Betonin valaminen kylmällä säällä – Kuinka valaa

Vaikka ei näytä olevan olemassa tarkkaa lämpötilaa, jonka alapuolelle menemistä tulisi välttää, betonia valaessa… sinun on määriteltävä selkeästi, mihin vedät rajan!

• Milloin on liian kylmä valaa betonia?
• Betonin valaminen kylmällä säällä
• Onko betonin tekeminen kylmänä todella viisasta?
• Betonivalujen suunnittelu juuri sinun tilanteeseesi on avainasemassa
• Miten estää betonin jäätyminen?
• Säätele lämpötilaa kylmällä säällä betonoinnin aikana
• Tarkkaile ympäristöolosuhteita valun aikana ja sen jälkeen

Milloin on liian kylmä valaa betonia?

"American Concrete Instituten (ACI) nykyinen kylmän sään betonoinnin määritelmä, kuten ACI 306:ssa todetaan, on: 'ajanjakso, jolloin yli kolmena peräkkäisenä päivänä keskimääräinen vuorokauden lämpötila laskee alle 40 Fahrenheit-asteen (F) ja pysyy alle 50 Fahrenheit-asteen yli puolet mistä tahansa 24 tunnin jaksosta.Tämä määritelmä voi mahdollisesti johtaa betonin jäätymisongelmiin varhaisessa iässä._[1]Portland Cement Associationin (PCA) mukaan.

Betonin valaminen kylmällä säällä

On jatkuva haaste betonialan ammattilaisille. Alan teknologinen kehitys tarjoaa poikkeuksellisia neuvoja betonin valamiseen onnistuneesti kylmällä säällä. Antako tämä kehitys sinulle riittävästi itseluottamusta päätöksentekoon? Aiotko ajoittaa valun vai et?

Onko betonin tekeminen kylmänä todella viisasta?

Nopea vastaus tähän on tarkistaa sääennuste. Jos huomisen lämpötila on noin 32°C, kannattaa ehkä harkita betonivalujen siirtämistä myöhempään päivään.

Mutta joskus vastaus ei ole yhtä lopullinen kuin tietty lämpötila. Todellinen vastaus riippuu lähestymistavastasi... ja paikallisista resursseistasi. Mutta katsotaanpa ensin, miten lämpötila vaikuttaa betonin valamiseen. Mikä määrittelee kylmän sään betonille?

Amerikan betoniinstituutti (ACI) – ACI 306R-10 on todennut, että ”Kylmästä säästä on kyse, kun ilman lämpötila on laskenut tai sen odotetaan laskevan alle 40 °C:n suojausjakson aikana. Suojausjakso on aika, joka tarvitaan estämään betonin altistuminen kylmälle säälle."_[2]

Betonirakentajat, jotka asuvat ilmastossa, jossa lämpötilat ovat rutiininomaisesti tällä alueella, ymmärtävät, että heidän on "ajateltava normaalin ulkopuolelta". säätiö laatikko.” Mennäänpä nollapisteeseen ja katsotaan, miten se tehdään!

Betonivalujen suunnittelu juuri sinun tilanteeseesi on avainasemassa

Mitä jos maa on jäässä?

Jos maa on jäässä, tapahtuu laajenemista, mikä luo epävakaan tuen perustukselle. Kun perustuksiin kohdistetaan kuorma rakenteena, maa voi painua, kun se alkaa sulaa.

Concrete Foundations Associationin toimitusjohtaja James R. Baty II CFA kirjoitti, että ”Perustusjärjestelmä suunnitellaan kantavan maaperän lujuuden tai pikemminkin kantavuuden perusteella. Kun maa jäätyy, sen tilavuus laajenee, jolloin muodostuu jäähiukkasia ja sen tukiolosuhteet muuttuvat. Kun jäätynyt maa on saanut rakenteen, laajentunut maanpinta tukee rakennetta virheellisesti ja se painuu maan sulaessa."_[3]

Tämän huolenaiheen huomioon ottaen jaan keskeisiä strategioita, jotka auttavat sinua suunnittelemaan… ja viimeistelemään betoniprojektisi kylminä talvikuukausina.

Estä pohjamaan jäätyminen. Sulata pohjamaa (kaikki maanalaiset materiaalit, jotka vaikuttavat suoraan betonivalualueelle) jos se on jäässä. Tee kaikki tarvittava välttääksesi betonin kaatamisen jäätyneen pohjamaan päälle (pyrotekniikkaa ei suositella)! Jos pohjamaa on jäässä, painuman mahdollisuus ei ole ainoa ongelma.

Betoni on huokoinen materiaali ja sillä on potentiaalia imeä kosteutta pohjamaasta… mikä voi heikentää sen kykyä kehittää lujuutta. (Muista… jos valat betonilaatan, höyryn hidastin (Tulee sijoittaa pohjamaan ja betonin väliin. Varmista, että valitsemasi höyrysulku on ASTM E1745 -standardin mukainen.)

Miten estää betonin jäätyminen?

Ennaltaehkäiseviin toimiin kuuluu pohjamaan peittäminen eristysmateriaaleilla, kuten peitteillä tai pilleillä, jotta se pysyy vapaana jäästä ja lumesta. Jos pohjamaa jäätyy, voi olla tarpeen kaivaa routarajan alapuolelle ja poistaa kaikki jäätyneet alueet. Kun pohjamaa on sulanut riittävästi, se on levitettävä takaisin ja tiivistettävä routinasetuksilla.

Perustusmuotit, teräsraudoitus ja jopa valun aikana käytettävät työkalut voidaan joutua peittämään eristyspeitteillä, jotta ne pysyvät mahdollisimman lämpiminä. Mikä tahansa fyysinen elementti, jolle betoni altistuu, voi olla lämmönhukan lähde betonivalujen aikana (jopa työkaluja)! Sinun kannattaa varautua kaikkiin mahdollisiin tilanteisiin, joita voit kuvitella…

Kansainvälinen veden ja höyryn ominaisuuksien yhdistys (IAPWS) toteaa, että ”Kun nestemäistä vettä jäähdytetään, se supistuu odotetulla tavalla, kunnes lämpötila on noin 4 celsiusastetta.

Sen jälkeen se laajenee hieman, kunnes se saavuttaa jäätymispisteen, ja sitten jäätyessään se laajenee noin 9 %._[4] Se on melko dramaattinen todiste veden termodynaamisista ominaisuuksista… ja siitä, miten ne voivat vaikuttaa pohjamaan tiivistymiseen.

Säätele lämpötilaa kylmällä säällä betonoinnin aikana

Hyvään suunnitteluun kuuluu keskustelu valmisbetoniyrityksen kanssa lämpötilan hallinnan ylläpitämisestä betonivalussa kylmällä säällä.

Tiedä minkä lämpötilaista vettä lisäät

Vesi voi olla liian kuumaa betoniseokseen.Veden lämpötila voi vaihdella 140–180 °C:n välillä, mutta yli 180 °C:n lämpötilat heikentävät seosta. Betonin kovettumisen estämiseksi sementtiä ei saa missään vaiheessa antaa koskettaa kuumaa vettä; sen sijaan kiviaines tulee sekoittaa veteen ennen sementin lisäämistä."_[5]

Ota huomioon lämpöhäviö, jos seosta ei tehdä paikan päällä

"Jokaista 10 Fahrenheit-asteen lämpötilaeroa kohden kovettumisaika kasvaa 1/3:lla (esimerkki: 6 tunnin kovettuminen 70 Fahrenheit-asteessa vastaa 8 tunnin kovettumista samalla betonilla 60 Fahrenheit-asteessa)."_[6] Odotetun siirtymäajan tunteminen betonitehtaasta työmaalle antaa mahdollisuuden arvioida lämpöhäviöitä…ja miten ne voivat vaikuttaa kovettumisaikoihin betonin valamisen jälkeen.

Suunnittele sinulle parhaiten sopivat kiihdytyslisäaineet

"Kahdenlaisia ​​kiihdyttimiä ovat kalsiumkloridi ja kloriditon tyyppi. Kalsiumkloridi voi kuitenkin aiheuttaa korroosiota kaikille betonissa käytetyille teräksille. Kloriditon tyyppi ei kuitenkaan ole syövyttävä ja sitä voidaan käyttää paljon suurempina määrinä."._[7] "Jos raudoitusterästä ei tarvita, tehokkain seoksen säätö on joko kalsiumkloridin tai kalsiumkloridia sisältävän kiihdyttävän seoksen lisääminen."_[8] "Kalsiumkloridi auttaa nopeuttamaan betonin hydrataatioprosessia toimimalla katalyyttinä, joka auttaa vapauttamaan kalsiumoksidia sementistä, mikä nopeuttaa hydrataatioprosessin käynnistymistä ja kriittisen 500 psi:n (3.5 MPa) puristuslujuuden saavuttamista."._[9]

Ilmainen lataus – 4 syytä, miksi betonisi kuivuminen kestää ikuisuuden

Mieti, minkä tyyppisiä lisäsementtejä seokseen voitaisiin lisätä.

Kumman tyyppinen sementti tuottaa tehokkaampia tuloksia, tyyppi I vai tyyppi III? Vaikka ”Tyypin I sementti on todistetusti tehokas kylmissä sääolosuhteissa, kun taas tyyppi III voi tarjota lisäsuojaa ja hallintaa korkeampien sisälämpötilojen vaikutuksesta, mikä johtaa nopeampaan lujuuden kasvuun."_[10] "Tyypin III (korkean varhaislujuuden) sementin käyttö nopeuttaa betonin kovettumisaikaa ja lujuuden kasvua. Hienommaksi jauhettu tyypin I tai tyypin II sementti voi sisältää myös enemmän trikalsiumsilikaattia. Sekä hienompi jauhatus että suurempi trikalsiumsilikaattipitoisuus lisäävät hydraatiossa syntyvän lämmön nopeutta."_[11]

Tuleeko lämpötilassa usein muutoksia kuivauksen aikana?

Lämpötilan muutokset, jotka luovat "Peräkkäisten jäätymis-sulatussyklien ja pastan ja kiviaineksen hajoamisen kumulatiivinen vaikutus voi lopulta aiheuttaa betonin laajenemista ja halkeilua, hilseilyä ja murenemista."_[12]

Näiden tuhoisien seurausten välttäminen edellyttää "Ilmaa sisältävä betoni, joka sisältää miljardeja mikroskooppisia ilmasoluja kuutiojalkaa kohden. Nämä ilmataskut lievittävät betonin sisäistä painetta tarjoamalla pieniä kammioita, joihin vesi voi laajentua jäätyessään. Ilmaa sisältävä betoni valmistetaan käyttämällä ilmaa sisältävää portlandsementtiä tai lisäämällä ilmaa lisääviä aineita huolellisen teknisen valvonnan alaisena betonin sekoituksen aikana työmaalla. Ilmaa sisältävän betonin määrä on yleensä neljästä seitsemään prosenttia betonin tilavuudesta... mutta sitä voidaan vaihdella erityisolosuhteiden mukaan."_[13]

Yksinkertaisesti sanottuna… pidä betoni sekä törmäysalue jäätymättä!

Muista…”Ihmiset eivät suunnittele epäonnistumista. He epäonnistuvat suunnittelussa.”_[14]

Kylmän sään betonivalun suunnittelu on valmis. Tänään on betonipäivä. Muista varata riittävästi muovia, eristäviä peitteitä, pillejä jne. peittämään betoni lämmön säilyttämiseksi ja asianmukaisen kovettumisen edistämiseksi. Saatat tarvita lisälämmönlähteitä äärimmäisissä ilmastoissa oikean ympäristön lämpötilan ylläpitämiseksi.

Kun betoni on valettu ja viimeistelty, sen jäätymisen estäminen on ehdottoman tärkeää. Portland Cement Companyn mukaan "Kaikki betoni on suojattava jäätymiseltä, kunnes se on saavuttanut vähintään 500 paunan neliötuumaa kohden (psi) lujuuden, mikä tapahtuu tyypillisesti ensimmäisten 24 tunnin aikana."_[15] Lisäksi "ACI-306R-standardi suosittelee, että betonin lämpötila pidetään suositellussa 55 Fahrenheit-asteen valulämpötilassa vaaditun suojausjakson ajan."_[16] James Baty toteaa, että ”Betonin jäätymispiste on noin 27 celsiusastetta betoniseoksesta riippuen."_[17]

"Betonia ei saa missään tapauksessa antaa jäätyä ensimmäisten 24 tunnin aikana sen valamisesta. Koska sementin hydratoituminen on eksoterminen reaktio, betoniseos tuottaa jonkin verran lämpöä.

Muotteihin kiinnitetty tai eristeellä peitetty betoni menettää harvoin riittävästi kosteutta 40–55 Fahrenheit-asteen lämpötilassa heikentääkseen kovettumista. On hyvä käytäntö pitää muotit paikoillaan mahdollisimman pitkään, koska ne auttavat jakamaan lämpöä tasaisemmin ja estävät betonin kuivumisen.

On myös tärkeää estää betonin nopea jäähtyminen lämmitysjakson päätyttyä. Betonipinnan äkillinen jäähtyminen sisätilojen ollessa lämpimiä voi aiheuttaa lämpöhalkeilua._[18]

Tarkkaile ympäristöolosuhteita valun aikana ja sen jälkeen

Betonin kovettumiseen ja sitoutumiseen liittyvien kemiallisten reaktioiden luonnollinen seuraus on lämpeneminen. Sinun on voitava seurata ja tallentaa ympäristön olosuhteita sekä betonin lämpötilaa sen kuivuessa. Yksinkertainen ratkaisu on ostaa infrapunalämpömittari betonin lämpötilan mittaamiseen ja termo-kosteusmittari ilman lämpötilan seuraamiseen.

Jos valat tulevaa lattiapäällystettä varten ja haluat seurata lämpötilaa ja suhteellista kosteutta betonin kuivumisen aikana, dataloggeri on kätevä työkalu. Esimerkiksi Wagner-mittarit... Älykäs metsuri™ mahdollistaa ympäristöolosuhteiden seurannan, tallentamisen ja tallentamisen jopa 300 päivän tai 12,000 XNUMX lukeman ajan.

Betonin valaminen kylmällä säällä on aina tuonut haasteita betonialan ammattilaisille…

Alan jännittävät edistysaskeleet ovat kuitenkin antaneet betonialan ammattilaisille valmiudet valaa betonia onnistuneesti kylmällä säällä! Saatavilla olevien vaihtoehtojen ymmärtäminen… paikallisten resurssien tunteminen antaa sinulle luottamusta pitää tuotantotasosi tasaisena ympäri vuoden!

**Huom…tarkista aina betonitoimittajalta betoniseokseen lisättävien lisäaineiden määrä.**

Aiemmin julkaissut ProInstaller-lehti.

Viitteet:

[1] http://www.cement.org/learn/concrete-technology/concrete-construction/cold-weather-concreting
[2] https://www.concrete.org/topicsinconcrete/topicdetail/cold%20weather
[3] http://cfawalls.org/concretefacts/2013/11/15/casting-foundation-concrete-in-cold-weather/
[4] http://www.iapws.org/faq1/freeze.html
[5] https://www.forconstructionpros.com/concrete/article/10306898/cold-weather-concrete-pouring
[6] https://www.cemexusa.com/documents/27329108/45560536/cold-weather-concreting.pdf/8a67fa2b-5119-55ba-c212-e3da4b369b39
[7] http://www.stixnstones.com/blog/bid/75732/What-Precautions-Should-You-Take-When-Pouring-Concrete-in-the-Winter
[8] https://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/nrcs141p2_023585.pdf
[9] https://www.forconstructionpros.com/concrete/article/10306898/cold-weather-concrete-pouring
[10] http://cfawalls.org/concretefacts/2013/11/15/casting-foundation-concrete-in-cold-weather/
[11] https://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/nrcs141p2_023585.pdf
[12] http://www.cement.org/Learn/concrete-technology/durability/freeze-thaw-resistance
[13] http://www.cement.org/cement-concrete-applications/working-with-concrete/air-entrained-concrete
[14] http://www.azquotes.com/quote/710547
[15] http://www.cement.org/learn/concrete-technology/concrete-construction/cold-weather-concreting
[16] https://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/nrcs142p2_017796.pdf
[17] http://cfawalls.org/concretefacts/2013/11/15/casting-foundation-concrete-in-cold-weather/
[18] http://www.cement.org/learn/concrete-technology/concrete-construction/cold-weather-concreting

Wagner mittarit

Wagner Meters on amerikkalainen perheyritys, jonka tavoitteena on tarjota kosteusmittausteknologiaratkaisuja, jotka parantavat jokaisen asiakkaan projektin laatua ja arvoa. Lähes 60 vuoden innovaatioperinteellä Wagner on edelleen resurssi sekä yksittäisille käsityöläisille että tehokkaille kaupallisille hankkeille.

Päivitetty viimeksi 19. huhtikuuta 2024