Falconry s.r.o.

Beton

Jednou z progresivních a současně se silně vyvíjejících se metod ošetření betonu je vnitřní péče. Pod pojmem vnitřní péče můžeme představit dodávku "ošetřovacího" vody přímo z vnitřku betonu, kde je zabudována již během jeho míchání, a to v hmotě určitého nosiče tak, aby nezvýšil vodní koeficient čerstvého betonu a současně aby byl k dispozici za náhradu ztracené vody ať již odpařováním nebo autogenním vysycháním.

Jednou z forem tohoto nosiče jsou superabsorpční polymery (SAP).

Nejširší uplatnění vnitřního ošetření pomocí SAP, se projevuje v betonových konstrukcích s vysokým povrchovým modulem (poměr ploch plochy vystavené prostředí a objemu konstrukce) a zvlášť v tzv. Vysoko pevnostních betonů, kde se vnější ošetření dodáváním vody stává neúčinným z důvodu velmi malé permeability betonu.

Výhody

Vnitřně ošetřování prostřednictvím SAP poskytuje vodu na hydrataci (dosažení vyššího stupně hydratace) a ošetřovací voda nevytváří kapiláry, póry neboť je vázána v SAP odkud se postupně uvolňuje, čímž eliminuje vznik mikro pórů v cementovém gelu. Aby vnitřní ošetřování takovým způsobem mohlo fungovat, musí být zabezpečeny určitě podmínky.

Voda obsažena v SAP musí být snadno uvolnitelná do cementového tmelu, když dojde k její potřebě. Jelikož SAP se chovají jako zásobníky vody s diskrétní velikostí a polohou, je nevyhnutelné, aby byly homogenně distribuované do celého objemu betonu. Cementový tmel tak bude mít v každém místě dostatek blízkých zdrojů ošetřovací vody.

Zajímavý je i poznatek, že v průběhu prvních 30 min se absorpce prakticky zastaví a kapacita absorpce dosahuje pro jednotlivé typy SAP hodnoty cca 35 g resp. 17 g pórů roztoku na 1 gram SAP. Při dávce 0,3% SAP typu B z dávky cementu 300 kg / m3 to představuje 31,5 kg vody vázané v SAP. Z tohoto jednoduchého výpočtu vyplývá, že dávku vody lze bez obav zvýšit o 31,5 kg / m3, neboť tuto část pórů roztoku v krátkém čase absorbuje SAP a během hydratace nebude dále zvyšovat vodní součinitel ani vyvolávat související negativně efekty. Během tuhnutí a tvrdnutí betonu se ze SAP uvolňuje akumulovaných voda. Zpětným uvolňováním vody se zajišťuje skoro konstantní RH v betonu. Je vidět vliv množství SAP na vlhkost betonu v čase. Už při dávce 0,3 hmotnostních % z cementu se RH udržuje stabilně na úrovni cca 97%, což eliminuje kapiláry tahového napětí na hodnotu cca 5 MPa. V důsledku vysokého RH betonu tedy nedochází ke vzniku takového výrazného kapilárního tahové napětí v betonu, jako je tomu u vzorku s 0%.

Zabudovaná ošetřovací voda do betonu pomocí SAP, omezí kapiláry napětí a také celkově smrštění. Vedlejším efektem této ošetřovací metody je vznik volných pórů v cementovém tmelu, které vzniknou vyprázdněním zrníček SAP. Znamená to, že vnitřní ošetřování má v konečném důsledku podobný účinek na dlouhodobé vlastnosti betonu jako například provzdušňovací přísady - mírné snížení pevnosti a modulu pružnosti, ale i zvýšení odolnosti proti působení zmrazování a rozmrazování. V tomto bodě je však třeba zdůraznit, že snížení pevnosti vznikem prázdných pórů,  nemusí v konečných číslech znamenat absolutní pokles pevnosti betonu, protože správným návrhem a provedením ošetřování pomocí SAP se obzvlášť u betonů s nízkým vodním součiniteli dosáhne vyšší stupeň hydratace, s čímž souvisí lepší využití zabudovaného složek.

Informace o produktu

Superabsorbční polymery (SAP) se vyznačují schopností vázat ve své struktuře velké množství vody a vodních roztoků prostřednictvím vodíkových vazeb. Standardně se vyrábějí dva typy SAP (dvěma technologiemi). Pro ošetřování betonu je vhodně používat SAP se zrny kulového tvaru s průměrem cca 50 až 200 um v suchém stavu. Tento typ je schopen vázat vodu do své struktury a zvětšuje tak svůj objem desetkrát (průměr se zvětšuje přibližně třikrát). Množství roztoku, který je SAP schopen absorbovat je značně závislé od koncentrace iontů soli v roztoku. Velmi jednoduše řečeno, zvyšující se koncentrace iontů soli v roztoku redukuje možnosti SAP přijímat vodu.

Zvláště důležité je ošetřování betonů s nízkým vodním součinitelem (0,2 až 0,36). Obvykle jsou to Vysokohodnotné betony (HPC) podstupující výrazně samo vysychání (ztráta volné vody) a související chemické smršťování.

U betonů s nízkým vodním součinitelem (méně než 0,36) nemůže proběhnout kompletní hydratace (stupeň hydratace α <1), což způsobuje nevyužití potenciálu mechanických parametrů navrženého betonu. Dosažení vyššího stupně hydratace (ideální 1) vyžaduje zvýšení dávky vody, ale tato voda se nesmí podílet na vodním součiniteli, čili to musí být voda ošetřovací.

Nicméně,  pokud je ošetřovací voda dodávána na povrch konstrukce HPC, pak není schopna penetrace do jaderné oblasti betonu kvůli jeho vysoké hutnosti (nízké permeabilitě), a tak je potřeba ošetřovací vodu dostat do betonu jinou metodou - tzv. vnitřním ošetřování.

Aplikace

SAP se přidává do betonu (v suchém stavu) během míchání spolu s cementem v dávkách přibližně 0,3 až 0,6 hmotnostních procent z dávky cementu. Voda, která má být vázána v SAP se přidává do betonu spolu s běžnou dávkou vody. SAP ji během několika minut absorbuje.

Je zřejmě, že i typ (A) SAP dosáhne v průběhu prvních 5 min více než 50% saturace, resp. absorbuje více než 50% své kapacity. Zde je třeba poznamenat, že typ A je charakteristicky kulovitého tvaru zrn, což je ideální tvar, vyznačuje se minimální povrchovou plochou, a proto je absorpce pomalejší než u typu (B) s nepravidelným tvarem zrn.

Dotaz na produkt Beton

Tato webová stránka používá pro poskytování služeb, personalizaci reklam a analýzu návštěvnosti cookies. Používáním těchto stránek souhlasíte.

Více informací