Pielęgnacja betonu

Wysokiej jakości materiały użyte do wykonania betonu okażą się bezwartościowe, jeśli na etapie realizacji konstrukcji niewłaściwie zostanie przeprowadzona pielęgnacja betonu. Okazuje się, że zaniedbywanie pielęgnacji betonu to częsta bolączka na placach budowy.

Skutki takich zaniedbań mogą być ogromne – parametry składników użytych do wykonania mieszanki betonowej określonej klasy mogą gwarantować pięćdziesięcioletnią wytrzymałość konstrukcji, a niewłaściwie przeprowadzony proces wysychania i dojrzewania betonu może skrócić ten czas nawet do pięciu lat.

Dlaczego trzeba pielęgnować beton?

Beton, będący mieszaniną cementu, piasku, wody i ewentualnie innych dodatków uzyskuje swoje właściwości dopiero po długim procesie wysychania, zachowaniu odpowiedniego tempa hydratacji cementu. W trakcie tego procesu następuje zjawisko skurczu betonu. Jeśli skurcz przebiegnie za szybko lub ze zbyt dużą siłą, może spowodować niepożądane rysy i szczeliny, znacznie obniżające wytrzymałość konstrukcji betonowej.

Wspomniany skurcz może mieć różnorakie podłoże. Najmniej niebezpieczny jest skurcz chemiczny wynikający ze zmniejszenia objętości podczas hydratacji cementu oraz autogeniczny, będący efektem odciągania wody z porów kapilarnych przez niezhydratyzowane jeszcze ziarna cementu (tzw. samoosuszanie betonu).

Czynności pielęgnacyjne mają zapobiec dwóm najgroźniejszym rodzajom skurczu betonu – skurczowi plastycznemu, będącemu skutkiem nadmiernego odparowania wody z powierzchni betonu lub jej zasysania przez podłoże oraz następujący w wyniku odparowania wody z mieszanki betonowej do suchego otoczenia tzw. skurczowi podczas wysychania.

Czynności pielęgnacyjne betonu

Właściwa pielęgnacja betonu polega na:

• utrzymaniu właściwej wilgotności betonu
• utrzymaniu odpowiedniej temperatury betonu, zapobieganiu powstawaniu różnicy temperatur między wnętrzem dojrzewającej konstrukcji betonowej a jej powierzchnią
• ochronie betonu przed działaniem czynników atmosferycznych (opadami, wiatrem, promieniowaniem słonecznym)

Czynności pielęgnacyjne należy rozpocząć wkrótce po umieszczeniu mieszanki betonowej w konstrukcji budowlanej.

Szczegółowe warunki pielęgnacji młodego betonu określa norma PN-EN13670:2011.

Pielęgnacja betonu latem

Wysokie temperatury przyspieszają odparowywanie wody, a tym samym hydratację cementu zawartego w betonie. To sytuacja niepożądana, która może wywołać wspomniane wcześniej skutki, a tym samym obniżać wytrzymałość wynikającą z normy.

Dopuszczalne tempo parowania to 1 kg wody z 1 m² powierzchni w ciągu 1 godziny. Na niekorzyść działa wiatr przekraczający prędkość 4,5 m/s.

W okresie podwyższonych temperatur warto zastosować także inne rozwiązania. Wśród nich są:

• modyfikowanie składu mieszanki poprzez zmniejszenie ilości cementu, stosowanie cementów o niższym cieple hydratacji i niższych klasach wytrzymałościowych
• optymalizowanie ilości cementu poprzez stosowanie dodatku typu II
• chłodzenie składników (wody i kruszywa)
• nawilżanie powierzchni poprzez polewanie wodą
• pokrywanie powierzchni wilgotnymi matami
• stosowanie natryskowych preparatów ograniczających odparowywanie wody
• osłanianie folią PE, namiotami

Pielęgnacja betonu zimą

Niskie temperatury spowalniają proces hydratacji cementu. Spadek temperatury o 10^oC dwukrotnie wydłuża czas wiązania mieszanki. Przy silnym ochłodzeniu może nawet dojść do zamarznięcia wody, co powoduje zatrzymanie procesu hydratacji, uszkodzenie mikrostruktury betonu.

Zgodnie ze wspomnianą wcześniej normą temperatura mieszanki nie powinna spadać poniżej 0^oC, dopóki wytrzymałość na ściskanie w warstwie powierzchniowej betonu nie wyniesie co najmniej 5 MPa. W temperaturze krytycznej (od -1^oC do -3^oC) zamarza prawie 50% wody wolnej.

Rozwiązaniami stosowanymi w okresie obniżonych temperatur są:

• zmiana cementu
• zmiana klasy wytrzymałościowej cementu
• stosowanie w mieszance większej ilości cementu
• obniżenie stosunku wody do cementu
• stosowanie domieszek przyspieszających wiązanie i twardnienie cementu
• napowietrzanie mieszanki
• podgrzewanie składników (temperatura zabudowanej mieszanki nie może przekraczać 30^oC)
• stosowanie osłon i izolacji
• kontrolowanie stanu wilgotności i różnicy temperatur między wnętrzem a zewnętrzną powierzchnią mieszanki
• stosowanie nagrzewnic

Przy średniej dobowej temperaturze -3^oC temperaturę betonu na poziomie +10^oC należy utrzymywać przez pierwsze trzy dni.

Pielęgnacja betonu to konieczny etap prac budowlanych, pozwalający uzyskać pożądaną wytrzymałość, szczelność i mrozoodporność. Szczególnej troski wymaga mieszanka zabudowana w warunkach obniżonych lub podwyższonych temperatur. Pielęgnację betonu przeprowadzać należy z tak samo dużą dbałością jak każdy inny etap robót monolitycznych, począwszy od zaprojektowania mieszanki, jej wytworzenia, przetransportowania czy zabudowy.

Czytaj więcej o betonowaniu zimą.