Einfangen von Wärme durch Aushärten von Beton unter Kunststoffplatten
Obwohl das Aushärten von Beton unter Kunststoffplatten eine anerkannte Technik ist, habe ich einige Zweifel daran.
Ich denke, dass die Kunststoffplatten Wärme aus der exothermen Reaktion einfangen können, was zu einem wichtigen Temperaturanstieg im frischen Beton führen wird.
Ich mache mir Sorgen, dass die Wärme von innen und nicht von außen kommt.
Meine Frage: Ist das ein echtes Problem?
Antworten
Die Wärmeentwicklung während der Betonhärtung ist ein erhebliches Problem. Es sind ganze Bücher darüber geschrieben worden – siehe zum Beispiel CIRIA C766 – „Kontrolle der Rissbildung durch behinderte Verformung im Beton“. Die Hauptursache für die darin diskutierte Rissbildung ist die sogenannte „frühe thermische Rissbildung“, bei der das Erhitzen und anschließende Abkühlen des Betons zurückhaltende Spannungen erzeugt, die zur Rissbildung führen.
Stellen Sie sich in einem einfachen Fall vor, Sie gießen eine Platte als Füllung zwischen zwei bereits ausgehärtete Platten. Wenn der Beton aushärtet, erwärmt er sich und möchte sich ausdehnen, aber er kann nirgendwo hingehen (er befindet sich zwischen zwei massiven Plattenkanten), sodass Sie glauben würden, dass er komprimiert wird. Allerdings ist die Zementmatrix zu diesem frühen Zeitpunkt der Aushärtung wirklich schwach, und die Kompression, die durch diesen Expansionsversuch erzeugt würde, wird durch Kriechen abgebaut. Der Beton erreicht eine anständige Festigkeit, solange er noch heiß ist, dann beginnt er abzukühlen. Beim Abkühlen versucht es sich zusammenzuziehen. Es ist jedoch mit diesen angrenzenden Plattenkanten verbunden, kann sich also nicht wirklich zusammenziehen, sodass es in Spannung gerät (es ist jetzt stark genug, dass das Kriechen es nicht mehr regelt). Der Beton gerät unter Spannung und könnte reißen, und wenn er reißt (aufgrund dieses Effekts),
Dies ist jedoch ein relativ komplexes Thema, und es muss nicht unbedingt so sein, dass eine Kühlung des Betons die Situation verbessert. Tatsächlich besteht eine der Möglichkeiten, thermische Risse zu mindern, darin, die Betonoberfläche zu isolieren und die Wärme absichtlich einzuschließen. Dies liegt daran, dass ein weiterer Mechanismus, der Risse auslösen kann, die unterschiedliche Abkühlung durch den Abschnitt ist – die Oberfläche kühlt schneller ab als der Kern . Wenn Sie den Unterschied zwischen Oberfläche und Kern minimieren, minimieren Sie diese Art von Rissen. Leider verschlimmert dies den oben beschriebenen Fall (der durch den Abfall von der Spitzentemperatur auf die Umgebungstemperatur verursacht wird), da das Isolieren des Betons diese Spitzentemperatur und damit den Abfall von der Spitzentemperatur auf die Umgebungstemperatur erhöht.
Es gibt viele und vielfältige Möglichkeiten, gegen frühe thermische Rissbildung vorzugehen, und sie hängen von den Einzelheiten der Situation ab – der Form und Größe des Bauteils, der Anordnung der Einspannungen, der Reihenfolge, in der benachbarte Teile gegossen werden usw. Eine Maßnahme, die funktioniert In fast allen Fällen wird die Hitze reduziert, indem weniger exotherme Mischungen verwendet werden – dies ist einer der Hauptvorteile von puzzolanischen Zementersatzstoffen in der Mischung. Sie müssen auch ausreichend Verstärkung bereitstellen, um die Rissbildung zu kontrollieren – diese Effekte können sogar die Verstärkung nachgeben, wenn Sie es falsch machen (und dann bekommen Sie große Risse). Die Hauptanwendung von C766 besteht darin, zu bestimmen, wie viel Verstärkung Sie benötigen, um diese thermischen Effekte zu kontrollieren. Sie können den Beton auch kühlen, vielleicht indem Sie Flockeneis verwenden, wenn Sie ihn anstelle von flüssigem Wasser mischen.
Die erzeugte Wärme und die erreichten Temperaturen sind jedoch so, dass eine Kunststofffolie auf der Oberfläche im Wesentlichen irrelevant ist – sie wird die Temperaturen nicht wesentlich verändern. Die Kunststofffolie auf aushärtendem Beton dient normalerweise dazu, das Wasser darin zu halten, damit die Oberfläche richtig aushärtet, und sicherzustellen, dass der Beton der Deckzone dicht, fest und richtig ausgehärtet ist, ist absolut entscheidend, um dauerhaften Beton zu erzielen.
Beim Warten auf das Aushärten des Betons unter Bedingungen, bei denen es wahrscheinlich ist, dass er gefriert, wird er oft abgedeckt.
Beim Gießen großer Maschinenfundamente an Baustellen unter tropischen Bedingungen haben wir den Beton immer mit Sackleinen bedeckt, die ständig feucht gehalten wurden, um die Wärme des aushärtenden Betons aufzunehmen. Wir haben nie eine nicht absorbierende Abdeckung wie Plastik verwendet.