Dangos atsparumas šalčiui - kas tai? Ar įmanoma pamatuoti? Ar įmanoma įsivertinti? Mes sakome taip - šie parametrai pamatuojami ir palyginami. Jums tikrai yra tekę girdėti, o ir mes savo klientams nuolat primename, kad šaltasis metų laikas - ypatingas išbandymų laikas grindiniui. Oro temperatūrai nuolat kintant iš teigiamos į neigiamą, dangoje esanti drėgmė nuolat šąla ir šyla. Puikiai žinome, kad vanduo, šaldamas ir virsdamas ledu plečiasi, o šildomas vėl susitraukia, taigi gaminys yra nuolat veikiamas ardančių jėgų.
Ar tai įmanoma įvertinti ir pamatuoti? O kas nutinka šąlantiems ir šylantiems gaminiams? Dangos atsparumas šalčiui gali būti pamatuotas. Užšąlantis vanduo / drėgmė trinkelės paviršiuje bei betono kapiliaruose plečiasi ir kadangi ledo tūris yra didesnis nei vandens, vandeniui virstant ledu betono kapiliaruose susidaro didelis slėgis, kuris gali jį pradėti ardyti. Šildant, ledas ištirpsta ir naujo šaldymo metu ardymo procesas pasikartoja. Tokiu būdu, po tam tikro šildymo-šaldymo ciklų skaičiaus betono paviršiuje gali atsirasti nubyrėjimai, dar kitaip vadinami masės nuostoliai.
Šie masės nuostoliai yra reglamentuoti ir apibrėžti galiojančiais teisės aktais: LST EN 1338:2003, LST EN1338:2003/AC:2006, LST EN 1338:2003/P:2008. Vadovaujantis šiais dokumentais nekokybiškomis betono trinkelėmis pripažįstamos tos, nuo kurių paviršiaus po 28 parų šildymo-šaldymo ciklų nubyra daugiau nei 1 kg masės medžiagos skaičiuojant vienam kvadratiniam metrui jos paviršiaus ploto. Tuo tarpu Betono mozaika gaminiai po 72 šildymo-šaldymo ciklų (kai tuo tarpu standartas reikalauja 28 ciklų tyrimo) gaminio nubyrėjimo kiekis sudarė vos 0,007-0,012 kg/m2.
Kas daro įtaką šalčio atsparumui?
Betono ir armuotų konstrukcijų atsparumą šalčiui lemia vandens transportavimas į poras, kapiliarus ir mikrotrūkius bei jo išgaravimo sąlygos. Lietuvos klimatas su permainingais temperatūros svyravimais skatina drėgmės įsirakinti mikroįtrūkiuose, o vėliau - užšalti. Drėgmės ir šalčio derinys skatina betono įtrūkimus, o jų plėtimasis silpnina konstrukciją. Gelžbetonio armatūros korozija yra vienas iš pagrindinių ilgaamžiškumo priežasčių.
Dauguma tyrimų rodo, kad atsparumas šalčio-šildymo ciklams priklauso nuo kapiliarinės struktūros cemento akmenyje: atvirų ir uždarų kapiliarų santykio. Net aukštos kokybės, mažai vandens įgeriantis betonas gali būti pažeidžiamas dėl kondensacijos, kai išsiskiria ore esanti drėgmė. Dėl permainingo klimato, drėgmės ir šalčio, betono įtrūkimų vystymasis yra nuolatinė problema.
Kaip tyrinėjama atsparumas šalčiui?
Betono bandinių atsparumo šalčiui tyrimas vykdomas pagal tūrinio užšaldymo ir atšildymo bandymo metodiką, naudojant kubinius bandinius 100×100×100 mm. Bandiniai pamerkiami į vonią su vandeniu (18±5) °C, o po to šaldomi (-18±2) °C ir atšildomi. Skaičiuojamas gniuždymo stiprio sumažėjimas ir nustatoma, ar atsparumas šalčiui atlaiko tam tikrą ciklų skaičių. Tačiau tyrimuose ypatingas dėmesys skiriamas papildomiems priedams ir jų poveikiui, pavyzdžiui kristalizacijos papildams BETOCRETE.
BETOCRETE ir hidroizoliacijos efektyvumas
Kristalinės hidroizoliacijos technologijos su nano kristalais veikia betono viduje, užpildydamos iki 0,4-0,5 mm kiaurumas ir tuo užkertant kelią vandeniui. Svarbu, kad hidroizoliacijos priedai įsitrauktų į dangą dar statybos metu, o ne tik paviršiuje. Tyrimai rodo, kad BETOCRETE gali sumažinti vandens įgeriamumą iki 80%, o vandens prasiskverbimą iki 5 mm esant slėgiui. Taip pat vandens garų pralaidumas sumažėja apie 10 kartų. Ši apsauga išlieka statinio gyvavimo laiką, nes kristalizaciją įtraukiančios medžiagos tampa betoną sudarančiomis dalimis.
Kompanijos BETOCRETE CP-360-WP pavyzdžiai rodo, kad priedas veikia su įvairiais cemento tipais. Tyrimai Kauno technologijos universitete parodė, kad kai BETOCRETE-CP-360-WP derinamas su įvairiais cemento tipais, jo veikimas užtikrina konstrukcijos ilgaamžiškumą net šalčio ciklų sąlygomis. Ekspermei duomenys rodo, kad vystantis šalčio ciklams plyšiai užsitraukia, o sandarikliai išlaiko atsparumą iki 20 šalčio ciklų, kol plyšio sandarumas pradeda silpnėti.
Priežiūra, įtrūkimų kontrolė ir injekcijos metodai
Smulkių įtrūkimų atsiradimą gali provokuoti išoriniai veiksniai, o jų pašalinimą dažnai užtikrina injekcijų metodas. Į probleminę zoną įleidžiamas specialus tirpalas. URETEK kompanijos specialistai turi įrangą betoninių konstrukcijų analizei, remontui ir atstatymo darbams. Įtrūkimų pašalinimas svarbus tam, kad drėgmė ir chloridai nepatektų į gelžbetonio armatūrą.
Tyrimų praktika ir įrašai apie įvairius priedus
KTU atliko betono grindinio trinkelių atsparumo šalčiui eksperimentą: trinkelės buvo izoliuotos iš visų pusių, išskyrus eksploatacinį paviršių, 3 mm gumos sluoksniu ir hermetizuotos silikonais. Bandymas vyko NaCl tirpale su šaldymo-šildymo ciklais, o Xypex Admix C-1000 NF padėjo stabdyti chloridų jonų skverbimąsi ir druskų poveikį. Bandymuose buvo tiriamas vandens įsiskverbimo gylis, tempiamasis stipris skelinant, atsparumas šalčiui ir plyšio užsivėrimas. Duomenys rodo, kad priedai pagerina atsparumą šalčiui ir ilgaamžiškumą.
Be BETOCRETE ir Xypex, rinkoje yra žieminiai priedai, skirti konkretiems darbams žiemos laikotarpiu: BETONMIX ŽIEMINIS sumažina vandens užšalimo temperatūrą ir palaiko vienodą mišinio tankumą. FASTPROOF ir FAST GL padeda greičiau džiovinti ir apsaugoti nuo šalčio poveikio, leidžia dirbti iki -8 °C ar -10 °C priklausomai nuo produkto. Jie turi gerą suderinamumą su įvairiais cemento tipais ir neturėtų paskatinti korozijos dėl šarminio poveikio.
Rengiant grindinius ir konstrukcijas šaltuoju metų laiku
Eksperimenti su grindinio trinkelėmis parodė, kad eksploatacijoje šalčio ciklų poveikis gali būti valdomas taikant tinkamus priedus ir hidroizoliacines sistemas. Tarp jų ypatingą vaidmenį atlieka kristaliniai hidroizoliatoriai, kurie užpildo poras ir neleidžia vandeniui plėstis į oro poras. Kristaliniai priedai taip pat stabdo chloridų jonų skverbimąsi ir užtikrina ilgaamžiškumą net esant šaltoms sąlygoms.
Taigi, atsparumas šalčiui yra kompleksinė savybė, priklausanti tiek nuo cemento ir porų struktūros, tiek nuo hidratacijos priedų, hidroizoliacijos sistemų ir projektavimo sprendimų. Tinkamai parinkti ir deriniai skirtingų komponentų gali užtikrinti, kad betonas išlaikytų savo vientisumą ir funkcionalumą net esant nuolatiniams šaltų periodų iššūkiams.
Apžvalga - svarbiausi faktai ir praktiniai sprendimai
- Šalčio atsparumas priklauso nuo vandens migracijos į kapiliarus ir mikroįtrūkius.
- Naujausios kryptys - kristalizuojantys hidroizoliacijos priedai, kurie formuoja nano kristalus betono viduje.
- Xypex Admix C-1000 NF pagerina atsparumą šalčiui ir sumažina chloridų skverbimą.
- Kristaliniai priedai BETOCRETE CP-360-WP užpildo poras ir suteikia hidroizoliacinį efektą.
- Žieminiai priedai BETONMIX ŽIEMINIS, FASTPROOF ir FAST GL leidžia dirbti esant žemoms temperatūroms.
Baigties priemonių palyginimas
Tablį rodo kai kurie tyrimai apie skirtingų cemento tipų poveikį atsparumui šalčiui ir vandens įsiskverbimo lygiui. Pagrindiniai išvados - BETOCRETE CP-360-WP ir Xypex Admix C-1000 NF reikšmingai palaiko struktūrų atsparumą šalčiui ir sumažina drėgmės žalą. Mažiau įtrūkimų, mažiau vandens įsiskverbimo ir didesnis ilgaamžiškumas.
| Medžiaga / priedas | Veikimo kryptis | Efektas |
|---|---|---|
| Kristalinė hidroizoliacija + hidrofilinis efektas | Mažina vandens įgeriamumą, sumažina vandens įsiskverbimą | |
| Kristalizacija + užpildas | Sustabdo chloridų migraciją, pagerina šalčio atsparumą | |
| Žiemos režimas | Sumažina užšalimo temperatūrą, palaiko tankumą | |
| Greitas džiovinimas žemose temperatūrose | Pagreitina darbų pabaigą | |
| Klijams ir mišiniams | Sumažina vandens užšalimo atidžiumą |
Įdomus pastebėjimas: BETOCRETE CP-360-WP ir kitų priedų deriniai su skirtingais cemento tipais gali suteikti įvairius atsparumo šalčiui lygius. Tyrimai rodo, kad konstrukcijos apsaugos nuo šalčio prasideda jau nuo pirmųjų potyrių ir gali būti didesnės, kai derinami tinkami priedai su hidroizoliacija ir keraminių ar prekybinių sprendimų integracijomis.