Podmínky pro tvrdnutí a ošetřování betonu EuroBeton61

V důsledku chemické hydratace komponentů se tekuté stavební směsi na bázi cementu mění v kámen s krystalickou strukturou. V závislosti na indikátorech pevnosti začleněných do návrhu se používají různé třídy betonu, které splňují požadavky specifických GOST a SP. Správné vytvrzení roztoku je klíčem k dosažení maximální pevnosti monolitu.

Chemicko-hydrolytická krystalizace

• Trikalcium hlinitan (3CaO*Al2O3), nejaktivnější složka. Během prvních hodin váže vodu a funguje v kapalném prostředí.
• Alit, trikalciumsilikát (3CaO*SiO2) pracuje ve dvojicích a po vytvrzení pokračuje ve vytvrzování a vytváří krystalit.
• Belit (2CaO*SiO2) a tetrakalciumhlinitý ferit 4CaO*Al2O3*Fe2O3) pokračují v krystalizaci po celá léta.
• Monolit obsahuje oxidy vápníku a hořčíku a nekrystalizované sklo.

Aby reakce proběhla úplně, musí být splněny teplotní a časové podmínky. Proces mohou urychlit nebo zpomalit různé faktory.

Posilovací fáze

Bezprostředně po smíchání začíná chemický proces získávání pojivových vlastností složkami cementu interakcí s molekulami vody. Nejprve hmota zhoustne a ztratí svou tekutost, poté se tvaruje v bednění a získává pevnost. Neexistuje žádný časový rámec pro každý proces reakce probíhají zahříváním těsta, zatímco tuhne. Pevnost monolitu se v průběhu let zvyšuje.

Stupně rozvoje síly

Existují 4 stupně nabírání síly na základě výsledků hydratace.

• Tuhnutí – primární vázání vody v roztoku začíná od okamžiku promíchání, ale během prvních dvou hodin zůstává roztok pohyblivý, nevznikají krystalizační centra. Další hodinu dojde k nastavení. Intenzivní míchání a vibrace proces zpomalí, ale to bude mít za následek ztrátu pevnosti.
• K vytvrzení na kritickou pevnost (30-50 % bednění) dochází v důsledku vazby molekul do komplexů. V tomto okamžiku je třeba udržovat rovnováhu vlhkosti. V zimě se litý beton zahřívá, aby dosáhl kritické pevnosti. Předpokládá se, že ve hmotě není žádná volná voda, která může při zmrazení vytvářet krystaly.
• Odbedňovací pevnost – monolit není připraven přijmout zatížení, ale nedeformuje se a drží tvar po odstranění bednění. Ukazatele jsou dosaženy za příznivých podmínek do týdne ve výši 70 % vypočtené hodnoty pro značku stavební směsi.
• Návrhová pevnost, ukazatel třídy betonu, nastává 28 dní po nalití při standardní technologii.

Faktory ovlivňující tuhnutí

teplota a vlhkost. Množství vody určuje tvrdost směsi, její pohyblivost a technologii vytvrzování monolitů. Složka musí být čistá, s minimálním obsahem vápenatých a hořečnatých solí.

Teplotní rozsah hydratace je +5 – +(25-40) 0 C v závislosti na druhu a značce cementu.

Druh cementu	Omezte teplotu vody	Mezní teplota betonového těsta
Hliníkové	20	25
Portland M300-350	80	40
Portland M400-550	60	35

Při vyšších teplotách míchání se pevnost monolitu ztrácí. Ohřívat můžete nejen vodu, ale i písek nebo drť. Zahřívání se praktikuje, pokud okolní teplota klesne na 5-10 stupňů, aby se urychlilo tuhnutí směsi. Teplota je řízena v tloušťce hmoty, což zabraňuje jejímu zahřátí na extrémní úrovně. K tomu se při nalévání vkládají trubky pro měření hloubky. Oblast shora se ochladí a aplikuje se zvlhčování.

Letní betonování. Nejpříznivější podmínky pro tuhnutí cementových směsí jsou při teplotě 18-22 0 C a 100% vlhkosti. Aby se zabránilo popraskání povrchu, je povrch pokrytý před odpařováním nebo navlhčen 12 hodin po nalití. V teplém období zalévejte 3x přes den a 3x v noci. Za suchého počasí je potřeba povrch vlhčit 15-XNUMX dní v závislosti na značce a druhu cementu. Pole pokryté nepropustnou fólií se nezalévá. Za větrného počasí a horka povrch desky co nejčastěji navlhčete, aby nedošlo k prasknutí. Voda na povrchu se ohřívá, odebírá teplo z masivu.

Zimní betonování. Hydratační reakce se zastaví při teplotě +5 0 C. Voda se při zamrznutí mění v led. To je během procesu tuhnutí betonu nepřijatelné. Důsledkem bude ztráta pevnosti a delaminace monolitu. Zimní plnění se proto provádí pomocí speciálních technologií:

• Před smícháním se voda a písek zahřejí a teplý roztok se dodává na staveniště.
• Po zalití se pole ohřívá dostupnými metodami – elektrickým ohřevem, izolačními rohožemi nebo stanem.
• Při tuhnutí se hlinitanový cement zahřívá více než portlandský cement, čímž se urychluje proces hydratace v nepříznivých podmínkách.

Délka elektrického ohřevu 3-8 hodin závisí na jeho intenzitě v rámci technologických limitů. Poté beton tvrdne sám, ale proces je pomalý, návrhové pevnosti je dosaženo za 2-3 měsíce.

Kvalita surovin. Hlavní složkou betonu je cement. Jeho kvalita je kontrolována normami. Použitý cement je bez hrudek a čerstvý. Společné je omezené množství oxidů vápníku a hořčíku ve vypáleném slínku. Nepodílejí se na krystalizaci, takže při vytvrzování jsou nepoužitelné.

Používá se čistá měkká voda. Sypké materiály by neměly obsahovat jíl ani zbytky rostlin. Inertní složky se neúčastní hydratační reakce, ale zpočátku mají vysokou hustotu.

Vliv značky cementu. Za standardních podmínek (18-22 0 C) trvají hydratační reakce různě dlouho v závislosti na značce.

Značka betonu, M	Zabavení, hodiny, nahoru	Otužování, dní, až
100	3,5	30
200	2,5	25
300	2,0	14
400	2.0	7
500	1.0	4

Vysoce kvalitní stavební směsi vyžadují intenzivnější péči o povrch při tuhnutí. Zabráníte tak praskání při rychlém smršťování. Vlastnosti smršťování jsou regulovány použitím jakosti betonu. Menší deformace dosahují kompozice s převahou alitů a menších frakcí kameniva.

Účinek přísad

Pro dodání určitých vlastností betonu, urychlení nebo zpomalení hydrochemické krystalizace tvarovaného kamene se používají chemické přísady. Podle jejich účinku na malty je lze rozdělit na:

• změkčovadla;
• urychlovače a zpomalovače tuhnutí;
• odpuzovače vody;
• zimní doplňky.

Plastifikátory do betonu zajišťují zpracovatelnost tuhé hmoty. Přísada podporuje lepší plnění formy bez vibrátoru. Zvyšuje se trvanlivost betonové směsi a šetří se cement. Díky vlastnosti plasticity je snížena možnost tvorby trhlin.

Urychlovače tvrdnutí zkracují dobu zrání betonu. Zrychluje se odstraňování bednění, což je ekonomicky výhodné. S takovými kompozicemi se zatuchlý cement stává aktivnějším a doba tuhnutí se výrazně zrychluje, a to i při nízkých teplotách okolí. Aditiva se nepoužívají, pokud je ve složení použit hlinitanový cement nebo konstrukce obsahují výztuž.

Vodoodpudivý prostředek je přísada, která blokuje mikrokanálky v desce. Vodoodpudivé vlastnosti betonového monolitu zvyšují jeho odolnost proti opakovanému zamrzání. Konstrukce zachovává propustnost par a plynů, ale chrání místnost před vlhkostí.

Nemrznoucí přísady mění vodu na solný roztok, který má nízký bod tuhnutí. Výsledkem je zamezení tvorby ledu v čerstvě nalitém betonu.

Výkon

Tvrdnutí betonu a zisk pevnosti závisí na správně zvoleném složení a kompetentní technologii péče o povrch monolitu. Deska není zpevněna za 28 dní, ale během několika let, v důsledku krystalizace a přeměny monolitu na kámen. Nesprávná péče o čerstvý beton vede během stejné doby ke zničení konstrukce.

Tento materiál, pevností podobný kameni, se snadno zpracovává, může mít jakýkoli tvar a výrobky z něj jsou odolné vůči mrazu a vlhkosti.

Beton vyztužený kovovým rámem nebo speciálním vláknem získává dodatečnou pevnost a odolnost proti praskání a použití speciálních chemických přísad ve složení betonových směsí umožňuje vytvořit bezchybný stavební materiál se stanovenými vlastnostmi.

Z čeho se beton skládá a jak složky betonové směsi ovlivňují kvalitu výrobku?

Pevný a odolný stavební materiál se získá smícháním betonové směsi a jejím uložením do formy. Tímto způsobem je možné získat betonový výrobek jakékoli velikosti a konfigurace, který odlišuje beton od jiných materiálů.

Betonová směs se míchá pouze z několika základních složek:

1. cement;
2. voda;
3. hrubé kamenivo (drcený kámen, štěrk);
4. jemné kamenivo (písek).

Cement

Základem betonové směsi je cement. Přestože se používá v malém množství (ve srovnání s ostatními složkami), hraje ve směsi zásadní roli.

Cement je vodou tvrdnoucí práškové pojivo. Při interakci s vodou se spouští hydratační reakce. Složky slínku nereagují současně a různou rychlostí a tvoří krystalické sloučeniny, které jsou vysoce odolné. To vysvětluje skutečnost, že beton vyžaduje vysokou vlhkost během procesu vytvrzování, to znamená, dokud nedosáhne své návrhové pevnosti ve stáří 28 dnů.

Zajímavé!

Procesy vytvrzování probíhají zpočátku velmi rychle a kritické pevnosti (50-70 % vypočtené hodnoty) je dosaženo již po několika dnech.

Odlamovací pevnost betonu nastává v závislosti na složení směsi a podmínkách vytvrzování přibližně za 1–2 týdny. Jakmile beton dosáhne své návrhové pevnosti, pokračuje v tvrdnutí po mnoho měsíců, ale tento proces je velmi pomalý.

Důležité!

Cement rychle ztrácí své vlastnosti, zvláště pokud je skladován v otevřeném obalu. Prošlý cement nevytvoří beton s uvedenou pevností.

Voda

Složkou nezbytnou pro hydratační reakce je voda. Hlavním požadavkem je čistota, protože nečistoty mohou negativně ovlivnit vlastnosti hotového výrobku.

Obvykle se používá studená voda, ale v některých případech může být voda teplá, až 70°C. K betonáži v chladném období se používá ohřátá voda a ohřáté kamenivo. Použitím speciálních nemrznoucích přísad můžete s betonem efektivně pracovat i v zimě.

hrubé kamenivo

Štěrk a drť jsou součástí betonových směsí jako plniva.

Drcený kámen se získává drcením hornin a štěrk je produktem přirozeného ničení hornin. Proto je tvar a povrch částic drceného kamene drsný a ostrý, zatímco štěrk je hladší a plynulejší.

Důležité!

Hrubé kamenivo zvyšuje pevnostní charakteristiky betonu.

Drsný povrch lépe přilne k betonu, proto je jako výplň vhodnější drť; Velikost frakce se volí v závislosti na účelu betonu.

Osvědčení

Jako plniva lze použít vápenec, dolomit, keramzit a další komponenty.

jemné kamenivo

Písek se používá jako jemné kamenivo do betonové směsi.

Obvykle se používá říční písek velkých a středních frakcí. Musí být čistý a zbavený nečistot a zbytků, které mohou snížit kvalitu betonu.

Co dalšího ovlivňuje pevnost betonu?

Pevnost betonu přímo závisí na:

• poměr voda-cement;
• podmínky vytvrzování.

Poměr vody a cementu

Poměr voda-cement je poměr vody a cementu. Čím nižší je toto číslo, tím méně vody je ve směsi a tím pevnější je hotový beton.

Důležité!

Množství vody ve směsi by mělo být takové, aby byl cement zcela navlhčen. K tomu postačuje w/c = 0,3, ale v tomto případě bude směs velmi tuhá, nepoddajná při pokládce, a aby vyplnila bednění těsně, bez dutin, bude vyžadovat dlouhodobou vibrační úpravu.

Zvýšení poměru w/c ve směsi umožňuje mobilnější směsi, které dobře tečou a vyplňují formu, ale pevnost takového betonu klesá.

Typicky se používají směsi s w/c = 0,45-0,55 a do směsi se přidávají změkčovadla pro zvýšení její mobility a zpracovatelnosti.

Plastifikátory jsou speciální přísady, které se přidávají do betonové směsi ve velmi malých množstvích, ale v konečném důsledku poskytují mnoho výhod:

1. zvýšení mobility směsi o 1-2 body;
2. zvýšení zpracovatelnosti směsí;
3. zvýšení trvanlivosti směsi, což je výhodné, pokud je třeba ji přepravovat;
4. úspora cementu až 20 %;
5. úspora vody;
6. zvýšení hustoty a pevnosti betonu;
7. úspora nákladů na energii a práci při zpracování betonu.

Podmínky kalení

Pro dosažení vysoce kvalitního nárůstu pevnosti je nutné vytvořit pro beton optimální podmínky:

1. teplota okolního vzduchu kolem 18° C;
2. vlhkost vzduchu téměř 100 %.

V tomto případě budou všechny procesy probíhat optimálně a beton získá očekávanou pevnost včas.

Pokud jsou podmínky méně než optimální, kvalita betonu utrpí:

1. při nízkých teplotách se procesy nabírání pevnosti zpomalují při teplotách pod 5° C, prakticky se zastaví;
2. při vysokých teplotách beton rychle vysychá, což vede ke snížení jeho pevnosti;
3. Nízká vlhkost vzduchu také vede k vysychání a inhibici hydratačních reakcí.

Pro zajištění správného nárůstu síly se za nepříznivých podmínek provádějí následující opatření:

1. při práci s betonem v podmínkách nízké teploty se používají nemrznoucí přísady, beton se mísí s ohřátým kamenivem a horkou vodou a beton se zakrývá a/nebo zahřívá, dokud není dosaženo kritické pevnosti;
2. V podmínkách nízké vlhkosti a vysokých teplot se nalije voda a beton se zakryje, aby byl chráněn před vysycháním.

Třídy nebo značky?

Hlavní klasifikace betonu je podle pevnosti, která rozděluje beton do tříd v závislosti na pevnosti, kterou vykazují.

Vzhledem k tomu, že až do roku 1986 byl v SSSR beton klasifikován podle pevnosti do tříd, stále přetrvávají určité nejasnosti v této otázce.

Třídy jsou betonu přiřazeny v závislosti na maximálním zatížení v MPa, které vzorek odolá bez destrukce. Jedná se o přesnější charakteristiku než značka, která udávala průměrné hodnoty únosného tlaku v kg/cm2.

Třída betonu je označena písmenem „B“ a číselným ukazatelem.

Důležité!

Souvislost mezi konkrétními třídami a třídami je vidět v tabulkách; Je třeba mít na paměti, že není kompletní a má odchylky.

Druhy betonů a jejich použití

V závislosti na účelu se rozlišují následující typy betonu:

1. konvenční (široce používané);
2. beton na chodníky (používaný při stavbě silnic a přistávacích ploch);
3. vodní inženýrství (pro konstrukce, které se používají v podmínkách kontaktu s vodou);
4. betony speciálního určení (kyselinovzdorné, žáruvzdorné, radiačně odolné atd.).

Podle druhu pojiva se betony dělí na:

1. cement;
2. sádra;
3. křemičitan;
4. strusko-alkalické;
5. polymerní cement;
6. speciální.

V souladu s GOST 26633-2015 „Těžký a jemnozrnný beton. Technické podmínky“, se betony dělí na těžké (s objemovou hmotností od 2000 do 2500 kg/m3 včetně na hutném hrubém a jemném kamenivu) a jemnozrnné (s objemovou hmotností od 2000 do 2500 kg/m3 včetně na hutném jemném kamenivu).

Jak si vybrat beton pro založení soukromého domu

Při výrobě základů je důležité vybrat třídu betonu podle pevnosti. Nesprávný výběr betonu a pokus o úsporu spotřebního materiálu povedou k předčasnému zničení základu.

Obvykle se pro základy soukromých domů volí beton třídy B20 (M250 podle starého značení).

Čím vyšší třída betonu, tím větší zatížení snese. Rovněž není vhodné používat nadměrně vysoký stupeň betonu, protože to povede ke zvýšeným stavebním nákladům. Pro lehké dřevěné domy a vany můžete použít beton třídy B15 a pro základy vícepodlažních zděných soukromých domů zvolte B22,5.

Beton B20 je díky své hustotě, pevnosti v tahu a ohybu, nízké nasákavosti a mrazuvzdornosti považován za univerzální materiál a je široce používán v různých typech prací:

1. pro nalévání základů jednopatrových a nízkopodlažních budov;
2. pro lehce zatížené podlahové desky;
3. pro železobetonové konstrukce;
4. pro schody;
5. pro plotové pásy;
6. pro cesty, plošiny;
7. pro podpěry a potrubí.

Používá se pro nalévání různých typů základů: pásové, pilotové, sloupové, deskové, monolitické.

Výběr betonu v závislosti na půdě

Výběr základů a betonu pro něj je ovlivněn půdou, na které bude dům stát, a materiálem, ze kterého bude dům postaven:

1. na místech bez velkého sklonu a s nízkou hladinou spodní vody jsou vhodnější domy na deskových základech;
2. na místech bez převýšení, ale se slabou půdou a vysokou hladinou spodní vody se dřevěné a roubené domy staví na deskových základech a těžší domy z cihel, pórobetonu a podobných materiálů se staví na pilotových základech;
3. Na místech s výškovými rozdíly většími než 50 cm na 10 běžných metrů a na slabých půdách s vysokou hladinou spodní vody je vhodné stavět domy na pásových nebo pilotových základech.

Důležité!

Při vysokých hladinách podzemní vody je důležitá odolnost betonu vůči vodě. Proto se volí vyšší třída betonu a používají se vodoodpudivé přísady a impregnace.

Video<strong>:</strong> jaký typ základu zvolit pro jaký typ půdy

Složení betonu B20

Beton této třídy má hustotu asi 2300 kg/m3 a je klasifikován jako těžký beton.

Pro jeho výrobu se používá vysokopevnostní těžký portlandský cement CEM I 32,5N GOST 31108-2016 – CEM I 42,5N GOST 31108-2016 (staré označení M400-M500).

Při míchání se pro zajištění požadované pevnosti, ale i pohyblivosti P3-P4, mrazuvzdornosti F150 a voděodolnosti W6 používá minimálně 310 kg cementu na 1 kubický metr betonové směsi.

Poměry složek betonu různých tříd naleznete v tabulkách.

Podíl betonu na cementu CEM I 32,5N GOST 31108-2016 (M400)

Podíl betonu na cementu CEM I 42,5N GOST 31108-2016 (M500)

Jak vypočítat potřebné množství betonu a jeho složek

Důležitým krokem při plánování výstavby je výpočet potřebného množství betonu, a pokud si ho plánujete míchat sami, množství spotřebního materiálu.

Určení počtu kostek betonu není obtížné: k tomu potřebujete znát rozměry základu. Například pro deskový základ stačí vynásobit délku šířkou a výškou v metrech, abyste získali požadovaný počet metrů krychlových.

Pro pásový základ je třeba vypočítat objem každého „pásu“ samostatně a tato čísla sečíst.

Vzhledem k tomu, kolik metrů krychlových betonu je zapotřebí, je snadné vypočítat množství spotřebního materiálu pomocí tabulky poměrů betonové směsi.

Vypočítejme například množství materiálů pro přípravu 1 kubického metru betonu třídy B20 pomocí cementu CEM I 32,5N GOST 31108-2016.

Hmotnostní poměry cement/písek/drcený kámen jsou v tomto případě 1:2,1:3,9.

Hmotnost 1 metru krychlového betonu B20 je cca 2300 kg.

Voda, vztaženo na průměrnou hodnotu w/c, se bere jako 0,5 hmotnosti cementu.

Sečtením všech částí dohromady dostaneme 7,5. Vydělením 2300 7,5 dostaneme hmotnost jednoho dílu asi 307 kg.

Budete tedy potřebovat:

Jak míchat beton

Při nalévání základů byste měli střízlivě posoudit své síly a schopnosti. Pro velký základ je vhodné objednat hotový beton.

Důležité!

Dva lidé mohou míchat a nalévat 2-3 kubické metry betonu za den.

Když je objem práce malý, mnoho lidí dává přednost míchání betonu sami. K tomuto účelu se používají stavební míchačky nebo malé míchačky betonu.

Do míchaček na beton se obvykle nejprve nalije voda, poté se do pracovní míchačky nasype kamenivo (velké, po něm malé) a až poté cement.

Při práci se stavební míchačkou je někdy vhodnější cement nejprve smíchat s kamenivem a poté postupně přidávat vodu.

Betonovou směs můžete míchat i lopatou. Za tímto účelem se cement a plniva položí na rovný povrch, promíchají se převrácením lopatou, poté se postupně přidá a promíchá voda.

Při vlastní výrobě základů je velmi důležitá kvalita instalace. V soukromé výstavbě je výhodnější beton, který se pokládá „sám“. K získání takového betonu použijte plastifikátory a superplastifikátory, které umožňují získat kvalitní, hutný a odolný beton bez zbytečné námahy a s úsporou nákladů na materiál.