Após a conclusão do trabalho monolítico, inicia-se uma longa etapa de exposição e ganho de resistência do concreto armado. Diremos quais são os cuidados que o concreto necessita durante o endurecimento, como acelerá-lo e quais fenômenos físicos e químicos acompanham esse processo..
Química de cura
A construção de estruturas de concreto que atendam plenamente às características do projeto é uma verdadeira arte que não pode ser compreendida sem compreender a sequência complexa e contínua de transformações que ocorrem na estrutura do material. Os protótipos de ligantes de construção, que lembram vagamente o cimento moderno, surgiram no terceiro ou segundo milênio aC. No entanto, a composição e proporção dos componentes de tais misturas foram selecionadas exclusivamente experimentalmente até o final do século XVIII, quando o chamado “cimento romano” foi patenteado. Este foi o primeiro marco na abordagem científica para o desenvolvimento de concreto estrutural..
A natureza química do endurecimento do cimento moderno é muito complexa, inclui uma longa cadeia de processos fluindo uns para os outros, durante os quais primeiro as ligações químicas mais simples são formadas e, em seguida, ligações físicas cada vez mais fortes, levando à formação de um material monolítico semelhante a pedra. Não faz sentido considerar esses processos em detalhes para uma pessoa inexperiente em química como ciência, é muito mais útil avaliar os sinais externos de tais fenômenos e seu significado prático.
Na construção moderna, é utilizada uma mistura predominantemente de cimento Portland, composta por argila cozida, gesso e calcário, e do ponto de vista químico, a partir de óxidos de cálcio, silício, alumínio e ferro. As matérias-primas primárias passam por tratamento térmico e moagem fina, após o qual os componentes são misturados em uma proporção precisamente definida. O principal objetivo do processamento no processo de produção é quebrar as ligações químicas e físicas naturais das substâncias, que são posteriormente restauradas na presença de água. O cimento, ao contrário da argila e da cal não tratada, endurece devido não à secagem, mas à hidratação, portanto, umedecê-lo após a cura final não leva ao amolecimento e aumento da viscosidade.
Resistência do concreto
Ao contrário dos ligantes atmosféricos, que endurecem rapidamente ao ar, o cimento endurece quase toda a vida útil das estruturas de concreto. Isso se deve ao fato de que na espessura do produto congelado permanecem substâncias que não tiveram tempo de reagir com a água. Na verdade, durante a produção de uma mistura de concreto, é adicionada água em uma quantidade que é obviamente insuficiente para a reação de todas as partículas do ligante mineral. Isso se deve ao fato de que o aumento do teor de água no concreto leva à sua delaminação, retração significativa durante o endurecimento e surgimento de tensões internas..
No entanto, os restos de substâncias minerais continuam a reagir, pois o concreto possui um teor de umidade diferente de zero em sua espessura. Por isso, seu endurecimento não ocorre instantaneamente, mas por um longo tempo. De todo o período de endurecimento, pode-se distinguir o período mais intenso, que para o concreto sobre o cimento Portland é de 28-30 dias. Se durante esse tempo o produto de concreto estiver em condições adequadas, ele assume 100% da resistência de projeto. Ao mesmo tempo, em apenas 6–8 dias de endurecimento, a resistência do concreto atinge 60-70% da resistência da marca e um terço da resistência do projeto que o produto adquire em 2-3 dias.
Especificidades sazonais
O endurecimento de misturas em um ligante de cimento é acompanhado por dois processos – um ligeiro aumento de volume e liberação de calor. Por causa disso, o curso das reações de cura pode variar significativamente, dependendo das condições externas..
Primeiro você precisa lidar com o aumento de volume. Este processo tem alguns benefícios práticos: facilita a separação da fôrma e pré-estica a armadura, aumentando a qualidade de aderência e permitindo que o aço perceba a carga de tração quase imediatamente após sua ocorrência, contornando a fase de deformação elástica. As consequências negativas da expansão surgem em situações em que o concreto é restringido pela forma, por exemplo, ao despejar contrapisos de concreto, cavilhas em estruturas monolíticas pré-fabricadas e produtos de fabricação em formas rígidas permanentes. Em tais casos, um dispositivo de revestimento compressível é necessário para compensar a expansão linear..
A liberação de calor pode ter efeitos positivos e negativos. Primeiramente é necessário entender que o aquecimento da massa de concreto endurecido é mais pronunciado nas primeiras 50 horas após o preparo da mistura. A intensidade do aquecimento aumenta na proporção das dimensões do produto, pois é mais difícil remover o calor do concreto. Você também precisa levar em consideração que o concreto com um alto teor de cimento vai aquecer mais do que o concreto de baixa qualidade.
Em baixas temperaturas do ar, a capacidade do concreto de aquecer durante o endurecimento torna relativamente fácil manter as condições normais de temperatura. Dado que, em condições normais, a marca de temperatura mínima para o trabalho em concreto é de +5 ° C, é possível colocar produtos em uma fôrma fixa de poliestireno expandido mesmo com geadas até -3 ° C: sua própria liberação de calor manterá a temperatura necessária. Mesmo estruturas de concreto comuns podem ser protegidas com materiais isolantes para manter o regime de temperatura desejado ou para equipar estufas nas quais uma temperatura positiva é simplesmente mantida. É importante notar que depois que o concreto pega 50-60% de sua resistência, o gelo não tem um efeito destrutivo, pois a maior parte da água já teve tempo de reagir. No entanto, a taxa de endurecimento ao mesmo tempo cai para quase zero, o que deve ser levado em consideração na determinação do tempo de exposição.
Em climas quentes, o aquecimento natural da mistura de concreto tem um efeito negativo. A água evapora da superfície muito rapidamente, além disso, o aquecimento provoca expansão linear, acompanhada pela abertura de fissuras, o que é inaceitável durante o endurecimento do concreto. Portanto, produtos massivos expostos ao sol devem ser constantemente umedecidos e resfriados com água corrente pelo menos nos primeiros 7 a 10 dias após o derramamento. No resto do tempo de cura, o concreto pode permanecer sob a capa do filme de polietileno.
Aceleração de configuração e desenvolvimento de força
Dependendo da marca, o concreto leva de 20 a 30 horas para finalmente tomar forma, após o que pode ser derramado em abundância com água para intensificar o processo de cura. A alta temperatura também promove um endurecimento acelerado, mas apenas na condição de que o aquecimento seja uniforme em toda a espessura do produto fundido. Assim, nas fábricas de produtos de concreto, o endurecimento é acelerado pela pulverização do produto com vapor a uma temperatura de 70-80 ° C, mas deve-se lembrar que o aquecimento acima de 90 ° C é destrutivo para o endurecimento do concreto.
É possível garantir a taxa máxima de ganho de resistência pela proporção correta de água-cimento da mistura preparada, estabelecida pela GOST 30515 2013. Você também pode acelerar o processo introduzindo vários aditivos: cloreto de cálcio, sulfato de sódio e cloreto, carbonato de sódio (refrigerante). Porém, deve-se lembrar que o uso de aceleradores de pega é limitado pelo seu conteúdo limitante, bem como pelo tipo de estrutura de concreto, a marca do concreto e da armadura e o tipo de cimento utilizado. GOST 30459–96 pode fornecer mais clareza sobre este assunto..
Em conclusão, deve-se notar que na construção civil a necessidade de acelerar o endurecimento do concreto é extremamente rara. O concreto adquire a maior parte da resistência da marca rapidamente, portanto, no caso de pisos ou cintas reforçadas, as operações de construção podem ser continuadas 7 a 10 dias após a conclusão das obras monolíticas. Se falamos de fundação, então quase não faz sentido acelerar o endurecimento: a base do edifício deve sofrer retração em um ano para que a camada de solo de suporte tenha tempo de se estabilizar e uma possível distorção possa ser eliminada com uma camada corretiva ou durante a construção da caixa.
Como o concreto ganha resistência e como acelerar o endurecimento
O concreto é uma das matérias-primas mais populares. Saiba como ele ganhad resistência e como pode ser acelerado o seu endurecimento. As principais características do concreto são a sua durabilidade, capacidade de suportar cargas pesadas, resistência à água, resistência ao fogo e resistência a intempéries. Além disso, o endurecimento pode ser acelerado com a utilização de aditivos especiais. Os principais benefícios do endurecimento acelerado são a melhoria da resistência, a redução dos custos e o aumento da eficiência.
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Como o concreto ganha resistência e como é possível acelerar o processo de endurecimento? Existem aditivos ou técnicas específicas que podem ajudar nesse sentido? Quais são os fatores que influenciam no tempo de endurecimento do concreto e como podemos otimizar esse processo? Gostaria de saber mais informações sobre quais medidas podem ser tomadas para agilizar o ganho de resistência do concreto em diferentes situações.