Urรฝchฤพovaฤe tuhnutia a tvrdnutia betรณnu
Galรฉria(3)

Urรฝchฤพovaฤe tuhnutia a tvrdnutia betรณnu

Partneri sekcie:

Urรฝchlenie tuhnutia a tvrdnutia betรณnu je v stavebnej praxi pri zhotovovanรญ betรณnovรฝch prvkov a konลกtrukciรญ veฤพmi dรดleลพitรฝm a ลพiadanรฝm zรกsahom, ktorรฝ je namรกhavรฝ a nรกroฤnรฝ na presnรฉ dodrลพiavanie technologickรฉho postupu.

Tuhnutie a tvrdnutie betรณnu moลพno urรฝchliลฅ ลกpeciรกlnymi prรญsadami. Ich zรกkladnou funkciou je urรฝchlenie nรกrastu poฤiatoฤnรฝch a krรกtkodobรฝch pevnostรญ, s ฤรญm sรบvisรญ aj urรฝchlenie vรฝvinu hydrataฤnรฉho tepla. Pri mnohรฝch prรญsadรกch je to i urรฝchlenie zaฤiatku a skrรกtenie ฤasu tuhnutia ฤerstvej betรณnovej zmesi. V mnohรฝch prรญpadoch sa vลกak skrรกtenie ฤasu tuhnutia ฤerstvej betรณnovej zmesi nevyลพaduje, a to vtedy, keฤ sa musรญ dodrลพaลฅ poลพadovanรฝ ฤas spracovateฤพnosti zmesi.

Tuhnutie a tvrdnutie sรบ z hฤพadiska vlastnostรญ ฤerstvej betรณnovej zmesi a betรณnu dva rozdielne pojmy, ktorรฉ treba rozliลกovaลฅ. Odliลกujรบ sa aj z hฤพadiska fyzikรกlno-chemickรฝch procesov, ktorรฉ prebiehajรบ v rรดznych fรกzach hydratรกcie minerรกlov v zrnรกch cementu. Tuhne vลพdy ฤerstvรก betรณnovรก zmes, pri tvrdnutรญ ide o nรกrast pevnostรญ uลพ stuhnutรฉho betรณnu. Vรคฤลกina urรฝchฤพujรบcich prรญsad spรกja obidva รบฤinky, a ak sa urรฝchlenie zaฤiatku a ฤasu tuhnutia nevyลพaduje, je nutnรฉ opatrnรฉ dรกvkovanie, prรญpadne treba sรบฤasne pouลพiลฅ prรญsady, ktorรฉ upravujรบ reolรณgiu a spracovateฤพnosลฅ.

Prรญsady urรฝchฤพujรบce tuhnutie a tvrdnutie nesmรบ maลฅ veฤพkรฝ vplyv na dlhodobรฉ pevnosti a ฤalลกie fyzikรกlno-mechanickรฉ vlastnosti betรณnu. ฤŒasto vลกak tieto prรญsady ovplyvลˆujรบ reolรณgiu a stupeลˆ prevzduลกnenia ฤerstvej betรณnovej zmesi. Menรญ sa tak jej spracovateฤพnosลฅ a treba upraviลฅ skladbu zmesi โ€“ predovลกetkรฝm vodnรฝ sรบฤiniteฤพ. Niektorรฉ prรญsady tieลพ zniลพujรบ teplotu bodu topenia ฤพadu, ฤรญm zabraลˆujรบ zamล•zaniu zรกmesovej vody v tuhnรบcom betรณne a uฤพahฤujรบ betonรกลพ poฤas mrazu โ€“ pri niektorรฝch sa uvรกdza pouลพiteฤพnosลฅ aลพ do teploty โ€“15 ยฐC. Pred aplikรกciou urรฝchฤพujรบcich prรญsad treba vลพdy overiลฅ najmรค tieto รบฤinky:

  • vplyv na priebeh a ฤas spracovateฤพnosti ฤerstvej betรณnovej zmesi,
  • vplyv na zaฤiatok a ฤas tuhnutia ฤerstvej betรณnovej zmesi,
  • vplyv na poฤiatoฤnรฉ pevnosti betรณnu,
  • vplyv na dlhodobรฉ pevnosti betรณnu.

Niekedy sa musรญ overiลฅ vplyv prรญsad aj na ฤalลกie fyzikรกlno-mechanickรฉ vlastnosti betรณnu.

รšฤinky urรฝchฤพujรบcich prรญsad zรกvisia od:

  • dรกvky prรญsady โ€“ vลกeobecne platรญ priama รบmernosลฅ medzi dรกvkou prรญsady a silou jej รบฤinku, neznamenรก to vลกak, ลพe dรกvku moลพno zvyลกovaลฅ neobmedzene. Vyลกลกie dรกvky mรดลพu tuhnutie aลพ prรญliลก urรฝchliลฅ alebo ho, naopak, zabrzdiลฅ. Okrem toho mรดลพu pri predรกvkovanรญ negatรญvnym spรดsobom ovplyvniลฅ dlhodobรฉ pevnosti betรณnu, prรญpadne inรฉ vlastnosti;
  • druhu cementu โ€“ urรฝchฤพovaฤe ovplyvลˆujรบ hydratรกciu v poฤiatoฤnรฝch fรกzach, keฤ do reakciรญ vstupuje zo slinkovรฝch minerรกlov predovลกetkรฝm trikalciumaluminรกt. Cementy s vyลกลกรญm obsahom trosky a inรฝch hydraulickรฝch prรญmesรญ majรบ niลพลกรญ podiel tohto minerรกlu. Preto je รบฤinok urรฝchฤพujรบcich lรกtok pri pouลพitรญ zmesnรฝch cementov vลพdy menลกรญ ako v prรญpade cementov CEM I;
  • druhu a dรกvky ฤalลกรญch pouลพitรฝch prรญsad โ€“ tento vplyv ukรกลพeme na prรญklade: plastifikaฤnรฉ prรญsady ovplyvลˆujรบ spracovateฤพnosลฅ ฤerstvรฉho betรณnu, a tรฝm nepriamo i jeho vodnรฝ sรบฤiniteฤพ, ktorรฝ mรก vรฝznamnรฝ vplyv na dosahovanรฉ pevnosti. Okrem toho je dรดleลพitรฝ aj stupeลˆ rozriedenia urรฝchฤพujรบcej prรญsady v zรกmesovej vode;
  • vodnรฉho sรบฤiniteฤพa a spรดsobu zhutลˆovania ฤerstvej betรณnovej zmesi;
  • teploty ฤerstvej betรณnovej zmesi a okolia โ€“ ovplyvลˆuje rรฝchlosลฅ hydrataฤnรฝch reakciรญ. To platรญ aj pri pouลพitรญ urรฝchฤพujรบcich prรญsad. V praxi to znamenรก nutnosลฅ vyลกลกieho dรกvkovania tรฝchto prรญsad pri nรญzkych teplotรกch.
Urรฝchlenie tvrdnutia sa pouลพรญva aj v prefabrikรกcii, kde s vyuลพitรญm tรฝchto prรญsad moลพno urรฝchliลฅ obeh foriem pri betonรกลพach monolitickรฝch ลพelezobetรณnovรฝch konลกtrukciรญ a vลกeobecne pri betonรกลพach realizovanรฝch pri nรญzkych vonkajลกรญch teplotรกch, keฤ sa skracuje ฤas na oddebลˆovanie. ฤŽalej sa urรฝchฤพovanie tvrdnutia vyuลพรญva pri rรดznych sanaฤnรฝch prรกcach, kotvenรญ veฤพkรฝch konลกtrukฤnรฝch prvkov a opravรกch betรณnovรฝch konลกtrukciรญ.

Urรฝchlenie tuhnutia sa pouลพรญva pri ลกpeciรกlnych ฤinnostiach, ako je napr. torkretรกcia, odstraลˆovanie nรกsledkov rรดznych havรกriรญ, kotvenie veฤพkรฝch konลกtrukฤnรฝch prvkov a opravy betรณnovรฝch konลกtrukciรญ poฤas prevรกdzky. Pritom sa vลพdy poลพaduje aj urรฝchlenie tvrdnutia betรณnu. Pri betonรกลพi poฤas mrazu je vรฝhodou urรฝchlenรฝ vรฝvin hydrataฤnรฉho tepla a znรญลพenie teploty bodu topenia ฤพadu. Obmedzuje sa tak riziko zamrznutia zรกmesovej vody v betรณnovej zmesi.

Prรญsady sa delia podฤพa chemickรฉho zloลพenia na prรญsady obsahujรบce chloridy a prรญsady bezchloridovรฉ.

Prรญsady obsahujรบce chloridy

Sรบ to prรญsady na bรกze chloridu vรกpenatรฉho (CaCl2), ktorรฉ sรบ vysokoรบฤinnรฉ a urรฝchฤพujรบ nielen tvrdnutie, ale aj zaฤiatok a ฤas tuhnutia. Ich hlavnou nevรฝhodou je vysoko korozรญvny รบฤinok na oceฤพovรบ vรฝstuลพ, takลพe nie sรบ vhodnรฉ na aplikรกciu pri vรฝrobe ลพelezobetรณnovรฝch prvkov a konลกtrukciรญ.

Bezchloridovรฉ prรญsady

Prรญsady na bรกze thiokyanatanov

Ich zรกkladnou zloลพkou je thiokyanatan sodnรฝ (NaSCN) alebo vรกpenatรฝ (Ca(SCN)2). Vรฝrazne urรฝchฤพujรบ tvrdnutie, na oceฤพovรบ vรฝstuลพ vลกak pรดsobia veฤพmi korozรญvne, podobne ako chloridy. Preto majรบ rovnakรฉ vyuลพitie ako prรญsady na bรกze chloridov.

Prรญsady na bรกze dusiฤnanov

Zรกkladnou zloลพkou je vรคฤลกinou dusiฤnan vรกpenatรฝ (Ca(NO3)2). Nemajรบ korozรญvny รบฤinok na oceฤพovรบ vรฝstuลพ, preto sa pouลพรญvajรบ aj na vรฝrobu ลพelezobetรณnovรฝch prvkov a konลกtrukciรญ. Prรญsady na bรกze CaCl2, NaSCN, Ca(SCN)2 a Ca(NO3)2 vลกeobecne vytvรกrajรบ pri reakcii s trikalciumaluminรกtom a vodou komplexnรฉ zlรบฤeniny, ktorรฉ kryลกtalizujรบ s veฤพkรฝm mnoลพstvom vody, podobne ako ettringit vznikajรบci v poฤiatoฤnรฝch fรกzach hydratรกcie trikalciumaluminรกtu v prรญtomnosti sadrovca. Na rozdiel od neho vลกak nebrzdia ฤalลกie hydrataฤnรฉ reakcie, iba odoberรบ prebytoฤnรบ vodu z hydratujรบcej zmesi. Tuhnรบca zmes je tak hutnejลกia a poฤiatoฤnรฉ pevnosti vyลกลกie.

Alkalickรฉ prรญsady

Obsahujรบ hydroxidy alebo uhliฤitany alkalickรฝch kovov. Ich pรดsobenie je zaloลพenรฉ na veฤพmi rรฝchlej chemickej reakcii s aluminรกtmi obsiahnutรฝmi v zrnรกch cementu, ฤรญm sa urรฝchli zaฤiatok tuhnutia a skrรกti sa jeho ฤas. Pouลพรญvajรบ sa vลกade tam, kde je potrebnรฉ rรฝchle stuhnutie a stvrdnutie betรณnovej zmesi, ako je napr. torkretรกcia, rรฝchle opravy betรณnovรฝch konลกtrukciรญ a odstraลˆovanie nรกsledkov havรกriรญ betรณnovรฝch objektov.

Prรญsady s obsahom sรญranu draselnรฉho

Sรญran draselnรฝ (K2SO4) reaguje za prรญtomnosti vรกpnika a vody s aluminรกtmi v zrnรกch cementu spolu so vznikom nerozpustnรฉho minerรกlu syngenitu. Tento minerรกl sa pri svojom vzniku vyznaฤuje vysokou nukleaฤnou rรฝchlosลฅou (vyลกลกou, neลพ mรก ettringit, ktorรฝ za normรกlnych okolnostรญ vznikรก v hydratujรบcej zmesi prednostne). Dochรกdza tak k urรฝchleniu tuhnutia betรณnovej zmesi a sรบฤasne k nรกrastu poฤiatoฤnรฝch pevnostรญ.

ฤŒerstvรฉ betรณnovรฉ zmesi, obsahujรบce urรฝchฤพovaฤe tuhnutia a tvrdnutia, treba najmรค v letnom obdobรญ chrรกniลฅ poฤas transportu pred prehrievanรญm a stratou vody. To platรญ pre akรบkoฤพvek betรณnovรบ zmes, zmesi s obsahom urรฝchฤพovaฤov sรบ vลกak na zvรฝลกenie teploty a stratu vody citlivejลกie.

Text: Ing. Tomรกลก Tรกborskรฝ, Petr Schlattauer
ย 
Tomรกลก Tรกborskรฝ absolvoval Vล CHT v Prahe, Fakultu anorganickej technolรณgie. Je zamestnanรฝ vo Vรฝskumnom รบstave maltovรญn Praha, s. r. o., kde zastรกva pozรญciu vedรบceho akreditovanรฉho laboratรณria. Je autorom mnohรฝch ฤlรกnkov v odbornรฝch periodikรกch z oblasti stavebnรญctva. Takisto sa podieฤพal na autorstve jednej z publikรกciรญ MลฝP a Vรš maltovรญn.
Petr Schlattauer je absolventom strednej odbornej ลกkoly biochemickรฉho zamerania. Vo Vรฝskumnom รบstave maltovรญn Praha, s. r. o., pรดsobรญ ako internรฝ audรญtor akreditovanรฉho laboratรณria. Autorsky prispieva do odbornรฝch ฤasopisov z oblasti staviteฤพstva. Je spoluautorom odbornรฝch katalรณgov Vรš maltovรญn Praha, s. r. o.