Extrémní podmínky a hydratace betonu
Z hlediska výroby, dopravy, pokládky a ošetřování betonu v létě můžeme považovat za extrémní podmínky takové, kdy teplota vzduchu vystoupí nad +25 °C při vlhkosti vzduchu pod 40 %. Ve výše popsaných podmínkách dochází k rychlému odpařování vody z čerstvého betonu už během dopravy a hlavně po jeho uložení do konstrukce. Vyšší teploty urychlují chemické reakce způsobující tuhnutí a tvrdnutí betonu, které souhrnně nazýváme hydratace cementu.
Odpařování vody a rychlejší hydratace vede k rychlejší změně konzistence a tím i změně doby zpracovatelnosti čerstvého betonu. V praxi se tento problém často řeší přidáním dodatečného množství vody do betonu. Dodatečné přidání vody do betonu je jedním z největších "hříchů", který je možné na betonu spáchat. Tím je sice možno prodloužit dobu zpracovatelnosti čerstvého betonu, ale zároveň je třeba mít na paměti, že může dojít ke snížení pevnosti až o několik tříd a k celkovému zhoršení vlastností betonu.
Pokud dojde k vysušení povrchové vrstvy, neprobíhá hydratace v optimálních podmínkách a dochází ke smršťování a vzniku trhlin. Povrchová vrstva takového betonu má podstatně horší vlastnosti než jádrový beton a zpravidla po první zimě dochází k jeho destrukci. Také ukládání čerstvého betonu pomocí vibrátoru by mělo být ukončeno do začátku tuhnutí, jinak dojde k porušení vazeb na rozhraní cementového tmelu na kamenivu a výztuže, což logicky povede k nižší pevnosti a trvanlivosti betonu. Pomalejší změny konzistence lze dosáhnout vhodným složením betonu, a to zejména použitím např. Optimální hydratace betonu lze dosáhnout také kropením. Na vodu použitou při kropení (mlžení) betonu jsou kladeny stejné podmínky, jako na vodu záměsovou. U zavlhlých (S1) a měkkých (S2) směsí tato doporučení platí v daleko větší míře. Při nízkém vodním součiniteli může dojít k vysušení (zprahnutí) během několik desítek minut (někdy už během dopravy).
Betonování v zimě
Práce s běžnými betony je vhodná do zhruba +5 až +7 °C, jakmile teploty klesnou pod tuto mez, je třeba s betonáží zcela skočit či alespoň v nutných případech sáhnout po speciálně upravených zimních betonech. Nízké teploty komplikují hydrataci betonu, který následně neschne a tvoří se praskliny. S klesajícími teplotami se hydratace zastavuje úplně. Příčinou tohoto jevu, který stavebníkům v zimě výrazně komplikuje stavbu, je teplota jednotlivých složek. Zimní betonování proto vyžaduje důkladné sledování počasí, teploty a všech podmínek, které je třeba dodržet pro správný průběh schnutí betonu.
ČSN 73 2400 Provádění a kontrola betonových konstrukcí (r. 1986, neplatná): tato norma určovala, že teplota betonové směsi (čerstvého betonu) nesmí klesnout před uložením do bednění pod +10°C a na počátku tuhnutí musí být nejméně +5°C. Betonovat lze až do teplot -10 °C (ať už tyto teploty nastanou ve dne či v noci!), čerpání betonových směsí je možné do cca -5 °C. Abychom zajistili správnou teplotu a výsledná kvalita betonu byla dle očekávání, můžeme dát přednost cementům s vyšším obsahem slínku (CEM I, CEM II/A-B), použít cementy s rychlým náběhem a počáteční pevností (tzv. V rámci dosažení požadovaných teplot betonové směsi je nutné ohřát záměsovou vodu a případně i použité kamenivo.
Čtěte také: Betonování: Teplotní rozsah
Práce s betonem upraveným pro zimní podmínky je v praxi prakticky stejná jako s běžným betonem - jen musíme zajistit dostatečnou teplotu betonu po požadovanou dobu dle norem ČSN. Ihned po uložení musíme beton odizolovat od okolního prostředí rohožemi, geotextiliemi, polystyrénovými deskami či jiným izolantem. Pokud by zakrytí konstrukce nestačilo, je nutné přijmout aktivní opatření proti promrzání betonu - to znamená ohřev konstrukce horkým vzduchem či parou pod zaplachtování čerstvé betonové konstrukce, případně elektroohřev betonu v bednění. Konstrukce by měla po dvou dnech tuhnutí získat pevnost vyšší než 4 MPa, čímž se stává mrazuvzdornou.
Ošetřování betonu
Beton v raném stáří se musí ošetřovat a chránit zejména proto, aby se minimalizovalo plastické smršťování a aby se zajistila dostatečná pevnost povrchu. Cílem ošetření je zajistit dostatečnou trvanlivost povrchové vrstvy betonu a jeho ochranu před mrazem, škodlivými otřesy, nárazy a v neposlední řadě i před poškozením. Smršťování betonu je způsobeno zejména odpařováním vody z čerstvého betonu, vysycháním tvrdnoucího a ztvrdlého betonu a následně fyzikálněchemickým procesem, tzv. autogenním smrštěním, během kterého se z cementové pasty vytváří novotvary, tvořící konečnou pevnou strukturu.
Po ukončení zhutňování a konečné úpravě povrchu betonu se musí beton ošetřovat bez odkladu! Chceme-li zabránit trhlinám od plastického smršťování na volných površích, musíme před ukončením betonáže celé konstrukce povrch betonu dočasně ošetřovat. Nejjednodušší způsob ošetření, pokud je to možné, je ponechat konstrukci v bednění. Dále je vhodné pokrýt volné povrchy betonu parotěsnými plachtami či fóliemi, které jsou po obvodu a v místech přesahů zabezpečeny proti odkrytí. Proti vysychání lze beton chránit i namočením (vhodné je mlžení nebo smáčení přes vrstvu tkaniny) a následně udržovat povrch betonu viditelně vlhký vhodnou vodou. Často se využívá i nástřik vhodných ošetřovacích hmot, které po čase sublimují.
Takzvané přírodní ošetřování (bez použití jakýchkoliv prostředků) je dostatečné pouze tehdy, jsou-li podmínky po celou dobu požadovaného ošetřovacího období takové, že rychlosti vypařování z povrchu betonu je nízká; například ve vlhkém, deštivém nebo mlhavém počasí. Všeobecně platí, že čím déle se beton ošetřuje, tím lépe. Nicméně je nutné vzít v úvahu i náklady na toto ošetřování a jeho rentabilitu. Nezbytná doba potřebná pro ošetřování betonu je závislá na vývoji vlastností betonu v povrchové vrstvě (ČSN EN 13670). Třída ošetřování musí být stanovena v prováděcí dokumentaci.
Konkrétní dobu pak lze určit dvěma způsoby. Prvním z nich je výpočet konkrétní hodnoty zralosti (pevnosti) betonu v povrchové vrstvě na základě vhodné funkce, vyzkoušené pro použitý druh cementu nebo pro kombinaci cementu a příměsi. Jde o výpočet zralosti, zkoušky pevnosti nedestruktivními metodami apod. Další, jednodušší možností je použít tabulku z přílohy F ČSN EN 13670.
Čtěte také: Nejlepší dřevo na plot
Teplota betonu při dodávání
Minimální teplota betonu v době dodávání nesmí být nižší než +5 °C. Při poklesu teploty pod 5 °C se totiž hydratace výrazně zpomaluje a při 0 °C se zastaví. Pokud je teplota okolí při ukládání nižší než 5 °C, pak by měl mít dodávaný beton teplotu alespoň +10 °C. Beton může teoreticky i zmrznout, a to za předpokladu, že jeho pevnost již dosáhla alespoň 5 MPa (dříve se uvádělo 5 MPa pro CEM I a až 8 MPa pro CEM II a III).
Betonáž v létě
V případě betonáže v létě, kdy teploty překračují tropických 30 °C, se betonáž rovněž řídí několika zásadami a doporučeními. Normativně není maximální teplota betonu omezena. Resortní předpisy TKP 18 MD požadují nepřekročit teplotu betonu +27 °C. Vyšší teplota betonu se připouští jen na základě průkazních zkoušek. Následně pak maximální teplota betonu v jádře nesmí překročit +70 °C. Teplotní gradient jádro - povrch nemá být větší než 20 °C, aby nevznikalo přílišné napětí uvnitř betonu (α pro beton 10 * 10-6 [1/°K]).
Pro vlastní betonáž v letním období je vhodné zajistit nízkou teplotu betonu (využívat kamenivo ze zakrytých skládek nebo zvnitřku skládky, nepoužívat cement rovnou z výroby). Doporučuje sebetonovat večer před chladnou částí dne a použít neprodleně dočasné ochrany (vhodné jsou bílé nástřiky). Při extrémních podmínkách lze použít metodu přidávání ledu do betonu. To se většinou používá v teplých oblastech (tropech, subtropech) nebo při transportu betonu na dlouhou vzdálenost. Další metodou snížení teploty čerstvého betonu je použití tekutého dusíku. Metody snižování teploty čerstvého betonu jsou vhodné rovněž pro betonáž masivních konstrukcí, jelikož vývoj hydratačního tepla se rozloží do delšího časového úseku. Tím se snižuje maximální teplota betonu a omezuje se vznik trhlin.
Při betonáži je tedy vždy důležité mít na paměti, že beton je třeba po jeho uložení do konstrukce pečlivě ošetřovat, aby bylo dosaženo jeho požadovaných parametrů. Ošetřování je třeba přizpůsobit řadě okolností (druhu betonu, použitým materiálům, tvaru a rozměrům konstrukce, podmínkám okolního prostředí). Náklady vynaložené na ošetřování betonu jsou objektivně mnohem nižší než náklady na následnou opravu vad z důvodu zanedbaného nebo žádného ošetřování betonu.
Čtěte také: Vlastnosti a typy cihel
tags: #jaké #teploty #jsou #vhodné #pro #betonování