Redukcja łuszczenia i kruszenia w wysokich temperaturach.
Wprowadzenie
W marcu 2001 roku firma Krosaki Harima Corporation z Japonii otrzymała zlecanie od Japońskiego Zarządu Autostrad by zbadać zachowanie i charakterystykę betonu zbrojonego włóknami zbrojącymi celem dostarczenia informacji na temat określenia stopnia łuszczenia/odprysków betonu w razie pożaru w tunelach. Próbki zostały przygotowane w sposób następujący:
| Próbka | Opis |
|---|---|
| beton niezbrojony | n.d. |
| włókno syntetyczne Barchip | 7 kg/m3 |
| włókno stalowe | 40 kg/m3 |
Program doświadczalny
Metoda użyta w teście została opracowana w Holandii, wszystkie próbki zostały poddane skrajnej próbie ogniowej w temperaturze 1350°C przez 2 godziny zgodnie z holenderskim testem RWS.
Próbki betonu o nominale 32 MPa i wymiarach 1.0 m x 1.0 m x 0.3 m zostały przygotowane tak aby symulować odcinek obudowy tunelu.
Rezultaty
Ogniwa termoelektryczne (zgodnie z japońską normą JIS C1602) zostały zainstalowane we wszystkich próbkach betonu na powierzchni, na głębokości 50 mm i 100 mm oraz w części tylnej celem dostarczenia charakterystyki wzrostu temperatury wewnątrz betonu podczas 2 godzinnej ekspozycji próbek na działanie ognia.
Uszkodzenia ogniowe
| Beton niezbrojony | 108 mm głębokości |
| Beton zbrojony włóknami stalowymi | 118 mm głębokości |
| Beton zbrojony włóknami Barchip Shogun | 36 mm głębokości |
Wnioski
Próbka z dodatkiem włókien Barchip Shogun 48 mm wykazała niższe temperatury na wszystkich głębokościach co w następstwie spowodowało znacznie mniejsze uszkodzenia temperaturowe w porównaniu do betonu niezbrojonego i betonu zbrojonego włóknami stalowymi.
Koncepcja włókien Barchip zakłada, że zaczynają one topnieć w betonie po przekroczeniu temperatury 150-165°C jednocześnie powodując powstanie mikrokanałów, które umożliwiają ujście gazów i pary wodnej na zewnątrz co w konsekwencji sprawia, że na większych głębokościach beton pozostaje nienaruszony.