Die Anwendung von Beton hat die Qualität von Bauprojekten erheblich verbessert und die Entwicklung der Transportbetonindustrie gefördert. Das Problem der frühzeitigen Rissbildung in Betonstrukturen, die durch eine vorzeitige Aushärtung von Transportbeton verursacht wird, ist jedoch schwer vollständig zu beseitigen und ist mittlerweile zu einem Brennpunkt für Beschwerden über die Qualität von Bauprojekten und zu einem Schwerpunkt der Qualitätsüberwachung geworden. Aushärtung von Beton Nach dem Gießen und Formen des Betons sollte dieser bewässert und abgedeckt werden, um die Feuchtigkeit zu erhalten und die Betonoberfläche feucht zu halten. Gleichzeitig sollte die Oberfläche mit einer Plastikfolie, Sackleinen oder Stroh bedeckt werden, um eine schnelle Verdunstung des Wassers zu verhindern. Diese Maßnahmen allein reichen jedoch nicht aus.
Ein Zweck der Betonpflege besteht darin, sicherzustellen, dass der Beton für einen bestimmten Zeitraum feucht gehalten wird. Die Ursachen für Betonrisse sind komplex und vielfältig. Unzureichende Erfahrung im Transportbetonbau und vorzeitige Instandhaltung sind jedoch eine der Hauptursachen für Risse in gewerblichem Beton. Nach dem Gießen härtet der Beton allmählich aus und erhärtet hauptsächlich durch die Hydratation des Zements. Die Hydratation wiederum erfordert geeignete Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen. Um geeignete Aushärtungsbedingungen für den Beton zu gewährleisten und seine Festigkeit kontinuierlich zu erhöhen, muss der Beton daher geschützt werden. Der Schlüssel zum Schutz ist das Bewässern, um eine angemessene Feuchtigkeit aufrechtzuerhalten und sicherzustellen, dass die Hydratation des Zements voranschreitet. Das Geheimnis des Schutzes ist das Zeitmanagement.
1. Auswahl und Formulierung von Betonschutzplänen Bestimmung der Schutzzeit
(1) Bestimmung des Beginns der Aushärtung
Der Code for Acceptance of Construction Quality of Concrete Structures (Code für die Abnahme der Bauqualität von Betonkonstruktionen) schreibt vor, dass der Beton innerhalb von 12 Stunden nach dem Gießen abgedeckt und feucht gehalten werden muss, um auszuhärten. Diese Vorschrift wird auch bei den meisten aktuellen Bauarbeiten befolgt, d. h. die feuchte Aushärtung beginnt etwa 12 Stunden nach dem Gießen.
Die Selbstkontraktion des Betons beginnt vor dem ersten Abbinden und entwickelt sich in der Anfangsphase rasch, wobei der größte Teil innerhalb eines Tages abgeschlossen ist. Insbesondere der Beginn der Aushärtung von Beton, der mit einem Wasserreduzierungsmittel gemischt wurde, hat einen erheblichen Einfluss auf die frühe Kontraktion. Innerhalb von 8 Stunden nach dem ersten Abbinden kommt es zu einer Phase des schnellen Schrumpfens. Selbst wenn die Aushärtung innerhalb von 8 Stunden nach dem ersten Abbinden beginnt, hat dies keine Auswirkungen auf die Kontrolle der frühen Schwindrisse. Die Zeit liegt offensichtlich deutlich später als die gefährliche Zeit für Betonrisse. Aufgrund der vielen Einflussfaktoren und des Mangels an ausreichenden Testdaten und theoretischen Grundlagen ist es schwierig, eine konkrete Schlussfolgerung darüber zu ziehen, wann mit der Aushärtung begonnen werden sollte. Grundsätzlich sollte der Beton jedoch eine ausreichende Anfangsfestigkeit erreichen, um dem Aushärtungs- und Befeuchtungsvorgang standzuhalten, ohne die frühe Struktur des Betons zu beschädigen.
Genauer gesagt sollte der Beton nach dem Gießen vor und nach dem Abbinden gewässert und geschützt werden, solange die Betonoberfläche nicht beschädigt ist.
(2) Bestimmung der Dauer der Aushärtung
Eine unzureichende Aushärtungsdauer ist ein häufiges Problem im Bauwesen. Oft wird die Aushärtung in den ersten Tagen nach dem Gießen durchgeführt, aber dann wird sie zur Formalität oder es kümmert sich gar niemand mehr darum. Der „Code for Construction of Concrete Structures“ schreibt vor, dass die Aushärtezeit für Beton, der mit Portlandzement, gewöhnlichem Portlandzement oder Portlandhüttenzement hergestellt wurde, nicht weniger als 7 Tage betragen sollte und dass die Aushärtezeit für Beton, der mit Verzögererzusätzen, hochvolumigen mineralischen Zusatzstoffen und Beton mit Dichtigkeits- und Festigkeitsgrad C60 und höher hergestellt wurde, sowie für Beton in der Nachgusszone nicht weniger als 14 Tage betragen sollte.
Die in der Spezifikation angegebene Zeit ist die Mindestzeit für die Aushärtung. Die Dauer der Aushärtung hängt von vielen Faktoren ab, wie z. B. der Zusammensetzung und dem Mischungsverhältnis des Betons, der Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit, der Aushärtungsmethode, der Windstärke und der Windgeschwindigkeit. Die Normen für die Qualitätskontrolle von Beton schreiben vor, dass bei der Dampfhärtung von Beton in einer Fabrik für Betonbauteile oder -produkte Temperaturmessungen durchgeführt werden sollten, bevor der Beton aus dem Aushärtungstank entfernt wird oder die Aushärtungsmaßnahmen entfernt werden. Wenn der Temperaturunterschied zwischen der Oberfläche und der Außenwelt nicht größer als 20 °C ist, können die Aushärtungsmaßnahmen entfernt werden oder das Bauteil kann aus dem Aushärtungstank entnommen werden. Bei Beton, der im Winter hergestellt wird, erreicht die Betonfestigkeit 50 % der vorgesehenen Festigkeit, bevor die Nachbehandlungsmaßnahmen entfernt werden können. Bei der Verwendung der feuchten natürlichen Nachbehandlung sollten die Konstruktionsspezifikationen befolgt werden.
2. Auswahl der Nachbehandlungsmethode
Der Betonhärtungsplan sollte auf der Grundlage von Faktoren wie den Bedingungen vor Ort, der Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit, den Bauteilen, den Bedingungen der Komponenten oder Produkte, den Bedingungen der Rohstoffe und den Anforderungen an die Betonleistung erstellt werden. Im Härtungsplan umfasst die Auswahl der Härtungsmethoden im Allgemeinen das Besprühen, die Wasserspeicherung, das Abdecken und Befeuchten, das Auftragen von Härtungsmittel und die Wärmespeicherung im Winter. Während des Baus, bei der Erstellung des Härtungsplans, ist es üblich, während des gesamten Bauprozesses nur eine einzige Härtungsmethode zu verwenden, und aus praktischen Gründen wird meist das Besprühen mit Wasser verwendet. Um die Leistung des Betons sicherzustellen, sollte die Nachbehandlungsmethode entsprechend den verschiedenen Bauteilen angemessen ausgewählt werden.
(1) Die freiliegende Oberfläche des Fundamentmassivbetons sollte abgedeckt und gepflegt werden. Das Besprühen ist eine bequeme Methode, um die freiliegende Oberfläche des Fundamentmassivbetons zu pflegen, aber es ist schwierig, die erforderliche Häufigkeit des Besprühens im tatsächlichen Bau zu erreichen, was leicht zu einer Unterbrechung der nächtlichen Pflege führen kann. Bei Massivbeton ist es entscheidend, den Temperaturgradienten zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Betons aufrechtzuerhalten, d. h. einen geeigneten Temperaturgradienten innerhalb und außerhalb des Betons aufrechtzuerhalten, und eine ununterbrochene 24-Stunden-Pflege ist unerlässlich. Die bisherigen Erfahrungen im Bauwesen zeigen, dass der Einsatz von erzwungenen oder ungleichmäßigen Kühl- und Temperaturabsenkungsmaßnahmen während der Aushärtung von Massenbeton nicht nur relativ kostspielig ist, sondern auch anfällig für Fehlmanagement ist, was leicht zu eindringenden Rissen im Massenbeton führen kann. Das Besprühen mit Wasser zur Aushärtung kann auch leicht dazu führen, dass sich Wasser in der Fundamentgrube ansammelt, was der Verfüllung nicht förderlich ist. Daher ist es angebracht, die freiliegende Oberfläche des Fundamentmassenbetons zur Aushärtung abzudecken.
(2) Der Code for Construction of Concrete Structures sieht vor, dass nach dem Ende der Aushärtung mit Schalung die Aushärtung durch Besprühen mit Wasser oder, falls erforderlich, durch Abdecken mit einer Schutzschicht oder Besprühen mit einem Aushärtungsmittel fortgesetzt werden kann. Laut Tests sind die Versickerungsschutzwirkungen der verschiedenen Aushärtungsmethoden: Aushärtung in Wasser > Bewässerung mit einem Strohsack > Auftragen von Aushärtungsmittel > natürliche Aushärtung.
3. Bestimmung der Aushärtungstemperatur
Während der Betonhärtung sollten Isolierungsmaßnahmen ergriffen werden, um zu verhindern, dass die Oberflächentemperatur des Betons aufgrund von Umweltfaktoren (wie Sonneneinstrahlung, plötzliche Temperaturabfälle usw.) drastischen Veränderungen unterliegt. Der Temperaturunterschied zwischen dem Kern und der Oberfläche des Betons sowie zwischen der Oberfläche und der Umgebung sollte während der Aushärtungszeit 20 °C nicht überschreiten. Vor dem Bau von großvolumigem Beton sollte ein strenger Aushärtungsplan erstellt werden, um den Temperaturunterschied zwischen der Innen- und Außenseite des Betons zu kontrollieren und die Entwurfsanforderungen zu erfüllen.
Nach dem Entschalen des Betons im Winter und in der heißen Jahreszeit sollten bei plötzlichen Wetteränderungen geeignete Maßnahmen zur Isolierung (kalte Jahreszeit) und Wärmedämmung (Sommer) ergriffen werden, um übermäßige Temperaturspannungen im Beton zu vermeiden.
