Influenta temperaturilor ridicate asupra proprietatilor betonului

Influenta temperaturilor ridicate asupra proprietatilor betonului

Temperaturi ale mediului ambiant de peste + 35°C influenteaza negativ proprietatile betonului proaspat, datorita franarii proceselor de priza si intarire ca rezultat al evaporarii masive a apei de amestecare. Pentru a se evita acest lucru, dupa turnarea betonului se vor lua imediat masurile indicate de protejare a acestuia pentru ca temperatura sa se pastreze sub aceste limite.

Betonul intarit isi pastreaza proprietatile pana la temperaturi de circa + 150°C. Peste aceasta temperatura incepe sa scada rezistenta la intindere, din cauza deshidratarii gelurilor si amplificarii sistemului de microfisuri. Peste + 300°C incepe sa scada si rezistenta la compresiune.

În cazul elementelor de beton supuse la actiunea flacarilor, cand temperatura betonului ajunge si depaseste chiar + 600°C, betonul se degradeaza treptat de la suprafata spre interior datorita deshidratarii compusilor hidratati, dilatarilor termice si transformarii hidroxidului de calciu prin deshidratare in oxid de calciu. Ulterior la racire la temperaturi normale, oxidul de calciu se rehidrateaza. Aceste transformari sunt insotite de modificari de volum care maresc sistemul de micro si macrofisuri, provocand exfolierea betonului.

La temperaturi peste 575°C, agregatele cuartoase prezinta transformari polimorfe cu mariri de volum, care favorizeaza exfolierea betonului.

Daca agregatele sunt calcaroase, degradarile se produc peste 600°C, cand incepe disocierea termica a carbonatului de calciu.

Cu toate acestea, constructiile din beton se comporta mai bine la actiunea incendiilor decat cele metalice, care se incovoaie sub propria lor greutate. Elementele de beton se degradeaza lent de la periferie spre interior, iar daca degradarea nu este prea profunda, dupa indepartarea stratului degradat se pot repara prin torcretare.

Pentru constructii speciale (agregate termice, cosuri de fum) exploatate in conditii termice in care betonul obisnuit are durabilitate scazuta, se utilizeaza betoane refractare, care isi pastreaza in anumite limite proprietatile fizico-mecanice sub actiunea prelungita a temperaturilor ridicate.

Betoanele rezistente la temperaturi inalte se executa cu ciment aluminos, ciment portland cu stabilizatori ceramici sau cu lianti speciali. Ca agregate se utilizeaza materiale stabile la temperaturi ridicate ca: zgura alumino-titanica, minereu de cromit, sparturi de caramizi refractare, zgura de furnal, andezit, etc. Ca parte fina care contribuie la marirea stabilitatii betoanelor la temperaturi ridicate, se utilizeaza diverse materiale macinate, ca: samota, andezit, cromit, zgura de furnal, cenusa de termocentrala.

Prin utilizarea unui ciment superaluminos (Al₂O₃ > 70%) si agregate rezultate din macinarea caramizilor supraaluminoase se pot obtine betoane care sa reziste la temperaturi peste 1770°C, numite betoane superrefractare.

Betonul refractar prezinta o serie de avantaje fata de ceramica refractara ca: rigiditate mai mare a constructiei, eliminarea rosturilor de zidarie, rezistenta, pret mai redus, durabilitate mai mare.