oporność

Przy minimum oporności początek wiązania jest klarownie widoczny. Z kolei krzywą II wykreślono na podstawie wyników pomiarów oporności betonu zrobionego z identycznego cementu, ale o innej konsystencji. Mianowicie, jest ona bardzo ciekła, , i C : W = 0,893. W takiej sytuacji w początkowej fazie można zaobserwować momentalny wzrost oporności. Dopiero po tym można było ustalić minimalną wartość oporności odpowiedzialną za początek wiązania. Ten chwilowy wzrost oporności przy mocno wodnistych betonach, ale taki nie pojawiający się w przypadku dozowania standardowej ilości wody jest według Grzymka dowodem na to, że w zależności od ilości dozowanej wody reakcje chemiczne wiązania przebiegają w pewnym stopniu podobnie. Podział tężenia na dwa okresy jest sztuczny, co ujawniły badania czasu wiązania z pomocą prądu elektrycznego. Po prawidłowym przebiegu początku wiązania zachodzi okres hydratacji w sposób ciągły przez długi czas. Podział na okres wiązania i okres twardnienia jest mierzony igłą Vicata i jest sztuczny.

igła Vicata

Granica między obydwoma wyżej wspomnianymi okresami to tylko i wyłącznie przejście zaczynu normowego w procesie hydratacji ze stanu plastycznego w stan stały przy otrzymanej wytrzymałości na ściskanie około 3 kG/cm2. Każdy początek wiązania próbnych zaczynów, który był ustalony patrząc na pomiar ich oporności, zachodziły wcześniej od czasów wiązania ustalonych igłą Vicata. Pomiar zrobiony igłą, która jest miniaturową prasą, pokazuje wytrzymałość wiążącego zaczynu i decyduje, kiedy zaczyn osiągnął wytrzymałość jaka jest uważana za początek wiązania. Z tego wychodzi, że ten prawidłowy początek wiązania zachodzi wcześniej.

igła Vicata
igła Vicata

Jest jednak zależność pomiędzy metodą elektryczną a Vicata, bo z pewnością późniejszy chemiczny początek wiązania powoduje późniejsze osiągnięcie przez cement wytrzymałości, która według igły Vicata oznaczałaby początek wiązania. Wspomniana igła pokazuje większe opóźnienie, im cement wolniej wiąże.

beton związany

Patrząc na badania cementów normalnie wiążących udało się oszacować zależność między faktycznym początkiem wiązania a początkiem wiązania mierzonym igłą Vicata (zgodnie z polskimi normami). Istotne zmiany objętości betonu to te, które zachodzą w betonie stwardniałym, a nie kiedy jest jeszcze plastyczny. Beton jak każde ciało przy ogrzewaniu zwiększa swoją objętość, a przy zimnie zmniejsza. Przy masywniejszych wymiarach betonu trzeba pamiętać o odpowiedniej konstrukcji w celu zatrzymania pojawieniu się pęknięć i rys. Zauważalne zmiany w objętości betonu pojawiają się też na wskutek wilgoci. Jeżeli taki związany beton byłby trzymany w wodzie przez jakiś okres czasu, naturalnie zwiększałby swą objętość. Nazywa się to narastaniem. W tym czasie namaka żel cementowy i cement uwadnia się. Jeśli natomiast trzymany byłby na powietrzu, kurczyłby się.

Z tego powodu przez pierwsze kilka dni po zabetonowaniu, gdy hydratacja cementu zachodzi najintensywniej, należy polewać go wodą. Robi się to w celu zapewnieniu odpowiedniej ilości wody do hydratacji, jak i również ochronie przed rysami na wskutek wysychania.

Im większą ilość kruszywa dodamy do zaczynu tym będzie on sztywniejszy, a aktywnego zaczynu w elemencie będzie mniej. Przy obliczeniach statycznych skurcz uwzględnia się jako równoznaczny ochłodzeniu betonu o 15°C przy współczynniku rozszerzalności cieplnej a = 0,00001.

pęcznienie

Pęcznienie to inny rodzaj zmiany objętości. Jest to nic innego jak to, że niektóre związki chemiczne zawarte w cemencie przy złączeniu z wodą zwiększają swoją objętość. Czasami jest tak silne, że może przyczynić się do rozpadu betonu. Głównie do pęcznienia przyczynia się nadmiar wolnego tlenku wapniowego. Wypał tlenku wapniowego odbywa się w temperaturze około 1450°C, co oznacza, że wolno wiążę wodę przez wiele tygodni i jest martwopalony. Tlenek wapnia zwiększa swą objętość poprzez wiązanie wody, a że związanie cementu nastąpiło wcześniej, to nadmiar CaO może być przyczyną rozsadzenia stwardniałej masy betonowej.

Tlenek magnezu (MgO) przy uwodnieniu mocno pęcznieje. Widnieje tu wiele podobieństw cech z tlenkiem wapniowym., z taką różnicą, że MgO wiąże o wiele wolniej i pęcznienie może ukazać się nawet po paru latach. Jednak zachodzi tylko w betonie wilgotnym. Pęcznienie siarczanowe może spowodować gips CaS04 • 2H20 dodawany do cementu, jako regulator czasu wiązania.

gips

Gips w połączeniu z glinianem trójwapniowym tworzy sól Candlota 3CaO • A1203 • 3CaS03 • 31H20 o dużej objętości cząsteczkowej. Z tego względu norma organiczna w cemencie to S03 do maksimum 3%, ale związki siarki potrafią dostać się do betonu w inny sposób. Woda zarobowa może takie związki zawierać, bądź woda gruntowa  z rozpuszczonymi siarczanami wniknie do twardego betonu. W takiej sytuacji może powstać sól Candlota w starym, związanym już dawno betonie, co spowoduje jego rozsadzenie. Według normy PN/B-04300 należy kontrolować stałość objętości cementu. Zrobione placki betonowe zaczynu cementowego są pod stałą kontrolą. Nie mogą one mieć żadnych pęknięć promienistych czy spaczeń. Można również zmiany objętości mierzyć pierścieniem Le Chatelier wg PN/B-04306.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *