulującemu warunki pożarowe cechował się wytrzymałością na ściskanie rzędu 27 MPa. Ten sam beton po zanurzenie w wodzie na okres 5 minut a następnie wygrzaniu uzyskał średnią wytrzymałość 6,42 MPa. Natomiast beton poddany nasączaniu przez okres 12 godzin posiadał średnią wytrzymałość na ściskanie równą 5,79 MPa. Pomimo tego ze próbki poddawane były tym samym zabiegom wytwórczym i pielęgnacyjnym z powodu ich niestandardowej porowatej struktury jak pokazało ważenie wchłaniały różne porcje wody. Przyczynę takiego stanu rzeczy upatruje się w stosunkowo dużej nasiąkliwości samego kruszywa ceramicznego. Jednocześnie podczas wygrzewania do temperatury 1000°C we wszystkich przebadanych próbkach nie zaobserwowano eksplozyjnego odpryskiwania betonu porowatego. Wnioski: Wyniki przeprowadzonych badań dowodzą jak bardzo destrukcyjnym czynnikiem może być wilgotność dla betonu, który poddany jest warunkom pożarowym. Jako przyczynę tej sytuacji upatruje się zjawisko naruszania struktury kompozytu przez zawartą w porach wodę, która zwiększa swoją objętość podczas nagrzewania. Szczególnym wnioskiem z przeprowadzonych badań jest fakt konieczności każdorazowej oceny parametrów wytrzymałościowych elementów betonowych które poddane były oddziaływaniu pożaru. Elementy takie bowiem pomimo zachowania swoich cech zewnętrznych, spoistości niezmiennej struktury i postaci mogą posiadać znacząco niższe parametry wytrzymałościowe co można jedynie określić podczas badań laboratoryjnych.

Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria lądowa i transport