Tehnike zaštite betona

Tehnike zaštite betona tzv. curing

Curing je zaštita (njega) svježeg betona od isparavanja i ekstremnih  temperatura koje bi mogle negativno utjecati na hidrataciju cementa. Ako je cilj betona dobiti potencijalnu čvrstoću i trajnost, mora imati dovoljno vode za hidrataciju cementa, a temperatura mora biti pogodna za održavanje takve kemijske reakcije po bržoj, kontinuiranoj stopi.

Kako bi se osigurali ti uvjeti, beton mora biti zaštićen od štetnih utjecaja vjetra, sunca i promjenjivog vremena. S obzirom da se od 23°C smatra idealnom temperaturom za hidrataciju, poželjno je održavati beton na ili otprilike toj temperaturi.

Postoje dvije skupine tehnika zaštite (njege) betona tzv. curinga – one koje su dizajnirane da spriječe gubitak vode, kao što je primjena geotekstila ili najlona; i one koje opskrbljuju  beton vlagom tijekom rane faze tog procesa, kao što je polijevanje  ili primjena mokrog pijeska u procesu proizvodnje.

Odabir tehnike njege betona općenito je pitanje ekonomije, ali treba uzeti u obzir da bi tehnika koja se koristi trebala uzrokovati minimalne štete drugim operacijama.

Isparavanje svježe postavljenog betona na gradilištu

Graf prikazuje utjecaj temperature zraka, vlažnosti, temperature betona i brzine vjetra u odnosu na brzinu isparavanja vode iz svježe postavljenih i nezaštićenih betona.

Primjer:

• Sa temperaturom zraka od 25° C
• Sa relativnom vlažnošću od 40° C
• Sa temperaturom betona od 25° C
• Sa brzinom vjetra od 20 km/h isparavanje bi bilo 1.1. kg/m2 hr što prikazuju istaknute linije plohe koje su opisane u primjeru gore. Monogram se može koristiti za izračunavanje stope isparavanja, ali samo ako su poznate ostale varijable. 

Za određivanje stopa isparavanja pomoću grafikona, unesite u graf temperaturu zraka (u ovom slučaju 25°C i pomaknite okomito da se krivulje sijeku kako bi relativna vlažnost došla do 40 u ovom slučaju. Od te točke potegnite liniju vodoravno na odgovarajuće linije temperature betona – 25°C. Povucite krivulju vertikalno dolje do odgovarajuće brzine vjetra, a zatim horizontalno na lijevu stranu da se sječe mjerilo za stopu isparavanja.)

Problem sa plastičnim pucanjem potencijalno je u izradi, kada stopa isparavanja prelazi 0,5 kg/m2 hr. Kada stopa isparavanja prelazi 1,0 kg/m2 hr gotovo je obavezno poduzeti mjere predostrožnosti kako bi se spriječilo plastično skupljanje.

Zadržavanje vode pomoću kemijskih membrana

Kemijske ili tekuće membrane su popularnije zato što su praktičnije za korištenje. Mogu se upotrijebiti ručno ili snažnim sprejevima. Postoje 4 uobičajene kategorije membrana: na bazi vode, na bazi klorirane gume, na bazi smole i PVA.

Osim navedene klasifikacije, komponente za njegu betona (curing compounds)  dobavljivi su u tri različita tipa:
Tip 1 je čist i proziran, bez boje; Tip 1-D je čist i proziran sa bojama koje blijede; Tip 2 je bijelo pigmentiran.

Čisti tipovi koji uobičajeno koriste za  površine koje moraju biti arhitektonski privlačne imaju veliki nedostatak; teško je utvrditi da li je površina betona prekrivena u potpunosti.

Bijeli spojevi odbijaju sunčeve zrake, uvelike smanjuju temperature betona na površini. Bijela boja učiniti će da se pokrivena područja lako uoče. Nakon nekoliko dana izlaganja suncu, boja će izblijediti.

Kada se osuše,komponente čine parnu branu na „licu“ betona,čvrstoća brtvenog filma brane je ključni faktor..

Treba obratiti pozornost prilikom odabira odgovarajućih premaza membrane da budu kompatibilne sa završnom primjenom na beton.

Kemijske ili tekuće membrane smanjuju isparavanje betona.

Mehaničke zapreke

Korištenje vodootporne papirnate ili plastične folije (polietilen listovi) u izgradnji također može spriječiti isparavanje vlage iz betona.

Pigmetirane folije polietilena osiguravaju dobro srednje očvršćivanje koje je neophodno za vlagu, malu težinu i mogućnost da budu ponovno korištene u dobrim uvjetima.

Plastične folije također imaju prednost fleksibilnosti. Lako je zagrnuti složene oblike, a napredak stvrdnjavanja i stanja betona može se provjeriti u bilo koje vrijeme.

Bilo koji materijal koji se koristi kao mehanička prepreka za isparavanje trebao bi biti smješten iznad betona onda kada stavljanje tog materijala neće oštetiti neku površinu.

Rubovi materijala trebaju preklapati nekoliko centimetara i trebali bi biti čvrsto vezani sa pijeskom, trakom, ljepilom ili daskama. 

Dobra je  praksa – iako je ne treba uvijek slijediti – navlažiti površine od betona sa vodom koja se  treba raspršiti neposredno prije stavljanja folija na beton.

Mehaničke barijere trebale bi biti postavljene na beton čim površina bude spremna.

Njega betona dodavanjem vode

Teoretski  zalijevanje, špricanje, zamagljivanje (vodom parom)  bolje su metode  nego  metode zadržavanja vode. Ali one nisu uvijek praktične zbog uvjeta poslovanja.

Na cestama, nogostupima i podovima, metoda polijevanja vodom je jednostavna. Od zemlje ili materijala koji drže vodu napravi se brana te se ograđeni prostor potopi vodom.

Kontinuirano špricanje vodom donekle je lakše kontrolirati nego skupljanje vode,  no ipak podliježe poteškoćama kao što su začepljenja mlaznice i gubitak vode pod pritiskom.

Zamagljivanje je u osnovi isto, s time da mlaznica formira maglu (poput spreja). Obje metode su pod utjecajem promjene vjetra koje mogu značajno smanjiti njihovu učinkovitost.

Treba uzeti u obzir kako spriječiti velike temperaturne razlike između mase betona i okoliša tako da se izbjegne moguće pucanje zbog temperaturnih gradijenta unutar betona. To je opće poznato kao toplinski šok pucanja.

Polijevanje vodom djelotvorna je metoda, ali na nekim mjestima može biti nepraktična.

Apsorpcijski preljevi

Apsorpcijski mediji kao što je pijesak ili geotekstil zadržavati će vodu na površini betona u procesu zaštite betona

Bilo koji takav materijal mora stalno zadržavati vlagu tijekom procesa zaštite. Alternativno sušenje i vlaženje zaštitnog sloja može uzrokovati pucanje.

Upotreba piljevine kao zaštitni sloj nije preporučljiva, zato što usporava očvršćivanje betona

Voda se može duže vremena zadržati ako se koristi neki apsorpcijski materijal

Konstruktivni betoni

Njega konstruktivnih  betona  ne predstavlja toliki problem kao problemi koju mogu nastati prilikom očvršćivanja deblje ploče ili nogostupa, zato što su izložene površine obično manje.

Većina konstruktivnih betona nema potrebu za njegovanjem osim u u slučaju kada se betonirani oblik ostavi nekoliko dana. Izolacijska vrijednost oplate  je očigledna, uzimajući u obzir da je očvršćivanje betona u oplati ekstremno važno prvih nekoliko dana. Prilikom sušenja materijala, vodene pare mogu izaći (pobjeći) između oblika i betona kao i kroz praznine između ploča.

Ako će  otplata preuzeti funkciju njege, mora kontinuirano biti mokra.

Izložene površine konstrukcija trebale bi biti prekrivene ceradama, plastičnim folijama ili vodootpornim papirima i držati se mokrima. 

Kada se betonska konstrukcija izgradi bez bilo kakve zaštite, beton se može otvrdnuti a izložen sunčevim zrakama, večernjim temperaturama, vjetru i kiši često rezultira slabijom  čvrstoćom i trajnosti.

Razlozi za njegu betona

Sumirajmo prednosti pažljive kontrole vlage i temperature u procesu njege:

• Čvrstoća betona raste s vremenom ako su uvjeti stvrdnjavanja povoljni. Tlačna čvrstoća betona za pravilno stvrdnjavanje je 88 do 100 posto veća od čvrstoće betona koji nije uopće stvrdnut.
• Pravilno njegovane betonske površine dobro izgledaju.
• Sušenje, skupljanje i pucanje je smanjeno.
• Osigurana je veća vodonepropusnost građevina.

Stvari koje treba imati na umu prilikom njegovanja betona:

• Proces njege započeti u što skorije vrijeme nakon ugrađivanja betona
• Za pravilnu njegu  betonu je potrebna vlaga.
• Potrebna je kontinuiranost u njezi  izmjene vlaženja i sušenja pogoduju razvoju pucanja betona
• Ako se tijekom njege betona dogodi da se beton osuši – što se može dogoditi tijekom vrućina – kemijski prestaje točno tamo gdje beton izgubi vlagu.
• Idealna temperatura sušenja je 23°C.
• Stvrdnjavanje betona traje najmanje 7 dana.

Začarani krug u neadekvatnoj zaštiti je očigledan. Ako iz betona ispari dovoljno vode prije nego što je dostigao svoju maksimalnu snagu, onda neće ostati dovoljno vode za hidrataciju cementa kako bi se na taj način postigla maksimalna snaga.