Stavíte a tlačí vás čas? Máte vybetonováno a nevíte, zda již můžete začít s dalšími stavebními pracemi? Otázka zní: Jak dlouho tvrdne beton? Odpověď: Beton tvrdne zpravidla několik týdnů, ale dostatečné pevností dosahuje již po několika dnech. Beton zraje celkem 28 dní, po kterých získává 100 % uváděné pevnosti.
Tuhnutí vs. tvrdnutí betonu
U betonových směsí se mluví o tuhnutí a tvrdnutí betonu. Nicméně, v procesu schnutí existuje mnoho proměnných, které mohou výsledek značně ovlivnit. Aby mohl beton plnit svoji funkci, musí nejprve řádně uzrát. Schnutí betonu, neboli zrání betonu, je závislé na několika faktorech. Samotné tvrdnutí nejde přerušit, jelikož se jedná o proces. Tvrdnutí betonu je závislé na krystalizaci cementového pojiva a tento proces začíná již hodinu po namíchání směsi.
Faktory ovlivňující dobu zrání betonu
Dobu tvrdnutí betonu ovlivňuje výše zmíněná teplota okolního prostředí, ale také jiné povětrnostní podmínky, jako je intenzita větru a slunečního záření, které se podílí na rychlosti odpařování vody z konstrukce. Vnější činitele ovlivňující rychlost nárůstu pevnosti betonu jsou klimatické podmínky, mezi které patří teplota při výstavbě. Tyto činitele však nejsou jediné, které ovlivňují rychlost nárůstu pevnosti betonu; stejně důležité jsou i vnější činitele, zjednodušeně sumarizované v tomto dalším příspěvku. Předchozí příspěvek zjednodušeně sumarizoval jen vnitřní činitele ovlivňující rychlost nárůstu pevnosti betonu.
Vodní součinitel betonu
Vodní součinitel betonu jednoduše říká, kolik vody směs obsahuje v poměru ke své hmotnosti. Čím vyšší vodní součinitel je, tím více vody směs obsahuje a tím déle bude beton tuhnout a schnout. Mimo to je betonová konstrukce náchylná na tvorbu trhlin vlivem nadměrného smršťování betonu.
Teplota
Ideální teplota pro schnutí betonu se pohybuje v rozmezí 15-25 °C. Při této teplotě dochází k optimálnímu procesu zrání betonu. Vyšší teploty schnutí urychlují, stoupá ale i riziko popraskání. Nízké teploty pod 5 °C naopak způsobí zamrzání vody, zastavení procesu hydratace, a tím i kompletní znehodnocení betonované plochy. Minimální teplota pro betonování je 5 °C. Teplota by rozhodně neměla klesnout pod bod mrazu.
Čtěte také: Optimální pevnost betonu
Je všeobecně známo, že se snižováním teploty se zpomalují procesy hydratace cementu. K podstatnému zpomalení dochází už při teplotě +5 °C. V důsledku toho se zpomaluje i vývoj pevnosti betonu a prodlužuje se doba k dosažení potřebných pevností. Je zřejmé, že teplotní podmínky ovlivňují rychlost nárůstu pevnosti betonu v tlaku. Takže při optimální teplotě 20 °C tento beton dosáhne průměrné pevnosti v tlaku (fcm), která je stanovena v tabulce 3.1 v STN EN 1992-1-1: 2007 po 28 dnech.
Největším problémem při betonování v letním období je vysoká teplota vzduchu, která často překračuje 30 °C. V takovýchto podmínkách dochází k rychlému odpařování vody z čerstvého betonu už během jeho dopravy a samozřejmě i po jeho zabudování do bednění/konstrukce. Zvýšení teploty betonu vede též k urychlení chemických reakcí, které způsobují tuhnutí a tvrdnutí betonu a které se souhrnně označují jako hydratace cementu.
Vliv příměsí a přísad
Příměsi a přísady v betonu zaujímají maximálně 5 % z celkové směsi. Některé z nich, především chloridy a dusičnany, mohou proces zrání značně urychlit. Především se jedná o chlorid vápenatý, který zkracuje čas tuhnutí, což má výsledný vliv na celkové tvrdnutí betonu.
Vlhkost a ochrana konstrukce
Dobu tvrdnutí betonu ovlivňuje výše zmíněná teplota okolního prostředí, ale také jiné povětrnostní podmínky, jako je intenzita větru a slunečního záření, které se podílí na rychlosti odpařování vody z konstrukce. To je však v mnohých případech nežádoucí a betonovou konstrukci je třeba před slunečním zářením chránit přikrytím plachtou či kartonem. Vhodné je také konstrukce ošetřovat vodou, aby nedocházelo k nadměrnému vysychání betonu.
Průběh tvrdnutí betonu
Jak už bylo řečeno, tuhnout beton začíná hodinu od namíchání směsi. Po týdnu má beton cca 70 % deklarované pevnosti. Beton v uzavřeném místě bez výměny vzduchu schne pomaleji. Beton zraje celkem 28 dní, po kterých získává 100 % uváděné pevnosti. Stavbaři považují za důležité milníky 7. den (tvrdost cca 65%), 14. den (cca 90%) a 28. den.
Čtěte také: Jak dlouho tvrdne beton?
Pakliže například řešíte, zda již betonová konstrukce vykazuje nízkou vlhkost a můžete ji tedy začít obkládat, pak vás bude zajímat, jak dlouho schne beton. To nelze jednoznačně určit, záleží totiž na mnoha faktorech - teplota okolí, výměna vzduchu, tloušťka konstrukce atd. Pakliže se stavbou spěcháte, je vhodné vlhkost podkladu změřit na více místech.
Technologie zpracování betonu
Dalším činitelem, který ovlivňuje rychlost nárůstu pevnosti betonu, je technologie zpracování betonu. Významným procesem je hlavně zhutňování betonu, které ovlivňuje zvýšení počáteční i konečné pevnosti betonu.
Čerstvý beton je možné zhutňovat staticky (působením tlaku) nebo dynamicky (nárazy, vibrací) nebo kombinací obou způsobů. Nejpoužívanější technologie zhutňování na staveništi jsou: pěchování, ubíjení, vibrování a vakuování. Pěchováním se zhutňují čerstvé betony, které jsou řídké (měkké a tekuté). Ubíjení se používá ke zhutňování hustějších čerstvých betonů, ale je málo účinné. Vibrování je účinný a velmi rozšířený způsob zhutňování.
Využití umělého kameniva v betonu
Jednou z možností zpracování černouhelných hlušin je výroba nového druhu umělého kameniva na principu samovýpalu. Z dlouhodobého hlediska (360 dní) lze konstatovat, že užití nového druhu umělého kameniva ze spékaných černouhelných hlušin výrazným způsobem nesnižuje mechanické vlastnosti betonů, ve kterých je použito. V rámci zkoušek bylo dosaženo velmi dobrých výsledků, které mohou být s výhodou uplatněny při případných praktických aplikacích. Velkým přínosem pro využití nového druhu kameniva jsou zejména velmi dobré výsledky pevností, kterých bylo v rámci experimentálních zkoušek dosaženo. Nesmírnou výhodou používání tohoto kameniva je minimální pracnost s jeho přípravou jako složky betonu.
Čtěte také: Využití urychlovačů tvrdnutí
tags: #křivka #tvrdnutí #betonu