Betoon on üks kõige mitmekülgsemaid materjale, mida tänapäevases ehituses kasutatakse, ja seda võib pidada ka üheks kõige olulisemaks. See moodustab hoonete aluse, seda saab kasutada seinte, kõnniteede, siseõuete, teede ja sildade valmistamiseks ning on vastupidav kahjustustele ja järkjärgulisele lagunemisele, mis võivad mõjutada kivi, puitu ja metalli. Kuna betooni kasutatakse tavaliselt valamise, mitte plaatide, lehtede või paneelide abil, saab seda vormide ja raamidega kasutada terviklike konstruktsioonide moodustamiseks suhteliselt madala hinnaga.
krediit: Nopphinan / iStock / GettyImagesKui betooni valamiseks on liiga külm?Betoon ei ole siiski täiuslik. Nagu igal teisel ehitusmaterjalil, on sellel omadusi ja keeriseid, mille ümber peate plaani tegema. Lisaks sellele, et värskelt valatud betoon on uskumatult raske, on see tundlik ka äärmuslike temperatuuride suhtes. Kui betooni saab valada igal ajal aastas ja peaaegu igas kohas, siis seal on ideaalne temperatuurivahemik betooni valamiseks ning kui väljas on liiga külm või liiga kuum, peate materjali kasutamise ajal selle arvestama.
Kuidas betoon töötab?
Betoon on materjal, mis koosneb kahest põhikomponendist: agregaat, koosneb liivast ja kruusast ning pasta, mis on valmistatud puhta vee ja tsemendi segust - peeneks pulbriks, mis on valmistatud peeneks jahvatatud ja kuumutatud kivi, mineraalide, tuha ja muude toodete segudest. Kui pasta ja täitematerjal on segatud, moodustab see tempermalmist poolvedela materjali, mida saab valada ja vormida, kuid kui see mõneks ajaks üksi jätta, kõveneb see raskeks, vastupidavaks ja kivimitaoliseks massiks.
Betoon saavutab oma tugevuse protsessiga, mida nimetatakse hüdratsioon, mida tavaliselt nimetatakse "kõvenemiseks". Selle protsessi käigus reageerivad tsemendi ühendid veega, kristalliseerudes ja sidudes tsemendi üksikud osakesed keemiliselt kokku, mille tulemuseks on tahke plaat.
Esialgne kõvenemisprotsess toimub esimestel päevadel pärast betooni valamist, kuid kõvenemisprotsess jätkub mingil kujul pärast seda aastaid. Seetõttu väidetakse, et betoon kasvab aja jooksul tugevamaks. Kuna kõvenemisprotsess hõlmab vett, tekitavad probleeme kõrge ja madal temperatuur.
Betooni valamine talvel ja suvel
Esimesed kolm päeva pärast betooni valamist peetakse kõige olulisemaks. Selle aja jooksul kõvastub poolvedel betoon ja enamus selle kõvenemisest, kuna tsement seob veega. Kuna vee olemasolu on tahkumisprotsessi jaoks nii kriitiline, betooni valamine talvel ja suvel tekitab probleeme.
Aastaaegadel, kus temperatuur võib langeda alla 40 kraadi Fahrenheiti järgi (4,4 kraadi) või ületada 90 kraadi Fahrenheiti järgi (32 kraadi Celsiuse järgi), vee, tsemendi ja täitematerjali suhe võib nihkuda, muutes lõpptulemust. Kõrgetel temperatuuridel võib vesi aurustuda ja põhjustada lõpptoote väärastunud ja nõrgema kuju, madalatel temperatuuridel aga vesi külmutamine Vee sisaldus betoonisegus võib põhjustada vigu, mis võivad olla märkimisväärselt ohtlikumad. Nendel temperatuuridel ja madalamal temperatuuril ei saa betooni valada ilma ettevalmistamise ja lisavarustuseta.
Madalad temperatuurid ja külmumisohud
Kuivatusprotsess, mis põhjustab betooni kõvenemise, hõlmab keemilist reaktsiooni, mida mõjutab kuumus. Ehkki suvine liigne kuumus võib betooni kõvenemist negatiivselt mõjutada, võib talvel täheldatav madal temperatuur teha dramaatiliselt rohkem kahju. Temperatuuril alla 40 kraadi Fahrenheiti järgi Esialgne kõvenemisprotsess võib kesta kaks kuni 24 tundi kauem - ja kui see on piisavalt külm, saab selle täielikult peatada.
Samal ajal võib külmumistemperatuurides valatud betoon tekitada pragusid, kuna vesi segus külmub ja paisub. See võib viia äsja asetatud betooni ülemise kihi kaane alla hüppama või võib ekstreemsetes olukordades hoone vundamendi korral puruneda.
Samuti võib külmunud maapinnale paigaldatud betoon korralikult kõveneda, põhjustades nähtamatuid vigu ja muutes konstruktsioonid nihke suhtes tundlikumaks. Nendel põhjustel teevad talvel betooni valamist tavaliselt spetsialistid, kes teavad, milliseid ettevaatusabinõusid võtta.
Külma ilmaga betoonlahendused
Vaatamata probleemidele, mis võivad protsessi käigus tekkida, võib külma ilmaga betooni valamine siiski anda kindla lõppsaaduse. See nõuab lihtsalt ettevaatusabinõusid. Esiteks tuleb ette valmistada maa, kuhu betoon valatakse. Ehitajad kasutavad maapinna soojendamiseks stabiilsema temperatuurini sageli soojendusega mati ja siis spetsiaalse betooniteki (või mõnel juhul põhu) katmiseks ja kuumtöötlussegu hoidmiseks esimestel päevadel.
Betoonisegusse võib enne valamist lisada ka keemilisi kiirendeid, mis kiirendavad kõvenemisprotsessi, kui eeldatakse, et piirkond on uskumatult külm. Samuti on olemas soojendatud betoonisegud ja tsemendisegud, mis on ette nähtud kasutamiseks jäikes keskkondades ja mida kasutatakse erijuhtudel. Need võimaldavad betooni valamist temperatuuril alla 30 kraadi Fahrenheiti.
