Усадочные трещины и нагрев: передовой опыт бетонирования в жаркую погоду

Несмотря на то, что требования к проекту различаются, обычно рекомендуется применять методы бетонирования в жаркую погоду, когда температура бетона достигает 25-35⁰ C. Ниже приведены некоторые передовые методы смягчения воздействия жаркой погоды на укладку бетона. Укладка бетона в условиях жаркой погоды может затруднить поддержание качества бетона и желаемых свойств. Однако во время укладки необходимо контролировать не только температуру бетона, но и другие факторы, такие как температура окружающей среды, влажность, скорость ветра и воздействие солнечного света, также играют значительную роль в процессе гидратации цемента. Все эти факторы трудно контролировать в летние месяцы, и они могут изменить физические характеристики бетонной смеси. На самом деле, жаркие погодные условия могут создать целый ряд трудностей при укладке и отделке свежего бетона, например:

• Повышение потребности в воде и ускорение оползня;
• Более высокая скорость схватывания, что приводит к трудностям в отделке;
• Повышенная склонность к пластическому растрескиванию и растрескиванию при усадке при высыхании;
• Потенциальные трудности в управлении характеристиками вовлеченного воздуха; а также
• Неспособность достичь желаемых требований к прочности.

Хотя конкретные проектные требования могут различаться, обычно рекомендуется применять методы бетонирования в жаркую погоду, когда температура бетона достигает диапазона 25-35⁰ C. Повышение температуры окружающего воздуха в месте производства и/или укладки бетона на 10⁰ C может сократить время его схватывания на целых два часа. Такое быстрое затвердевание может усложнить планирование распиловки и последующей укладки бетона. Температура бетона может быть снижена в процессе дозирования за счет снижения температуры цемента и воды, а также охлаждающих заполнителей.

Смягчение воздействия жаркой погоды на укладку бетона:

• Запланируйте укладку бетона в более прохладное время дня или в ночное время;
• Используйте бетонную консистенцию, которая позволит быстро разместить и закрепить;
• Сократить время транспортировки, укладки и отделки бетона;
• Используйте временные влагоудерживающие пленки сразу после укладки бетона;
• Используйте методы ограничения воздействия окружающей среды, такие как ветровые стекла и солнцезащитные козырьки;
• Охладите бетон, используя охлажденную воду и водонасыщенный заполнитель во время производства.

В условиях жаркой погоды наблюдается повышенная склонность к образованию трещин из-за быстрого испарения воды из бетона. Следовательно, скорость испарения является одним из наиболее важных факторов, которые следует учитывать при бетонировании в жаркую погоду. Скорость испарения — это скорость, с которой влага теряется с поверхности бетона или раствора, что влияет на несколько элементов укладки бетона или ремонтного раствора.

Увеличение на 10⁰ C может сократить время схватывания на целых два часа.

Если скорость испарения слишком высока, вода слишком быстро уходит с поверхности, что, в свою очередь, создает трудности во время отделочных операций. Не менее важно и то, что высокая скорость испарения во время укладки и начального отверждения значительно увеличивает вероятность образования пластических усадочных трещин на поверхности бетона. Пластические усадочные трещины делают бетонную поверхность уязвимой для будущего проникновения воды и хлоридов и придают поверхности общий неприятный вид. Скорость испарения зависит от относительной влажности, температуры бетона, температуры воздуха и скорости ветра во время укладки. Ниже приводится краткое описание того, как каждое из этих свойств влияет на скорость испарения:

• Чем ниже относительная влажность, тем выше скорость испарения.
• Чем выше температура бетона, тем выше скорость испарения.
• Чем выше температура воздуха, тем выше скорость испарения.
• Чем выше скорость ветра, тем выше скорость испарения.

Усадка Растрескивание

Растрескивание при пластической усадке становится весьма вероятным в периоды быстрого испарения воды с поверхности бетона. Хотя это чаще всего связано с укладкой бетона в жарких погодных условиях, пластические усадочные трещины могут также образовываться в холодных погодных условиях, когда температура бетона выше температуры окружающего воздуха. Растрескивание при пластической усадке обычно связано с бетонированием в жаркую погоду, но может возникать и в другое время, включая периоды холодной погоды, или всякий раз, когда поверхностный бетон высыхает и дает усадку из-за быстрой потери влаги. Когда вода испаряется с поверхности плиты быстрее, чем сбрасываемая вода может ее заменить, верхняя поверхность начинает сморщиваться и трескаться. Это сжатие вызывает растягивающее напряжение в поверхности бетона, поскольку оно сдерживается безусадочным внутренним слоем бетона. Поскольку бетон имеет низкую прочность на растяжение или низкую деформационную способность в пластическом состоянии, легко может произойти растрескивание. Хотя это и не свидетельствует о немедленных проблемах с долговечностью, трещины от пластической усадки вызывают опасения по поводу качества бетона и могут привести к снижению устойчивости в долгосрочной перспективе. В дополнение к методам бетонирования в жаркую погоду, перечисленным ранее, использование замедлителей испарения поможет предотвратить быстрое испарение и растрескивание при усадке. Замедлитель испарения работает, образуя тонкую мономолекулярную (одну молекулу) пленку по всей поверхности обработанного бетона. Замедлители испарения являются гидрофобными, что означает, что вода внутри бетона удерживается на месте до тех пор, пока пленка не испарится, а просочившаяся вода не прорвется через поверхность. Таким образом, замедлители испарения идеально подходят для использования в жарких, сухих или ветреных условиях, когда быстрая потеря влаги на поверхности бетона приводит к тому, что бетон покрывается коркой, становится непригодным для обработки или трескается. Использование водяного тумана на месте укладки бетона будет поддерживать высокую влажность и низкую температуру воздуха. Эффективное туманообразование создает облако капель воды в воздухе над бетоном. По мере испарения капель влажность воздуха повышается, а скорость испарения плиты снижается. Как только облако тумана оседает на бетон, оно выполняет второстепенные задачи по обеспечению искусственного отвода воды и охлаждению бетонной поверхности. Чтобы смягчить растрескивание пластиковой усадки изнутри, использование добавок, замедляющих схватывание и стабилизирующих гидратацию, может помочь снизить потребность в воде, продлить рабочее время и сохранить прочность. Добавление в смесь многих преимуществ армирования волокнами также может свести к минимуму растрескивание и уменьшить ширину трещин.