Beton o założonej jakości otrzymuje się poprzez opracowanie pewnej receptury (program do egzaminu na uprawnienia na komputer). Polega to na dobraniu odpowiednich składników oraz zastosowaniu takich metod przygotowania mieszanki, transportu oraz pielęgnacji świeżego betonu, które pozwolą na zniwelowanie lub obniżenie niekorzystnych wpływów upałów. Ten cement, który stosuje się do wytwarzania betonów w warunkach klimatu gorącego powinien charakteryzować się:
– małym ciepłem hydratacji,
– jak najmniejszym skurczem.
Te warunki mogą spełnić cementy, które charakteryzują się:
– niską zawartością krzemianu trójwapniowego C2S,
– niską zawartością glinianu trójwapnowego C3A,
– umiarkowanym stopniem rozdrobnienia.
Beton o założonej jakości
Oprócz wyżej wymienionych cech, czas wiązania takich cementów w podwyższonej temperaturze mniej się skraca niż cementy, które są drobno zmielone i mają wyższą zawartość wymienionych minerałów. Temperatura również wpływa ba czas wiązania cementów o różnym cieple hydratacji. Mowa tu o cemencie portlandzkim oraz hutniczym.
Najczęściej stosowane domieszki do betonu
Najczęściej wykorzystuje się do betonu, który jest wytwarzany w gorącym klimacie domieszki, które są upłynniające i opóźniają wiązanie (program z aktami na uprawnienia budowlane). Zaleca się, żeby stosować domieszki upłynniające, które są superplastyfikatorami nowej generacji. Mowa jest tu o superplastyfikatorach z grupy polikarboksylanów (PC) i polieterów (PE). Ich cechami charakterystycznymi są:
– silne i długie działanie upłynniające,
– dobra kompatybilność z cementami.
Zadaniem domieszek opóźniających jest wydłużenie czasu rozpoczęcia przechodzenia mieszanki ze stanu plastycznego w stan sztywny. Dzięki temu, że zmniejszają one rozpuszczalność składników cementu w wodzie, to mogą wolniej wiązać cement.
Część domieszek tworzy na ziarnach cementu warstwy, które hamują dostęp wody zarobowej. Dzięki temu czas potrzebny do wystąpienia wiązania się wydłuża. Należy krótko mieszać domieszki. Chodzi o to, żeby zniszczeniu nie uległy otoczki na ziarnach. Wykorzystując te domieszki konieczne jest, żeby przeprowadzić połową próbę ich oddziaływania w warunkach panujących w miejscu produkcji i wbudowania mieszanki. Jest to niezbędne zwłaszcza w sytuacji, gdy wykorzystuje się jednocześnie dwie domieszki (egzamin ustny na uprawnienia budowlane).
Obniżenie temperatury
Podstawowym warunkiem, który powinna spełnić mieszanka betonowa w trakcie robót betonowych w warunkach gorącego klimatu jest to, żeby mogła utrzymać jak najniższą temperaturę po wymieszaniu składników. Kolejnym warunkiem jest to, żeby zachowała ona odpowiednią urabialność aż do momentu, kiedy się ją zagęści. Dzięki niskiej temperaturze mieszanki betonowej zmniejsza się szybkość wydzielania ciepła przez cement. Przez to następuje ograniczenie wzrostu temperatury betonu wewnątrz konstrukcji.
Temperatura mieszanki betonowej nie może być większa niż 30-35°C w chwili dostawy. Zgodnie z literaturą rosyjską temperatura dostawy jest zależna od modułu powierzchni: m = F/V (m – moduł powierzchni, F – powierzchnia, V – objętość elementu). Temperatura mieszanki betonowej podczas:
– betonowania elementów o module powierzchniowym m > 3 – mniej niż 30-35°C,
– betonowania masywnych konstrukcji o module powierzchniowym m < 3 – nie więcej niż 20°C.
Jak można obniżyć temperaturę początkową mieszanki? Poprzez takie działania jak:
– ochładzanie poszczególnych składników – kruszywa, cementu i wody,
– zastępowanie części wody zarobowej lodem,
– ochładzanie mieszanki po wymieszaniu, np. ciekłym azotem.
Na temperaturę mieszanki betonowej wpływa temperatura kruszywa. Kruszywo stanowi ok. 70-80% masy wszystkich składników w betonie (segregator z aktami prawnymi do egzaminu na uprawnienia budowlane). Grube kruszywo można ochładzać poprzez polewanie chłodną wodą lub przez zanurzenie w wodzie. Kolejną metodą jest wykorzystanie chłodzenia wyparnego. Polega ono na przedmuchiwaniu mokrego kruszywa chłodnym powietrzem. Dzięki temu sposobowi można chłodzić wszystkie frakcje kruszywa oraz piasku. Na skutek tego działania kruszywo się wysusza, dzięki czemu można dokładnie dozować składniki mieszanki.
Z kolei wodę zarobową można ochładzać lub częściowo zastępować kruszonym lodem. 1 kg lodu potrafi pochłonąć 334 kJ podczas topienia się w temperaturze 0°C. Jest to o 4 razy więcej niż w przypadku chłodzenia wody, która ma 20°C. Ważne jest to, że metoda ta nie powoduje zmian konsystencji oraz napowietrzania mieszanki.
