Accelerarea intaririi betoanelor

Accelerarea intaririi betoanelor

Deoarece in conditii normale de intarire, betonul atinge rezistentele mecanice necesare decofrarii, transportului sau darii in exploatare, in timp destul de indelungat, ritmul rapid de executie atat pe santiere cat si in fabrici de prefabricate, necesita accelerarea intaririi betoanelor. Procedeele utilizate in acest scop isi bazeaza actiunea pe marirea vitezei de hidratare si intarire a cimentului astfel incat sa nu se afecteze calitatea betonului intarit.

Procedeele de accelerare a intaririi betonului sunt variate, alegerea facandu-se in functie de conditiile concrete de executie si tehnologia adoptata.

Utilizarea cimenturilor cu intarire rapida

Cimenturile cu intarire rapida, simbolizate R, avand un continut ridicat in silicat tricalcic si o finete de macinare inaintata, se caracterizeaza printr-o viteza de hidratare si intarire mai mare decat a celorlalte cimenturi portland si utilizarea lor determina o crestere importanta a rezistentelor initiale ale betonului.

Utilizarea aditivilor acceleratori de intarire

Aditivii acceleratori de intarire, prin modul lor specific de actiune, contribuie la cresterea rezistentelor betonului in faza initiala. Dintre acesti aditivi, cel mai utilizat este clorura de calciu, respectand insa conditiile prevazute in normativele privind folosirea lui in betoanele simple si armate.

Tratamente higrotermice - sunt procese de accelerare a intaririi betonului prin incalzirea lui mai ales in prezenta aburului sau apei calde. Ele sunt specifice fabricilor de prefabricate si dupa modul de realizare pot fi tratamente termice fara presiune si tratamente termice cu presiune.

Tratamentele fara presiune utilizate in tehnologia betoanelor, constau in incalzirea elementelor la scurt interval de la confectionare, la temperaturi de maximum 100°C si in anumite conditii de umiditate care sa nu permita evaporarea apei din beton.

Aburirea foloseste ca agent de incalzire a elementelor de beton, aburul la presiune normala, ceea ce conduce la obtinerea unor temperaturi de 70 90°C si a unei umiditati relative de 90-95%.

Astfel se produce o accelerare a hidratarii-hidrolizei si intaririi cimentului, incat dupa 6-8 ore de tratament se ating 40-70% din rezistentele mecanice ale betonului la 28 zile in conditii de intarire normala (fig. V.28).

Efectul final al aburirii depinde de compozitia mineralogica a cimentului, dozajul de ciment, raportul apa/ciment, varsta betonului in momentul aburirii, regimul de aburire (incalzire, tratare izoterma, racire), de sectiunea piesei de beton, tratarea dupa aburire.

Cimenturile indicate pentru aburire trebuie sa aiba un continut ridicat in silicati de calciu si cat mai redus in aluminat tricalcic. Aburirea se poate aplica si betoanelor confectionate cu cimenturi care contin pana la 15% zgura metalurgica sau adaosuri puzzolanice.

Betoanele tratate termic prin aburire au rezistentele mecanice finale inferioare cu 10-20% celor ale betoanelor intarite in conditii normale, sunt mai permeabile si mai putin rezistente la soc si la inghet-dezghet repetat si prezinta o aderenta mai slaba beton-armatura. Porozitatea mai mare si defectele mai numeroase ale betoanelor intarite prin aburire se datoresc atat cineticii accelerate de intarire a cimentului cat si comportarii diferite a componentilor betonului sub influenta temperaturii.

Cresterea initiala a rezistentelor mecanice, in conditiile aparitiei unor defecte mai numeroase in beton, este determinata de o hidratare mai avansata a cimentului si crearii unui numar mai mare de legaturi chimice intre produsele de hidratare.

Pentru realizarea clasei betonului se admite un spor de dozaj de ciment care sa completeze influentele negative ale aburirii.

Tratamentele sub presiune de vapori (autoclavizarea) se realizeaza in autoclave (recipienti cilindrici inchisi etans) la o presiune de 8-16 atmosfere si o temperatura de 170-200°C, dupa o intarire prealabila a betonului de cateva ore in mediu umed la temperatura normala. Ridicarea si coborarea temperaturii si presiunii se fac lent (cate 3-4 ore fiecare), iar tratarea izoterma dureaza 6-10 ore. La sfarsitul tratamentului se obtin rezistente mecanice echivalente cu cele la 28 zile in conditii normale de intarire.

La autoclavizare, pe langa accelerarea reactiilor de hidratare-hidroliza, datorita vaporilor sub presiune la temperaturi ridicate, au loc reactii chimice intre hidroxidul de calciu rezultat din hidroliza componentilor mineralogici ai cimentului si bioxidul de siliciu din agregatele silicioase, cu formarea de hidrosilicati de calciu, schimbandu-se astfel atat compozitia chimica cat si structura betonului intarit.

Ca urmare se obtin structuri mai compacte, cu o mai buna adeziune intre piatra de ciment si agregate, care in timp au rezistente mecanice superioare betoanelor intarite in conditii normale si o comportare mai buna la actiunea agentilor fizici si chimici.

Pentru betoanele supuse autoclavizarii se recomanda utilizarea cimenturilor cu continut ridicat in silicat tricalcic si cu adaosuri silicioase active (zgura metalurgica, cenusa de termocentrala, tras) sau cu nisip silicios fin macinat.

Autoclavizarea permite inlocuirea partiala sau totala a cimentului cu var gras, daca agregatele sunt silicioase si destul de fine, sau intarirea unor amestecuri de zgura metalurgica sau cenusa de termocentrala si var, formandu-se in aceste conditii hidrosilicati de calciu asemanatori cu cei din piatra de ciment.

Procedeul de autoclavizare se utilizeaza la noi in tara la fabricarea betonului celular autoclavizat (BCA).

Accelerarea intaririi betonului se mai poate realiza si prin alte procedee ca: incalzirea in aer cald, cu ajutorul curentului electric, a razelor infrarosii, tratarea in campuri de inalta frecventa. Aceste tratamente necesita masuri suplimentare pentru a se evita pierderea apei din beton prin evaporare.