Studie závislostí mezi součinitelem prostorového rozložení pórů a odolností betonů proti CHRL

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá odolností cementových betonů v prostředí XF4. Toto prostředí se charakterizuje cyklickým zmrazováním za přítomnosti vody a chemických rozmrazovacích látek. Cílem práce je zjistit vztah mezi prostorovým rozložením vzduchových pórů v betonu a trvanlivostí povrchů betonů umístěných v prostředí XF4. Prostorové rozložení vzduchových pórů v zatvrdlém betonu je charakterizováno tzv. spacing faktorem. V teoretické části bude provedena rešerše zkušebních metod používaných pro hodnocení odolnosti betonu vůči rozmrazovacím cyklům za přítomnosti vody a chemických rozmrazovacích látek. Rešerše bude provedena jak pro domácí, tak zahraničních zkušebních metod. Rovněž budou popsány vlivy použitých materiálů do betonů na tvorbu vzduchových pórů a jejich distribuci. V praktické části bude na základě rozsáhlého datového souboru měření z databáze AZL ÚTHD i vlastních experimentů sledován objem mikropórů, jejich rozložení, spacing-faktor a plošné hmotnostní ztráty po zkouškách dle ČSN 73 1326. Ze získaných dat bude provedena statistická analýza výsledků a budou sestaveny matematické závislosti či vypovídající modely mezi získanými hodnotami. Rovněž v praktické části bude snaha o využití metod strojového učení pro predikci odolnosti betonů. Predikcí odolnosti betonů se přispěje k efektivnějšímu posuzování trvanlivosti betonových konstrukcí v dopravních aplikacích.This bachelor thesis deals with the durability of cement concretes in the XF4 environment. This environment is characterized by cyclic freezing in the presence of water and chemical de-icing agents. The aim of the thesis is to determine the relationship between the spatial distribution of air voids in concrete and the durability of concrete surfaces exposed to the XF4 environment. The spatial distribution of air voids is assessed using the so-called spacing factor. The theoretical part includes a literature review of test methods used for evaluating concrete resistance to freeze–thaw cycles and chemical exposure. The review covers both domestic and international testing procedures. The influence of materials used in concrete on the formation and distribution of air voids is also described. In the experimental part, a comprehensive dataset from AZL ÚTHD and original measurements is analyzed, focusing on micropore volume, pore distribution, spacing factor, and surface mass loss after testing according to ČSN 73 1326. Based on the collected data, statistical analysis will be conducted and mathematical dependencies or representative models between the observed parameters will be developed. The practical part also includes an attempt to use machine learning methods for predicting concrete durability. Predicting concrete resistance can contribute to more efficient assessment of the durability of concrete structures in transport applications.