מבוא לבניית חורף של בטון מוקצף

הסיבה לכך שתערובת הבטון בחומר בידוד הבטון המוקצף יכולה להתקבע ולהתקשות בהדרגה לאחר יציקה, עד לקבלת החוזק הסופי, הוא תוצאה של הידרציה של מלט. מהירות הידרציה של המלט קשורה בעיקר להרכב ולפרופורציה של הבטון עצמו, ובעיקר משתנה עם הטמפרטורה.

כשהטמפרטורה עולה, הידרציה מאיץ, והחוזק גדל מהר יותר; כאשר הטמפרטורה יורדת ל-0 מעלות צלזיוס, חלק מהמים בבטון מתחיל לקפוא ומשתנה בהדרגה מנוזל (מַיִם) למוצק ( מַיִם). בזמן הזה, המים המעורבים בהידרציה של מלט מצטמצמים, כך שהידרציה מואטת ועליית הכוח איטית יותר בהתאם. הטמפרטורה ממשיכה לרדת, וכשהמים בבטון הופכים לגמרי לקרח, כלומר, כאשר הוא משתנה לחלוטין מהשלב הנוזלי לשלב המוצק, ההידרציה של המלט בעצם נעצרת והחוזק כבר לא גדל.

לאחר שהמים הופכים לקרח, הווליום גדל בערך 9%, ובמקביל מתח התפשטות קרח של בערך 2500 נוצר ק"ג/סמ"ר. ערך מתח זה גדול לרוב מערך החוזק ההתחלתי שנוצר בתוך אבן המלט, גורם לבטון להינזק בדרגות שונות ולהפחית את החוזק. בנוסף, כשהמים הופכים לקרח, הוא גם יפיק חלקיקי קרח גדולים יותר על פני השטח של המאגר ומוטות הפלדה, החלשת כוח ההדבקה של משחת המלט עם מוטות האגרגט והפלדה, ובכך להשפיע על חוזק הלחיצה של בטון. כשהקרח נמס, חללים שונים יווצרו בתוך הבטון, מה שיפחית את הקומפקטיות והעמידות של הבטון.

ניתן לראות כי בבניית לוח בידוד בטון מוקצף בחורף, שינוי צורת המים הוא המפתח לצמיחת חוזק הבטון. חוקרים רבים מבית ומחוץ ערכו מספר רב של מחקרים ניסיוניים על צורת המים בבטון. התוצאות מראות שלבטון טרי יש תקופת אשפרה מוקדמת לפני ההקפאה, מה שיכול להגדיל את השלב הנוזלי הפנימי שלו, להפחית את השלב המוצק, ולהאיץ את הידרציה של המלט. מחקר ניסיוני מראה גם שככל שתקופת ההתארכות המוקדמת של הבטון לפני ההקפאה ארוכה יותר, ככל שאובדן הכוח קטן יותר.

לאחר שבטון מוקצף לוח בידוד ממשיך להתרפא לאחר הפשרה, כוחו יגדל, אבל גודל העלייה משתנה. לתקופת ההתקדמות הארוכה, הבטון בעל חוזק התחלתי גבוה יותר (לְדוּגמָה, 35% של R28) מתקבל לאחר הקפאה, אין כמעט אובדן כוח מאוחר יותר. לבטון עם תקופת אשפרה בטיחותית קצרה וחוזק התחלתי נמוך יחסית, לאחר הקפאה, החוזק המאוחר יותר יאבד בדרגות שונות.

ניתן לראות שלפני שהבטון קופא, חייבת להיות לו תקופת אשפרה מוקדמת בטמפרטורה רגילה כדי להאיץ את הידרציה של המלט, כך שהבטון יקבל את החוזק הנמוך ביותר שאינו סובל מנזקי הקפאה, נקרא בדרך כלל החוזק הקריטי, אשר יכול להשיג את האפקט הרצוי. לגבי החוזק הקריטי, הערך משתנה ממדינה למדינה. המדינה שלי קובעת שזה לא פחות מ 30% של סימן העיצוב ולא פחות מ 35 קילוגרם לסנטימטר רבוע.

בחירת שיטת בנייה חורפית ללוח בידוד מבטון מוקצף 

מהניתוח לעיל, אנחנו יכולים לדעת שבחורף בניית בטון, שלוש בעיות נפתרות בעיקר: האחד הוא כיצד לקבוע את גיל הריפוי הקצר ביותר של בטון, השני הוא כיצד למנוע את נזקי ההקפאה המוקדמים של בטון, והשלישית היא כיצד להבטיח שהחוזק והעמידות המאוחרים של הבטון עומדים בדרישות.

בפרויקט בפועל, בהתאם לטמפרטורה במהלך הבנייה, מצב המבנה ההנדסי (כמות העבודה, מידת עובי המבנה והחשיפה), מידת הדחיפות של תקופת הבנייה, סוג ומחיר המלט, סוכן הכוח המוקדם, חומר מפחית, וחומר מונע קפיאה בחרו בשיטת בנייה סבירה המבוססת על ביצועים ומחיר, ביצועים ומחיר חומרי בידוד, ותנאי מקור החום.

באופן כללי, יכולות להיות כמה תוכניות בנייה שונות לחורף עבור אותו פרויקט. תוכנית אידיאלית צריכה להשתמש בתקופת הבנייה הקצרה ביותר ובעלות הבנייה הנמוכה ביותר כדי להשיג את איכות הפרויקט הטובה ביותר, כלומר, אופטימיזציה של תקופת הבנייה, עֲלוּת, ואיכות.

ארבע שיטות לבניית לוח בידוד מבטון מוקצף בחורף:

1. שיטת התאמת יחס התערובת   

מתאים בעיקר לבניית לוח בידוד מבטון מוקצף בערך 0℃.

שיטות ספציפיות:

①בחירת סוגי מלט מתאימים היא אמצעי חשוב לשיפור עמידות הבטון לכפור. תוצאות הבדיקה מראות שיש להשתמש בצמנט פורטלנד בעל חוזק מוקדם. למלט יש חום הידרציה גדול והחוזק הגבוה ביותר בשלב מוקדם. בְּדֶרֶך כְּלַל, חוזק הלחיצה של 3 ימים שווה בערך לחוזק של צמנט סיליקה רגיל עבור 7 ימים, וההשפעה ברורה.

② הפחיתו ככל האפשר את יחס המים-צמנט והגדילו מעט את כמות המלט, ובכך להגביר את חום ההידרציה ולקצר את הזמן להגיע לכוח הגיל.

③ מעורבב עם חומר סוחף אוויר. תוך שמירה על יחס תערובת הבטון ללא שינוי, הבועות הנוצרות לאחר הוספת חומר סחף האוויר מגדילות את נפח תרחיץ המלט, לשפר את נזילות התערובת, לשפר את הלכידות שלו ואת החזקת המים שלו, ומחצץ את המים בבטון מהקפאה לחץ המים שנוצר משפר את עמידות הבטון לכפור.

④ הוסף תערובות עם חוזק מוקדם כדי לקצר את זמן ההתייצבות של הבטון ולשפר את החוזק המוקדם.

⑤Choose aggregates with high particle hardness and few gaps to make the thermal expansion coefficient similar to that of the surrounding mortar.

2. Thermal storage method  

It is mainly used for projects where the temperature is less than about 10℃ and the structure is relatively thick.

The method is: heating the raw materials (מַיִם, חוֹל, אֶבֶן), so that the concrete has considerable heat after mixing, transportation and pouring, so that the cement hydration heats up quickly, and strengthens the insulation of the concrete. Ensure that the fresh concrete has sufficient frost resistance before the temperature drops to 0°C. This method has simple process and low construction cost, but attention should be paid to internal heat preservation, to avoid freezing of corners and exposed surfaces, ולהאריך את תקופת האחזקה.

3. שיטת חימום חיצוני 

הוא משמש בעיקר לפרויקטים שבהם הטמפרטורה היא מעל 10℃ והרכיבים אינם עבים. על ידי חימום האוויר סביב מרכיבי הבטון, החום מועבר לבטון, או שהבטון מחומם ישירות, כך שניתן להקשות את הבטון באופן רגיל בתנאי טמפרטורה חיובית.

שיטות ספציפיות:

①חימום תנור. משמש בדרך כלל באתרי בנייה קטנים יותר, השיטה פשוטה, אבל הטמפרטורה הפנימית אינה גבוהה, יבש יחסית, והפחמן הדו-חמצני המשתחרר יפחמם את פני הבטון החדש שנוצק וישפיע על האיכות.

②חימום בקיטור. קיטור משמש להקשחת בטון בתנאים חמים ולחים. שיטה זו קלה יותר לשליטה וטמפרטורת החימום אחידה. אבל בגלל שזה דורש ציוד דוודים מיוחד, העלות גבוהה יחסית. יֶתֶר עַל כֵּן, איבוד החום גדול, ותנאי העבודה אינם אידיאליים.

③חימום חשמלי. שימוש במוטות פלדה כאלקטרודות, או הצמדת תנור חימום חשמלי למשטח הבטון, האנרגיה החשמלית הופכת לאנרגיית חום כדי להעלות את הטמפרטורה של הבטון. שיטה זו פשוטה ונוחה, יש פחות איבוד חום, קל לשליטה, ויש לו את החיסרון של צריכת חשמל גדולה.

④ חימום אינפרא אדום. השתמש בתנורי חימום חשמליים בטמפרטורה גבוהה או במחוללי גז אינפרא אדום כדי לחמם את הבטון בקרינה אטומה.

4. תערובת אנטיפריז   

בטמפרטורה מעל 10℃, הוסף חומר כימי שיכול להוריד את נקודת הקיפאון של המים לתערובת הבטון, כך שהבטון עדיין במצב נוזלי בטמפרטורה שלילית, והידרציה יכולה להמשיך לגרום לחוזק הבטון להמשיך ולגדול. כַּיוֹם, ישנם תרופות נוגדות קפיאה חד שבטיות בשימוש נפוץ כגון תחמוצת סידן ונתרן כלוריד ונתרן ניטריט וסודיום כלוריד מרוכבים חומרי מניעת קפיאה.

לארבע שיטות הבנייה החורפיות לעיל יש יתרונות וחסרונות, והיקף תחולתם מוגבל בתנאים מסוימים. לפי התנאים הקיימים באתר הבנייה, יש להשתמש בשיטת בנייה אחת או שתיים או יותר בשילוב.

Cie-China.org היא הספקית המובילה של תוספי בטון קצף המספקת חומר קצף בטון, חומר פלסטי על,משפר חוזק בטון קצף לבטון קל משקל, בלוקים של CLC. אם אתה מחפש חומר קצף, אנא אל תהסס לפנות אלינו.