Spolehlivost a životnost stavebních konstrukcí je dána kvalitou stavebních materiálů použitých při jejich výstavbě. Nejoblíbenějším materiálem při výstavbě nosných konstrukcí a základů zůstávají směsi na bázi cementu. Dnes trh nabízí širokou škálu značek cementu pro různé účely.
Co ovlivňuje dobu tuhnutí cementu
Doba tuhnutí malty je jednou z klíčových vlastností cementu a závisí na teplotním režimu a použitém pojivu.
Předtím jako koupit cement, musíte pochopit jeho označení, jehož čísla označují úroveň pevnosti v kg / cm 2. Čím větší číslo, tím nižší je rychlost vytvrzování roztoku, tzn. M300 je delší než M500.
Důležitou roli hraje také teplota, optimální rozmezí je od 15 do 25 C. Čím nižší teplota, tím déle trvá, než roztok tuhne, ale horké počasí (od 30 C) také negativně ovlivňuje proces kalení a kvalitu konečné struktury. To je třeba vzít v úvahu, když dodávka cementu přímo na staveniště.
Betonárny používají účinné technologie vytvrzování malty, které poskytují vysokou rychlost v kombinaci s optimální kvalitou. To však vyžaduje speciální zařízení pro udržení konstantní teploty, přísné dodržování poměru složek roztoku a mnoho dalšího.
Za normálních podmínek toto vše není k dispozici, proto se staveniště musí řídit informacemi uvedenými na obalu a doporučeními výrobce ohledně teploty, poměru míchání a doby vytvrzování. V přítomnosti přísad se rychlost tuhnutí liší i u stejných druhů cementu. Normálně stačí 28 dní k dosažení přijatelné úrovně pevnosti.
Klíčové fáze tuhnutí
Důležitou roli v tomto procesu hraje správný poměr složek při přípravě roztoku. Bez toho není možné zaručit požadované ukazatele síly. Po 1 hodině po nalití se vlastnosti směsi začnou měnit. Během 24 hodin ztvrdne natolik, že unese lidskou váhu. Ale to je pouze 1. fáze, která se nazývá tuhnutí, a vytvrzování je 2. fáze. Za teplého počasí po 48 hodinách nabírá nalitá hmota asi polovinu deklarované síly.
Mezi litím směsi a obnovením stavebních prací musí uplynout minimálně 4 týdny. Během této doby beton získá 90 % návrhové pevnosti. Ale pokud nemluvíme o jednoduchých nosných konstrukcích, ale o silném základu, měli byste si dát roční přestávku.
Doba schnutí cementu M500
Objednání materiálu, je třeba se zaměřit na jeho označení. Například M500 dosáhne 14 % deklarované pevnosti za 75 dní, zatímco M400 jen poloviny. Čím vyšší je tedy kvalita cementu, tím vyšší je rychlost výstavby. Totéž platí pro ukazatele teploty. Při objednávání dodávky stojí za zvážení, že cena vysoce kvalitního cementu bude také vyšší.
Jakmile teplota okolí klesne na 0 C, proces vytvrzování je vlastně pozastaven. Ale to platí pro čistý cement, který neobsahuje specializované přísady. Po dosažení bodu mrazu vody začíná strukturální destrukce materiálu. Proto je nutné udržovat kladnou teplotu lité hmoty, dokud nedosáhne 90 % deklarované pevnosti. Cement M500 poskytne požadovanou úroveň pevnosti za 1 měsíc. Také doba vytvrzování závisí na poměru cementu a písku ve směsi.
Jak zkrátit dobu schnutí třídy M500
Pro urychlení procesu vytvrzování je nutné udržovat předem stanovenou úroveň teploty. K tomu se vypočítá průměrná denní teplota, a pokud je její hodnota menší než 15-20 C, je třeba směs zahřát, ale nenechat ji vyschnout, jinak se kvalita materiálu sníží. Tomu lze zabránit navlhčením povrchu nebo jeho pokrytím filmem a jinými materiály.
Doba schnutí uvnitř i venku
Vzduch v místnosti se vyznačuje rovnoměrným ohřevem, což umožňuje provést poměrně přesný výpočet doby sušení. Pro podobné výpočty by při vytvrzování venku po dobu 24 hodin měla být provedena série měření teploty v několikahodinových intervalech.
| Stupeň materiálu | Nastavení času, hodin | Doba kalení, dny |
| M100 | 3-3,5 | Do 30 |
| M200 | 2-2,5 | 14-25 |
| M300 | 1,5-2 | 7-14 |
| M400 | 1-2 | 4-7 |
| M500 | 2-4 |
Denní a noční teploty vzduchu se mohou lišit o 10-20 ;C, proto byste měli vypočítat průměrnou denní hodnotu a pak se na ni spolehnout při výpočtu doby vytvrzování směsi.
Složení cementu
Proces vytvrzování začíná krátce po přidání vody do suché směsi. Čím vyšší je obsah silikátů v něm, tím rychleji hmota tuhne. Vysokopevnostní cementy od M400 a výše mají nízký obsah nečistot, což zajišťuje urychlené tuhnutí malty.
Nejprve hmota získá plasticitu, umožní z ní vytvořit prvek požadovaného tvaru a poté začne tvrdnout a získávat pevnost. Je nutné důsledně dodržovat výrobcem doporučenou dobu používání cementové malty. Zpravidla se pohybuje od půl hodiny do 4 hodin.
Doba potřebná k úplnému vytvrzení hmoty je dána značkou cementu a okolní teplotou.
Zajímavé na blogu
Článek 28.05.2021 3886
Teplota lití betonu ovlivňuje jak technické a provozní vlastnosti monolitu, tak rychlost a základní proveditelnost procesu vytvrzování.
Článek 03.05.2021 2125
Při nalévání potěru budete potřebovat suchou směs značky M-300, armovací síť pro vyztužení a také majáky z kovového profilu o výšce 1 cm a základní směs.
Článek 01.05.2021 2325
Beton značky M-300 se používá pro podlahové potěry mnohem častěji než ostatní. Je to dáno optimálním poměrem cen a kvality materiálu a také jednoduchostí procesu lití.
Článek 30.04.2021 1084
Pokud chcete získat co nejrovnoměrnější a nejhladší povlak – nejlepší možností by byla samonivelační cementová podlaha. Tato technologie se používá jak v průmyslu, tak v obytných budovách.
Článek 29.04.2021 865
Není to zdaleka první rok, kdy monolitické betonové konstrukce v oblibě zjevně předčily ostatní způsoby výstavby budov. Dokonce i takové moderní materiály, jako je pěnový beton.
- Řezání stavebních materiálů
- Doprava a platba
Již od prvních řádků tohoto článku jsme nuceni říci, že termín „sušení betonu“ je zásadně nesprávný a kategoricky škodlivý. Jeho použití vede k tomu, že mnoho nezkušených amatérských stavitelů při lití betonových konstrukcí dělá fatální chyby, které vedou k přesně opačnému výsledku – místo monolitu, který může stát po tisíciletí, skončí s něčím amorfním, postrádajícím nosnost kapacitu a sílu.
Chemické a fyzikální základy pevnosti betonu
- Silikáty jsou směsí oxidů vápníku a křemíku.
- Hlinitany jsou směsí oxidů vápníku a hliníku.
- Hliníkové ferity – směs obsahuje oxidy vápníku, hliníku a železa.
Zvláštností slínku je, že v přítomnosti vody se jeho složky přeměňují z amorfní hmoty na krystalickou strukturu. Tento proces, při kterém se absorbuje voda a jako vedlejší produkt se uvolňuje teplo, se nazývá hydratační reakce. Má rychlost, která závisí na řadě vnějších faktorů – o nich budeme hovořit zde, ale o něco později. A prochází několika fázemi.
Ihned po přidání vody do cementu začne směs houstnout. V první fázi reakce jsou jejími nejaktivnějšími účastníky alumináty a aluminoferrity. Při jejich interakci s vodou se uvolňuje až 1500 J/g – pojivo se zahřívá, což vede k aktivaci procesu a začátku růstu jehličkovitých krystalů. Po 8-10 hodinách vyplní celý objem pojiva, tato krystalická struktura se nazývá aluminát. Po této době již betonová hmota zalitá do bednění nebo rozložená po podlahách (podlahový potěr) drží tvar a nerozteče se. Ale nemá pevnost a nosnost.
Cement ve druhé fázi tvrdne a získává pevnost. Což zahrnuje především silikáty. Proces je také doprovázen uvolňováním tepla, ale v menším množství – až 800 J/g. A proto vydrží déle. V této době je křehká struktura velkých jehličkovitých krystalů hlinitanu nahrazena malými silikátovými. Výsledkem je vytvoření jednotné (homogenní) struktury s malými póry v důsledku uvolňování vedlejšího produktu kyslíku zbývajícího v tuhnoucí hmotě.
Tvrdnutí cementového roztoku trvá v průměru 28 dní. Stanovená doba je velmi stabilní hodnota a lze ji měnit pouze pomocí speciálních technik, což výrazně zvyšuje cenu a složitost betonářských prací. Během této doby se získá pevnost v rozsahu od 55 do 80 procent strukturální pevnosti.
Během obou fází se objem nalévané hmoty zmenšuje s klesajícím množstvím vody, která reaguje. Obecně může smrštění lité betonové hmoty dosáhnout 30 %. Norma je hodnota ne vyšší než 10 %.
Takto beton ve skutečnosti získává na síle. Nemá to nic společného s banálním sušením, tedy odpařováním vody.
Co určuje pevnost betonu?
Schopnost odolat zatížení hmoty sestávající z diskrétních frakcí plniva a krystalického cementu, který je váže, závisí na mnoha faktorech. Tyto zahrnují:
- Správný průběh hydratační reakce.
- značky cementu.
- Značky plniva a jeho typ.
- Poměr množství pojiva a plniva.
- Rovnoměrné rozložení plniva po celém objemu lité konstrukce.
Klíčovými faktory ovlivňujícími hydratační reakci cementu jsou teplota a množství vody. Pro betonářské práce jsou stejně škodlivé jak silné mrazy, tak syčící horko. Především proto, že voda, hlavní činidlo, mění svůj stav agregace. Po zmrznutí nereaguje s cementovým slínkem, ale po přeměně na páru ji opouští do atmosféry. Optimální množství vody je od 50 do 70 % celé nalévané hmoty.
Čím vyšší stupeň cementu, tím více účinných látek obsahuje. Čím vyšší je rychlost reakce výměny vody a množství generovaného tepla. Například doba tvrdnutí betonu M300 v bednění může být o 3-4 dny kratší než při použití malty M200. Všechny ostatní věci jsou stejné. A tím více silikátových krystalů se tvoří během procesu získávání síly. Mříž z nich vyrobená je hustší a tudíž odolnější.
Plnivo se liší v síle a má také značku. Může v ní převládat drť vápencového původu nebo jiné usazené horniny. Beton na jeho bázi lze použít pro základy nízkopodlažních budov, obrubníků a dalších nepříliš kritických konstrukcí. Pro výškové budovy, mosty a další stavby se používá beton plněný sopečnými horninami – žula nebo čedič.
Značka plniva a pojiva se musí shodovat. Cement s vysokou pevností bude vytvářet nadměrné napětí a může způsobit selhání kameniva. A naopak – řešení s nízkou jakostí neudrží těžké a odolné plnivo. V obou případech bude konstrukce křehká.
Při betonářských pracích je velmi důležité dodržet poměr plniva a pojiva. Čím vyšší je kvalita cementu, tím méně je potřeba. Maximální poměr hmotnostních dílů je 1 ku 4 ve prospěch plniva. Pracovní hodnota je 1 až 8.
Pokud je cementu příliš mnoho, pak jak beton získává pevnost, intenzivně se smršťuje. Navíc krystaly vápníku, které tvoří zreagovanou hmotu, nejsou tak pevné. Chcete, aby byl váš betonový základ pevný? Přísně dodržujte doporučené poměry uvedené výrobcem na obalu.
Obrovskou roli při dosažení požadované konstrukční pevnosti litého betonu hraje správné umístění plniva v něm. Měl by být položen těsně a rovnoměrně. Při použití písku a lití podlahových potěrů to není příliš důležité – malé frakce jsou v husté hmotě tvrdnoucího cementu spíše neaktivní. Ale čím větší je drcený kámen, tím větší pozornost je třeba mu věnovat.
Aby bylo zajištěno, že leží těsně bez hromadění na dně bednění, používají se vibrační pěchy. U konstrukcí o tloušťce až metru je lze instalovat na povrch. Nejlepších výsledků dosahují hlubinné vibrátory, jejichž pracovní část vypadá jako velmi podlouhlá sbíječka. V krajním případě lze použít aktivní bodák s lopatou do celé hloubky. Ale tento proces vyžaduje velké fyzické úsilí.
Doba trvání procesu
Práce s litím betonu je nejen objemově velká a pracná, ale také zabere poměrně slušnou dobu. Protože ihned po naplnění bednění drcenou kamenocementovou hmotou je nutné projít fázemi tuhnutí a nabírání síly. Dokud nebudou dokončeny, nemůžete zahájit žádnou další práci.
Doba trvání procesu je špatně regulována. Pokud vám chybí dovednosti, mohou být tyto pokusy fatální. Úplné vytvrzení betonu M20 v bednění při teplotě 0 200 C trvá minimálně 21 dní.
Existuje však něco jako „regulační bezpečná lhůta“, po které lze bednění odstranit a lité konstrukce postupně zatěžovat. V tomto případě dosahuje litá hmota pevnosti 70-80%. Níže uvedená tabulka ukazuje údaje o postupu procesu pro beton třídy M400, získané prakticky.
| Období od okamžiku naplnění (den) | Průměrná teplota při práci (0 C) | |||||
| -3 | +5 | +10 | +20 | +30 | ||
| Síla z designu (%) | ||||||
| 1 | 3 | 5 | 9 | 12 | 23 | 35 |
| 2 | 6 | 12 | 19 | 25 | 40 | 55 |
| 3 | 8 | 18 | 27 | 37 | 50 | 65 |
| 5 | 12 | 28 | 38 | 50 | 65 | 80 |
| 7 | 15 | 35 | 48 | 58 | 75 | 90 |
| 14 | 20 | 50 | 62 | 72 | 90 | 100 |
| 28 | 25 | 65 | 77 | 85 | 100 | |
Tučně vyznačená data jsou přesně ty okamžiky, kdy můžete všechny konstrukce považovat za dostatečně pevné, aby unesly zatížení.
To znamená, že za krásného letního dne můžete začít stavět například stěny lázeňského domu pouhé tři dny po nalití betonu do základů. A pokud ještě dva dny strávíte demontáží bednění, pak se nemusíte vůbec o nic starat, vše bude stát jak má.
Takže pro ty, kteří s betonárskou prací začínají, nesnažte se nic uspěchat. Přirozený průběh procesu kompenzuje drobné chyby, jejichž spáchání je při absenci patřičných dovedností prostě nevyhnutelné.
Pochopení podstaty procesů, ke kterým dochází, když beton tuhne a získává sílu, umožní téměř každému nezávislému developerovi provést kvalitní lití základů nebo jiných konstrukčních prvků budovy. A zároveň získat výsledek docela slušné kvality.
Zveme vás na náš telegram!
Uveřejňujeme zde výběry projektů, možnosti krásných řešení interiérů venkovských domů, stavební tipy od hlavního architekta Domamo a další užitečné informace.
