5 kriitilist põhjust betooni pragunemiseks
Betooni pragunemine ei mõjuta mitte ainult hoonete välimust, vaid ka nende konstruktsiooni ohutust ja kasutusiga. See nähtus on põhjustatud 5 kriitilisest põhjusest, sealhulgas kuivamiskahanemine, isekahanemine, plastiline kahanemine, termiline kahanemine ja autogeenne (keemiline) kahanemine.
1. Kuivamise kokkutõmbumine, mida põhjustab veekaotus
Kuivuskahanemine toimub enamasti siis, kui betooni kapillaar- või geelipoorides olev vesi kaob küllastumata õhukeskkonnas. Kõrgsurvebetoon kuivab tavalisest betoonist vähem, kuna selle poorsus on väike. Kuivamisaegse kahanemise kumulatiivne mõju saab massbetoonis siiski tõsist jõudu. Veekadu betoonis on nagu inimkehas, mis põhjustab muutusi sisemises struktuuris. Kui nende muutuste tekitatud pinge ületab betooni tõmbetugevuse, võivad tekkida praod.
2. Plastiline kahanemine esialgse kõvenemise ajal
Plastiline kokkutõmbumine võib esineda plastilises etapis enne kõvenemist. Kõrgetasemelisel betoonil on madal vee ja geeli suhe, vähem vaba vett ja peeneid mineraalseid lisandeid, mis on vee suhtes tundlikumad, mis tähendab, et nad ei veritseta ja kaotavad kiiresti vett. Seetõttu on suure jõudlusega betoonil suurem tõenäosus kannatada plastilise kahanemise all. Betoon kaotab pinnalt vett enne täielikku kõvenemist, jäädes seestpoolt stabiilselt plastilisse olekusse. Selline erinevus tekitab pinnal tõmbepinget. Kui pinge kasvab suuremaks kui tõmbepinge, tekivad praod. Kuigi need on üsna õhukesed, on need arvukad ja tihedalt jaotunud betooni pinnal.
3. Self Shrinkage - niiskuse muutused süüdistada
Isekahanemine tähendab, et betooni suletud sisemise struktuuri niiskus väheneb koos tsemendi hüdratatsiooniga. Sellise nähtuse tulemusel tekib poorides küllastumata vesi. Selle tulemusena tekib negatiivne rõhk ja käivitub betooni isekahanemine. Madala vee ja geeli suhtarvu tõttu võib kõrghaljastusega betoonil varases etapis olla suurem tugevus ja kiirem veekadu. Porisüsteemi suhteline niiskus jääb alla 80 protsendi. Samal ajal takistab kõrgtehnoloogilise betooni tihe struktuur niiskuse pääsemist väljastpoolt ja raskendab seega isekahanemist.
4. Termiline kokkutõmbumine - kahjustused soojuspaisumise tõttu
Suuremahulised ja tugevust nõudvad betooniprojektid nõuavad palju rohkem tsementi. See toob kaasa suurema hüdratsioonisoojuse ja kuumutab süsteemi kiiremini umbes 35-40 ℃-ni. Lisaks esialgsele temperatuurile võib kõrgeim temperatuur ületada isegi 70-80 ℃. Betoonil on soojuspaisumise ja külmakontraktsiooni omadused ning CTE (soojuspaisumise koefitsient) on 10×10-6/℃. Kui temperatuur langeb 20 kuni 25 ℃, võime arvutada, et külmakahanemine on umbes (2 - 2,5)×10-4, samas kui betooni tõmbevõime on ainult 1 - 1,5 ×10-4. Seega võib külmast kokkutõmbumisest põhjustatud pinge kergesti ületada betooni tõmbetugevust. Sellest tulenevalt tekivad praod, mis ulatuvad betooni pinnalt sisemusse ja mõjutavad tõsiselt selle struktuuri.
5. Autogeenne kokkutõmbumine - hüdratsiooni kõrvaltoime
Autogeenset kahanemist nimetatakse ka keemiliseks kahanemiseks. Tsemendi hüdratsiooni ajal väheneb tsemendi ja vee süsteemi absoluutne maht ja tekib palju poore. Siiski võib hüdratatsioon olla piiratud suure jõudlusega betoonis tänu madalamale vee ja geeli suhtele ning täiendavatele peeneid mineraalseid lisandeid sisaldavatele lisanditele. Seega on keemiline kokkutõmbumine väiksem kui tavalise betooni puhul. Autogeense kahanemise tagajärjel tekkivad praod mõjutavad siiski betooni mikroskoopilist struktuuri. Kombineerituna teiste teguritega võib see olla ka pragude vallandajaks.
Lisaks eespool nimetatud teguritele on betooni pragunemise teine peamine põhjus temperatuuri kokkutõmbepinge. See pinge on põhjustatud temperatuuri kõikumisest ja kokkutõmbumisest, mis toimub, kui massbetoonis kasutatav suur tsemendimaht vabastab hüdratsioonisoojust.
Ennetamine ja kontroll - kuidas võidelda betooni pragunemise vastu
1. Optimeerige betooni segusuhe
- Tsement
- Eelistage madala ja keskmise kuumusega tsementi, et vähendada hüdratsioonisoojust.
- Piirake tsemendi kogust, säilitades samas betooni tugevuse ja toimivuse, vähendades temperatuuri tõusu.
- Kogumid
- Valige kvaliteetne ja mõõduka osakeste suurusega täitematerjal.
- Betooni kahanemise vähendamiseks kasutage rohkem täitematerjali ja vähem tsementmörti. Näiteks hästi sorteeritud täitematerjalid ja keskmine liiv võivad tõhusalt suurendada betooni tihedust.
- NOVASTAR Polükarboksülaadi superplastifikaator (PCE) on suure tõhususega veevähendaja ja vees hästi lahustuv. See võib parandada betooni voolavust ja vähendada tsemendi kogust ilma veekulu suurendamata. Selle vee redutseerija väike annus võib anda betoonile hea voolavuse. Samuti on kloriidioonide ja leelismetallide sisaldus Polükarboksülaadi superplastifikaator (PCE) on üsna madal, mis muudab betooni vastupidavamaks.
2. Parandada ehitusprotsessi
- Valage tsementi kihtide või sektsioonide kaupa, et kontrollida kihi paksust ja valamiskiirust. See aitab soojus betooni sees ühtlaselt jaotuda ja vältida soojuspingeid või temperatuurikõikumisi.
- Betooni tihendamine, et tagada ideaalne tihedus ja vältida betooni pragunemist.
- Pärast betooni valamist katke niiskust isoleeriv materjal, näiteks plastkile, et vähendada aurustumist ja pragunemist.
- Kontrollige temperatuuri betooni sees ja väljas, pihustades vett pinnale. Sellega saab kontrollida betooni temperatuuri ja vähendada termilist pinget.
