Die optische Qualität von Beton spiegelt direkt seine Qualität wider. Die Ebenheit und der Glanz der Betonoberfläche sind für Bauunternehmer und Immobilienbesitzer von zunehmender Bedeutung, und ihre Anforderungen werden immer strenger. Dies ist allmählich zu einem wichtigen wirtschaftlichen Faktor geworden.
Das Ausbleichen ist das häufigste Phänomen auf Betonoberflächen. Unvollständigen Statistiken zufolge tritt das Phänomen des Ausbleichens bei mehr als 36 % der Betonprojekte auf und ist eine der schwerwiegenden „Krankheiten“ bei Bauprojekten. Im Allgemeinen führt es nicht zu Qualitätsmängeln in der Gebäudestruktur, aber sein Vorhandensein hat schwerwiegende Auswirkungen auf die Ästhetik des Gebäudes und die Bewertung der Qualität des Projekts.
Mechanismus von Frosthebungen auf Betonoberflächen
Frosthebungen auf Betonoberflächen, allgemein bekannt als Ausblühungen oder Frosthebungen, treten nach allgemeiner Auffassung während der Hydratation von Zement auf. Während C3S und C2S hydratisieren und C-S-H-Gel bilden, entsteht auch eine große Menge Ca(OH)2. Ca(OH)2 ist eine hochlösliche Substanz, die in den frühen Phasen der Hydratation häufig im freien Wasser von Beton vorhanden ist.
In den frühen Phasen des Abbindens und Aushärtens von Beton wandert das freie Wasser mit einer hohen Konzentration an Calciumhydroxid im Inneren der Struktur allmählich entlang der inneren Kapillaren nach außen, um das von der Oberfläche verdunstende Wasser auszugleichen. Nachdem das darin gelöste Ca(OH)2 an die Oberfläche des Betons gelangt ist, reagiert das Ca(OH)2 chemisch mit CO₂ und Feuchtigkeit in der Luft und bildet einen weißen, wasserunlöslichen Niederschlag, CaCO₃, der an der Oberfläche des Betons haftet. Diese Ausblühung, die während des Aushärtungsprozesses auftritt, wird als anfängliche Ausblühung bezeichnet.
Während der Beton aushärtet, verlangsamt sich der Aushärtungsprozess mit der Zeit allmählich. Durch die Erosion von Regen und Schnee dringt an einigen Stellen Feuchtigkeit in das Innere des Betons ein und löst das restliche Calciumhydroxid auf. Wenn die Feuchtigkeit mit steigender Außentemperatur verdunstet, wird das darin gelöste Calciumhydroxid wieder an die Oberfläche des Bauwerks gebracht und bildet eine sekundäre Ausblühung.
Die zweite Weißfärbung unterscheidet sich von der ersten, und in den meisten Fällen tritt sie nicht auf der gesamten Betonoberfläche auf, sondern ist ungleichmäßig auf der Oberfläche verteilt. Diese Weißfärbung hängt von der Art des Zements, der verwendeten Menge, der Dichte, der Wasseraufnahmerate und der Porosität ab. Bei Teilen mit einer rauen Oberfläche, die dazu neigt, Wasser anzusammeln, einer inneren porösen Struktur und einer hohen Wasseraufnahmerate ist es am wahrscheinlichsten, dass es zu einer mehrfachen Weißfärbung kommt.
Ursachen der Weißfärbung auf der Betonoberfläche und vorbeugende Maßnahmen
01
Wasser, das aus dem gemischten Beton austritt
Je mehr Wasser während des Abbindens aus der Oberfläche des Bauwerks sickert, desto stärker ist die Weißfärbung. Dies äußert sich hauptsächlich auf folgende Weise:
(1) Ein übermäßiges Wasser-Zement-Verhältnis. Je größer das Wasser-Zement-Verhältnis, desto mehr freies Wasser befindet sich in der Mischung und desto größer ist die Wahrscheinlichkeit von Ausblühungen und Betonausblühungen. Daher sollte die Menge des Anmachwassers reduziert und das Wasser-Zement-Verhältnis so weit wie möglich gesenkt werden, vorausgesetzt, der Bauablauf wird dadurch nicht beeinträchtigt.
(2) Eine übermäßige Menge an Zusatzmitteln kann ebenfalls zu Ausblühungen in der Betonmischung führen. In diesem Fall sollte die Menge der Zusatzmittel reduziert werden.
(3) Hängt mit dem Zement zusammen. Der Gehalt an Mineralstoffen in Zement, der von verschiedenen Herstellern produziert wird, ist je nach Rohstoffquelle, Produktionskontrolle und Prozessbedingungen unterschiedlich. Im Allgemeinen wird bei Zement mit hohem C3A-Gehalt aufgrund seiner schnellen Hydratation und hohen Adsorption von Zusatzstoffen unter den gleichen Bedingungen eine Überdosierung von Zusatzstoffen vermieden, und es ist unwahrscheinlich, dass es zu Ausblühungen durch übermäßige Beimischung kommt. Bei Zement mit niedrigem C3A-Gehalt sollte die Dosierung der Beimischung entsprechend reduziert werden.
(4) Dies hängt mit dem Betonmischungsverhältnis und der Korngrößenverteilung zusammen. Eine Mischung mit einem niedrigen Sandanteil oder einer schlechten Korngrößenverteilung neigt zum Ausbluten.
(5) Unter sonst unveränderten Bedingungen versucht die Mischanlage im Allgemeinen, sich an Änderungen der Rohstoffe anzupassen und die Pumpenanforderungen von Beton unterschiedlicher Güteklassen durch Anpassung des Zusatzmittels zu erfüllen. Die Zugabe einer angemessenen Menge an Wasserrückhalte-, Kunststoffrückhalte- und Luftporenkomponenten zum Zusatzmittel ist vorteilhaft, um die Verarbeitbarkeit des Betons zu verbessern und Ausbluten und Setzungen zu reduzieren.
02
Der Gehalt an löslichen Salzen und Alkalien in den Baumaterialien ist hoch
(1) Zement ist der Hauptbestandteil von Beton. Je höher der Alkalimetalloxidgehalt des Zements selbst ist, desto mehr Alkali kann unter bestimmten Bedingungen ausgefällt werden und desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Oberfläche des gemischten Betons weiß wird. Der Alkaligehalt von Zement hat auch einen erheblichen Einfluss auf die Wirkung von Zusatzmitteln. Versuchen Sie daher bei der Auswahl von Zement, Zement mit niedrigem Alkaligehalt zu verwenden.
(2) Der Gehalt an löslichen Salzen in der Gesteinskörnung ist ebenfalls ein wichtiger Faktor, der das Weißanlaufen der Betonoberfläche beeinflusst. Wenn es die Bedingungen zulassen, sollte die Gesteinskörnung sorgfältig ausgewählt und ihr Gehalt an löslichen Salzen streng kontrolliert werden.
(3) Betonzusatzmittel auf Naphthalinbasis sind derzeit am weitesten verbreitet, wobei niedrige Konzentrationen am häufigsten sind. Der relativ hohe Gehalt an Na₂SO₄ erhöht die Menge an löslichen Substanzen im Beton, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Weißfärbung der Betonoberfläche steigt. Die Minimierung des Alkaligehalts von Zusatzmitteln ist nicht nur vorteilhaft, um eine Alkali-Aggregat-Reaktion zu verhindern, sondern verbessert auch die Wirksamkeit der Zusatzmittel.
(4) Bei der Betonherstellung muss eine angemessene Menge eines reaktiven Silikamischguts hinzugefügt werden. Während der Hydratation von Zement kann SiO₂ mit Ca(OH)₂ reagieren, das durch die Hydratation der Zementmineralkomponenten C3S und C2S entsteht, und so C-S-H-Gel bilden, das eher mit den starken Alkalien NaOH und KOH im Zement reagiert und so den Gehalt an freien Alkalien im Beton reduziert. Das bedeutet, dass nach dem Aushärten und Trocknen des Betons selbst bei Eindringen von Wasser in den Untergrund nur sehr wenig Wasser zur Auslaugung als Salz oder Alkali zur Verfügung steht. Eine gute mineralische Beimischung hat einen guten Effekt auf die Verhinderung des Weißanlaufens der Betonoberfläche.
03
Beton selbst ist durchlässig
Aufgrund der baulichen Anforderungen ist der Wasser-Zement-Wert von Betonmischungen immer größer als der theoretische Wert, der für die Zementhydratation erforderlich ist. Während des Betonier- und Rüttelvorgangs tritt häufig überschüssiges Wasser auf, das hydrophobe Kanäle im Beton bildet oder im Beton verbleibt und sich unter dem groben Zuschlagstoff ansammelt. Es verdunstet dann in den späteren Phasen des Aushärtens und bildet innere Hohlräume. Darüber hinaus kann die Volumenverringerung von Hydraten nach der Zementhydratation auch zu inneren Poren oder Lücken führen, was zu einer gewissen Durchlässigkeit des Betons führt.
(1) Durch die Zugabe von Zusatzmitteln kann der Wasser-Zement-Wert gesenkt, überschüssiges Wasser reduziert und die Kompaktheit des Betons erheblich verbessert werden. Die Zugabe einer bestimmten Luftporen bildenden Komponente zum Zusatzmittel verbessert die Verarbeitbarkeit, verhindert Ausbluten und Setzungen, reduziert große Kapillaren an der Grenzfläche zwischen Zuschlagstoff und Zementleim, erzeugt eine große Anzahl winziger Luftblasen, die in den Hohlräumen des Betons verteilt sind, und sammelt sich in den Kapillarkanälen an, wodurch die Kapillaren abgeschnitten werden und die Undurchlässigkeit des Betons erheblich verbessert wird.
(2) Stärkung des Baumanagements. Der Beton sollte gerüttelt und verdichtet werden, um zu verhindern, dass Wasser von außen in das Innere des Bauteils eindringt. Stärkung des Putzes. Es ist am besten, vor dem ersten Abbinden eine weitere Putzschicht aufzutragen, um die durch Wasserverdunstung entstandenen Mikrorisse auf der Oberfläche zu schließen und die Zementschlämmeschicht kompakt zu machen, wodurch die Oberflächenundurchlässigkeit verbessert und ein Weißanlaufen verhindert wird.
(3) Bei Projekten mit hohen Anforderungen an das Aussehen des Betons kann auch eine Schicht transparenter wasserfester Farbe auf die Betonoberfläche gesprüht werden, um die Poren auf der Betonoberfläche fest zu füllen und ein Eindringen zu verhindern.
04
Wenn der Beton nicht rechtzeitig, mit der falschen Methode oder nicht lange genug gepflegt wird,
Beton sollte sofort nach dem Abbinden geschützt werden, damit die Trocknungs- und Verdunstungsrate verlangsamt wird. Wenn Wasser von der Oberfläche des Betons in das Innere eindringt, gelangt Kohlendioxid aus der Luft in das Innere des Betons und reagiert chemisch mit dem im Wasser gelösten Calciumhydroxid, wodurch Calciumcarbonat ausgefällt wird. Wenn der Beton nicht sofort geschützt wird, wandert das Wasser beim Aushärten und Trocknen vom Inneren nach außen und trägt lösliche Substanzen an die Oberfläche des Betons. Wenn das Oberflächenwasser verdunstet, bleiben die weißen löslichen Substanzen auf der Oberfläche zurück und verursachen einen Weißeleffekt. Die Nachbehandlung und Abdeckung sollte nicht vorzeitig abgebrochen werden, bevor die Festigkeit der gegossenen Struktur den Punkt der Trocknung vollständig erreicht hat. Im Allgemeinen sollte die Nachbehandlung und Abdeckung mindestens 14 Tage nach dem Bau durchgeführt werden. In der Praxis hat sich gezeigt, dass die im Freien aufgestellten Betonprüfblöcke am Tag nach dem Aushärten glänzend sind und am dritten Tag anfangen, weiß zu werden. Diejenigen, die rechtzeitig nachbehandelt wurden, wurden jedoch nicht weiß. Der Grund für die starke Weißfärbung der Prüfblöcke auf der Baustelle ist meist, dass sie ohne die notwendige Nachbehandlung im Freien aufgestellt wurden.
Kurz gesagt gibt es viele Faktoren, die dazu führen, dass die Oberfläche von Beton weiß wird, wie z. B. Wetter, Temperatur und Feuchtigkeit sowie die Art der Beimischung. Diese Faktoren stehen in Wechselbeziehung zueinander und beeinflussen sich gegenseitig. Nur durch praktische Präventivmaßnahmen, die auf den örtlichen Rohstoffbedingungen und der tatsächlichen Arbeit basieren, kann das Phänomen der Weißfärbung der Betonoberfläche wirksam reduziert und den hohen Anforderungen der Menschen an das Aussehen von Beton entsprochen werden.
