Homlokzati burkolókövek hőterhelése Dr. Gálos Miklós Dr. Majorosné Dr. Lublóy Éva Biró András
Korábbi tűzesetek Windsor Castle Hampton Court Palace York Minster Pauler utca (lépcső)
Tűzhatás modellezése EN 1991-1-2: névleges hőmérséklet idő-görbék Mérnöki gyakorlatban használatos természetes tűzmodellek Névleges hőmérséklet-idő görbék: belső tűz görbe külső tűz görbe szénhidrogéntűz görbe spec. tűzgörbék további esetekre
Névleges hőmérséklet-idő görbék Gázhőmérséklet ( C) 1200 Szénhidrogéntűz 1000 800 Szabványos tűz 600 Külső tűz 400 200 0 0 10 20 30 40 50 60 Idő (perc)
Kísérleti anyagok gránit (Rosa Beta, Olaszország) labradorit (Pakoslawice, Lengyelország) forrásvizi mészkő (Sűttő, Haraszti bánya) márvány (Carrara, Olaszország)
Mikroszkópos vizsgálat (mészkő)
Mikroszkópos vizsgálat (márvány)
Mikroszkópos vizsgálat (gránit)
Mikroszkópos vizsgálat (labradorit)
Célkitűzések Időbeni változások Tűzhatás alatt stabilitási problémák itt nem olyan jelentősek Tűzhatás utáni, reziduális Kőzetek reziduális tulajdonságainak pontosabb megismerése Mechanikai Anyagi
Próbatestek kialakítása Kőzetenként, hőlépcsőnként 3-3 összesen 6 hőlépcsőhöz és 1 referenciahőmérséklethez : Nyomószilárdság vizsgálathoz: henger d=50 mm h=60 mm Brazil vizsgálathoz: henger d=50 mm h=30 mm Hajlító vizsgálathoz: hasáb a=150 mm b=25 mm c=50 mm Továbbá: Vékonycsiszolatok mikroszkópos vizsgálathoz
Kísérleti mátrix Hőm Gránit Labradorit Mészkő Márvány [ C] ny hajl. has. ny hajl. has. ny hajl. has. ny hajl. has. 20 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 50 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 150 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 300 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 500 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 800 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Összes próbatest szám: 216
Nyomószilárdság vizsgálat Hengeren végezve (d=50 mm h=60 mm) DRMB200 típusú törőgép Folytonosan rögzített adatok: Erő 3 db útadóval axiális elmozdulás 3 db útadóval laterális elmozdulás
Hasító-húzószilárdság vizsgálat (Brazil) Henger (d=50 mm h=30 mm) DRMB200 típusú törőgép Rögzített adat: Törőerő
Hajlító-húzószilárdság vizsgálat Hasábon végezve (a=150 mm b=25 mm c=50 mm) TIW ZD 10/90 Támaszköz 125 mm Támaszköz közepén vonalmenti terhelés (hárompontos elrendezés) Rögzített adat: Törőerő
Derivatográfiás vizsgálat Alkalmazott berendezés: Derivathograph Q-1500 D Mérés paraméterei Referencia anyag: alumínium-oxid Felfűtési sebesség: 10 C/perc Hőmérsékleti tartomány 20-1000 C Bemért mintatömeg: 200 mg TG érzékenység: 50 mg Korund tégely Görbék TG (termogravimetriás) DTG (derivatív termogravimetriás) DTA (differenciál termoanalízis)
Szemrevételezés Esztétikai változások Szín Fény Szerkezeti változások Repedések Töréskép változása
20 C 50 C 150 C 300 C 500 C 800 C
20 C 50 C 150 C 300 C 500 C 800 C
Gránit 800 C
Labradorit 800 C
Márvány 800 C
Márvány 800 C
Mészkő 800 C
Nyomószilárdság 3 próbatest hőlépcsőnként
Nyomószilárdság 3 próbatest hőlépcsőnként
Hajlító-húzószilárdság 3 próbatest hőlépcsőnként
Hajlító-húzószilárdság 3 próbatest hőlépcsőnként
Hasító-húzószilárdság 3 próbatest hőlépcsőnként
Hasító-húzószilárdság 3 próbatest hőlépcsőnként
Derivatográfiás vizsgálat (márvány)
Konklúzió Az elvégzett vizsgálatok alapján a vizsgált kőzetek közül burkolóelemként a forrásvízi mészkő a leginkább ajánlott, míg teherhordó, főként nyomásnak kitett elemként a labradorit és szintén a mészkő alkalmazható, mindez akkor, ha a tűzvédelmet helyezzük előtérbe.
Források http://changing-guard.com/windsor-castle.html B. Chakrabarti, T. Yates, A. Lewry, Effect of fire damage on natural stonework in buildings, Elsevier Science Ltd, 1995 A Ozguven, Y. Ozcelik, Effects of high temperature on physico-mechanical properties of Turkish natural building stones, Engineering Geology, 2014 MSZ EN 1991-1-2:2005 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 1-2. rész: Általános hatások. A tűznek kitett szerkezeteket érő hatások, Magyar Szabvány, Magyar Szabványügyi Testület, 2005 Balázs L Gy, Horváth L, Kulcsár B, Lublóy É, Maros J, Mészöly T, Sas V, Takács L, Vígh L G Szerkezetek tervezése tűzteherre az MSZ-EN szerint (vasbeton, acél, fa) Budapest: Magyar Mérnöki Kamara, 2010. 174 p.(isbn:978-615-5093-02-9) Török Á., Geológia mérnököknek, Műegyetemi Kiadó, 2007, ISBN 978 963 420 934 8 Kopecskó K. (2006): Gőzölés hatása a cement klinkerásványainak kloridion megkötő képességére, PhD értekezés, Budapest Balázs Gy., Építőanyagok és kémia, Műegyetemi Kiadó, 1994, Jegyzet azonosító : 94493
Köszönöm szépen a figyelmet! A szerzők köszönetet mondanak az UNKP BOLYAI+ 18-4 kutatási támogatásért.