Organické urychlovače tuhnutí betonu: Klíč k efektivnímu stavebnictví

Urychlení tuhnutí a tvrdnutí betonu je ve stavební praxi velmi důležitým a žádaným zásahem při zhotovování betonových prvků a konstrukcí. Základní funkcí přísad tohoto typu je urychlení nárůstu počátečních a krátkodobých pevností, spojené s urychlením vývinu hydratačního tepla a u mnoha přísad i zkrácení počátku a doby tuhnutí čerstvé betonové směsi.

Rozdíl mezi tuhnutím a tvrdnutím

Urychlení tuhnutí a tvrdnutí jsou z hlediska vlastností čerstvé betonové směsi a betonu dva naprosto odlišné pojmy, které je třeba rozlišovat. Jsou odlišné i z hlediska fyzikálně chemických procesů, probíhajících v různých fázích hydratace minerálů v zrnech cementu. Tuhne vždy čerstvá betonová směs; při tvrdnutí se jedná o nárůst pevností již ztuhlého betonu.

Požadavky na urychlovací přísady

Použité přísady urychlující tuhnutí a tvrdnutí nesmějí mít nepřípustně velký vliv na dlouhodobé pevnosti a další fyzikálně mechanické vlastnosti betonu. Dosti často však ovlivňují reologii a stupeň provzdušnění čerstvé betonové směsi. Některé přísady také snižují teplotu bodu tání ledu, čímž zabraňují zmrznutí záměsové vody v tuhnoucím betonu. Usnadňují tak betonáže za mrazu - u některých je uváděna použitelnost až do teploty -15 °C.

Kdy je urychlení tuhnutí a tvrdnutí betonu potřebné?

• Urychlení tvrdnutí je požadováno v prefabrikaci, kde se tak dá urychlit oběh forem při betonážích monolitických železobetonových konstrukcí a obecně při betonážích za nízkých venkovních teplot, kdy se zkracuje doba pro odbedňování.
• Urychlení tuhnutí je potřebné při speciálních činnostech, jako je např. torkretace, odstraňování následků různých havárií, kotvení velkých konstrukčních prvků a opravách betonových konstrukcí za provozu. Přitom je vždy požadováno i urychlení tvrdnutí betonu.
• Pro betonáže za mrazu je výhodou urychlený vývin hydratačního tepla a snížení teploty bodu tání ledu.

Faktory ovlivňující účinnost urychlujících přísad

Před aplikací urychlujících přísad je vždy třeba ověřit jejich účinky. Dávce přísady - obecně platí přímá úměrnost mezi dávkou přísady a výší jejího účinku, neznamená to však, že dávku lze zvyšovat neomezeně. Vyšší dávky mohou tuhnutí příliš urychlit nebo je naopak zabrzdit.

• Druhu cementu: Urychlovače ovlivňují hydrataci v počátečních fázích, kdy do reakcí vstupuje ze slínkových minerálů především trikalciumaluminát. Cementy s vyšším obsahem strusky a jiných hydraulických příměsí mají nižší podíl tohoto minerálu.
• Druhu a dávce dalších použitých přísad: Souvisí to i s následujícím faktorem: např. plastifikační přísady ovlivňují zpracovatelnost čerstvého betonu a nepřímo tedy jeho vodní součinitel, který má významný vliv na dosahované pevnosti.
• Teplotě čerstvé betonové směsi a teplotě okolí: Ovlivňují rychlost hydratačních reakcí. To platí obecně i při použití urychlujících přísad.

Typy urychlovačů tuhnutí betonu podle chemického složení

Urychlovač betonu je přísada přidaná do betonu, která dokáže rychle ztuhnout a vytvrdit beton. Hlavními typy jsou anorganické soli a organické látky. Dávkování práškové pevné látky tvoří pouze 2 % až 3 % obsahu cementu v betonu, ale beton může prvotně ztuhnout do 5 minut a urychlovač tuhnutí do 12 minut. Je nepostradatelnou přísadou při stavebních metodách stříkaného betonu.

Čtěte také: Přehled urychlovačů Ceresit a Soudal

Přísady se dělí podle chemického složení:

1. Přísady na bázi chloridu vápenatého (CaCl₂):
   • Jsou vysoce účinné, kromě urychlení tvrdnutí také zkracují počátek a dobu tuhnutí.
   • Hlavní nevýhodou je vysoce korozivní účinek na ocelovou výztuž, takže nejsou vhodné k aplikaci při výrobě železobetonových prvků a konstrukcí.
2. Přísady na bázi thiokyanatanu:
   • Základní složkou je thiokyanatan sodný (NaSCN) nebo vápenatý (Ca(SCN)₂).
   • Výrazně urychlují tvrdnutí, na ocelovou výztuž působí rovněž velmi korozivně, podobně jako chloridy.
3. Přísady na bázi dusičnanu vápenatého (Ca(NO₃)₂):
   • Nemají korozivní účinek na ocelovou výztuž, proto jsou vhodné i k použití při výrobě železobetonových prvků a konstrukcí.
   • Přísady na bázi CaCl₂, NaSCN, Ca(SCN)₂ a Ca(NO₃)₂ obecně vytvářejí při reakci s trikalciumaluminátem a vodou komplexní sloučeniny, které krystalují s velkým množstvím vody podobně jako ettringit, vznikající v počátečních fázích hydratace trikalciumaluminátu v přítomnosti sádrovce. Na rozdíl od něho ale nebrzdí další hydratační reakce, pouze odeberou přebytečnou vodu z hydratující směsi. Tuhnoucí směs je hutnější a počáteční pevnosti jsou tak vyšší.
4. Přísady obsahující hydroxidy nebo uhličitany alkalických kovů:
   • Jejich působení spočívá ve velmi rychlé chemické reakci s alumináty obsaženými v zrnech cementu, čímž se zkrátí počátek a doba tuhnutí.
   • Jsou vhodné všude tam, kde je potřeba rychlého ztuhnutí a ztvrdnutí betonové směsi.
5. Přísady na bázi síranu draselného (K₂SO₄):
   • Síran draselný reaguje za přítomnosti vápníku a vody s alumináty v zrnech cementu za vzniku nerozpustného minerálu syngenitu.
   • Při svém vzniku se tento minerál vyznačuje vysokou nukleační rychlostí, což vede k urychlení tuhnutí betonové směsi.

Charakteristika cementového urychlovače

Cementový urychlovač nepoškozuje samotný cement a také prodlužuje dobu použití cementu. Během časného tuhnutí zvýší urychlovač cementu tvrdost cementu. Cement s urychlovačem tuhnutí začne tuhnout do 5 minut po nástřiku a zcela ztuhne za 10 minut. Cementový urychlovač také zabrání smršťování cementu a zlepší antipenetrační schopnost cementu. Cement používající cementový urychlovač bude mít vyšší viskozitu. Cementový urychlovač není škodlivý pro lidské tělo samotné a nemá žádný korozivní účinek na ocelové tyče použité v projektu.

Čerstvé betonové směsi, obsahující urychlovače tuhnutí a tvrdnutí, je nutno zejména v letním období chránit během transportu před přehříváním a ztrátou vody. To platí pro jakoukoliv betonovou směs. Směsi s obsahem urychlovačů jsou však na zvýšení teploty a ztrátu vody citlivější.

Typy urychlovačů tuhnutí betonu podle složení

Konkrétní produkty a jejich vlastnosti

SikaRapid® C-100

SikaRapid® C-100 je speciálně určen pro všechny aplikace, kde je vyžadováno rychlé dosažení počátečních pevností nebo kde je rozhodující dosáhnout vysokých počátečních pevností během prvních pár hodin.

Aplikace a dávkování

SikaRapid® C-100 se přidává do záměsové vody nebo lze přidat přímo do míchacích zařízení. SikaRapid® C-100 lze přidat i do domíchávače přímo na stavbě. V tomto případě je nutné dodržet následující: maximální otáčky minimálně 1 minutu na 1 m³ betonové směsi a minimálně 5 minut pro dosažení homogenní směsi.

Čtěte také: proces tuhnutí cementu v praxi

Skladování a kompatibilita

SikaRapid® C-100 musí být skladován v originálních, neotevřených a nepoškozených obalech, v suchu a za teplot +5 °C až +30 °C. V případě zmrznutí a/nebo vysrážení produktu, může být SikaRapid® C-100 použit po pomalém rozmrznutí při pokojové teplotě a intenzivním promíchání. SikaRapid® C-100 lze kombinovat s mnoha dalšími přísadami Sika. Nepoužívejte SikaRapid® C-100 v kombinaci s expandujícími, anebo smrštění redukujícími přísadami. Důležité upozornění: Vždy proveďte potřebné zkoušky před použitím kombinace produktů ve specifických směsích a kontaktujte Technický servis Sika CZ, s.r.o.

MasterX-Seed 100

Master X-Seed 100 je pokročilá přísada na bázi nanočástic, která urychluje proces hydratace cementu a podporuje růst krystalů křemičitanů vápenatých v první fázi zrání (6-12 hodin). Tato technologie, známá jako „crystal seeding technology,“ výrazně zvyšuje počáteční pevnosti. Urychlovač tvrdnutí je bezchloridová přísada do cementových hmot jako jsou betony, malty, potěry nebo lepidla. Urychlením hydratačního procesu cementu zajišťuje vysoké počáteční pevnosti hmot a jejich odolnost proti působení mrazu.

Soudal Soudaquick

Soudal Soudaquick urychlovač tvrdnutí urychluje tuhnutí a tvrdnutí cementových hmot jako jsou betony, malty, potěry a lepidla při práci v běžných teplotách. Umožňuje i práce při teplotách pod bodem mrazu. Je vhodný pro hmoty, které budou ve styku s ocelovou výztuží. Bezchloridový kapalný urychlovač tvrdnutí betonu a cementových malt má mírný plastifikační účinek a nezkracuje dobu zpracovatelnosti čerstvé směsi. Je použitelný i pro kotvení šroubů, závěsů, zábradlí apod.

Opatření pro použití urychlovače betonu

1. Nepřidávejte ho, když jsou materiály smíchány. Protože štěrk a písek obsahují velké množství vody, urychlovač tuhnutí během krátké doby absorbuje vodu a rozloží její rychle tuhnoucí složky, když se nestříká, což ovlivňuje dobu tuhnutí a snižuje kvalitu betonu. Pevnost povede k nepříznivým účinkům stříkaného betonu.
2. Před použitím je nutné provést test adaptability optimálního dávkování cementu používaného ve stavebnictví a tohoto prostředku.
3. Před použitím je vhodné přidat kapalný urychlovač na výstupu z tryskového stroje. Spotřeba vody betonu by měla být odečtena od vody vnesené urychlovačem.
4. Množství urychlovacího tužidla lze řídit průtokoměrem nebo přesným vodoměrem.
5. Cement s prošlou dobou použitelnosti nelze použít a nelze použít cement, který nesplňuje národní normy.

Obecná pravidla a dobré zkušenosti při výrobě betonu, včetně jeho ukládání musí být aplikovány a dodrženy. Laboratorní testy musí být provedeny před betonáží na stavbě, především při použití nových receptur betonové směsi, anebo nových surovin betonu.

Čtěte také: Beton a jeho tuhnutí

tags: #organicky #urychlovac #tuhnuti #betonu

Oblíbené příspěvky:

• Jak vybrat správnou tloušťku masivního dřeva
• Zakázková výroba nábytku od Truhlář a spol.
• spolehlivá instalace do betonových stěn
• Pokládka dlažby v historických objektech
• Kempingové vařiče na dřevo: Recenze