Jak niska temperatura wpływa na hydroizolację Xypex ?

Niskie temperatury, bliskie lub poniżej 0°C utrzymujące się przez dłuższy czas, obligują  większość producentów betonu i wykonawców do stosowania  technik potrzebnych do rozwiązania typowych problemów i kwestii związanych z betonowaniem w zimnej pogodzie. Jednak wpływ niskich temperatur na przyrost wytrzymałości betonu i na efekty hydroizolacji Xypex często nie jest dobrze zrozumiany. Większość metod hydroizolacji konstrukcji betonowych, w tym powłoki i domieszki Xypex, jest w pewnym stopniu podatna na niskie temperatury. W rzeczywistości wielu izolacji  powłokowych  nie powinno się instalować w niskich temperaturach. Na przykład materiały elastomerowe często tracą zdolność do wydłużania się wraz ze spadkiem temperatury, a większość produktów do iniekcji rys i pęknięć reaguje powoli i staje się zbyt lepka, aby dobrze wnikać, stając się w ten sposób nieskuteczna. Ponadto, jeśli w pęknięciu znajduje się  lód, materiały iniekcyjne zazwyczaj zawodzą.

Chociaż poniższe informacje nie mają być autorytatywnym odniesieniem dotyczącym wpływu niskich temperatur na cement i beton, ale raczej krótkim opisem tego, czego można się spodziewać podczas stosowania technologii Xypex Crystalline w zimnym środowisku, podstawowa świadomość wpływu niskich temperatur na materiały na bazie  cementu w szczególności portlandzkiego,  może pomóc w zrozumieniu betonu poddanego obróbce i działaniu Xypex w takich warunkach.

Proces twardnienia betonu nazywa się „hydratacją”. Hydratacja to egzotermiczna reakcja chemiczna, w której wytwarzane jest ciepło oraz produkowana jest  a utwardzona pasta cementowa (żel krzemianowo-wodorowy wapnia). Na początku ciepło z reakcji gromadzi się w masie betonu, a następnie z czasem powoli rozprasza się.  Czas trwania procesu chłodzenia zależy od wielu zmiennych, w tym temperatury, wymiarów elementu konstrukcyjnego i środków podjętych przez wykonawcę w celu hydroizolacji betonu.

Reakcje chemiczne w betonie są powodowane wieloma czynnikami, ale ogólnie rzecz biorąc, szybkość reakcji chemicznych zwalnia wraz ze spadkiem temperatury. Dotyczy to szybkości hydratacji cementu, a zatem obniżanie się temperatury spowolni proces przyrostu wytrzymałości i dojrzewania betonu. Publikacje naukowe wskazują, że wzrost wytrzymałości betonu będzie trwał do około -10°C, ale w znacznie wolniejszym tempie. Gdy szybkość przyrostu wytrzymałości wzrasta w niskich temperaturach, jest ona w dużej mierze napędzana przez ciepło, które powstaje podczas hydratacji betonu.

Hydroizolacja betonu za pomocą Xypex jest wykonywana na dwa podstawowe sposoby – albo jako system aplikacji powierzchniowej  albo jako domieszka uszczelniająca do betonu. . W przypadku nowych konstrukcji jedną z zalet stosowania domieszki uszczelniającej typu Xypex Admix   w porównaniu z większością systemów powłokowych jest to, że produkty Xypex Admix można stosować w temperaturach poniżej 0°C. Niezależnie od tego, która metoda  technologii Xypex jest stosowana, niskie temperatury będą miały wpływ na to, jak Xypex reaguje z wilgocią i betonem, chociaż w przypadku każdej metody czynniki wpływające są nieco inne. Jako system aplikacji powierzchniowej, aktywne składniki chemiczne w Xypex muszą najpierw dyfundować do matrycy cementowej betonu z jego powierzchni (dyfuzja jest napędzana przez losowy ruch cząsteczek, zwany „ruchem Browna”). Ogólnie, wraz ze spadkiem temperatury  ruch cząsteczek zwalnia, podobnie jak szybkość dyfuzji. ​​Ten stan powoduje wolniejsze wprowadzanie chemikaliów Xypex do betonu, a zatem odpowiednio wolniejszy ogólnie efekt Xypex. Jako domieszka, aktywne substancje chemiczne Xypex również dyfundują, ale już  z wnętrza samej masy betonowej. Jeśli powstanie rysa lub  pęknięcie i woda dostanie się do betonu, dyfuzja substancji chemicznych pomaga przyspieszyć proces samo-uszczelnienia rys i pęknięć, niemniej  procesy krystalizacji (i ich efekty) zostaną spowolnione w tak niskich temperaturach.

Rozwój krystalizacji  Xypex jest generowany w wyniku reakcji opartych na chemii cementu, które skutkują powstaniem wtórnej struktury krystalicznej wewnątrz betonu. Wzrost tej krystalicznej struktury Xypex zależy częściowo od dostępności wodorotlenku wapnia i innych alkaliów zawartych w cząsteczkach wody „uwięzionych” w porach i kapilarach betonu oraz od  samej migrującej wody – w istocie  bloków budulcowych kryształów Xypex. Spowolnienie procesu hydratacji w betonie spowodowane niskimi temperaturami spowolni również szybkość, z jaką produkty uboczne hydratacji cementu, w tym wodorotlenek wapnia, będą dostępne dla reakcji krystalicznych Xypex. Tak więc, jeśli niskie temperatury wystąpią w krótkim czasie po instalacji Xypex, należy się spodziewać, że osiągnięcie pełnej skuteczności  hydroizolacji Xypex  oraz samo-uszczelnienie rys zostanie w pewnym stopniu spowolnione. System aplikacji powierzchniowej Xypex jest zwykle stosowany na beton , który posiada już temperaturę otoczenia. Z drugiej strony Xypex Admix zaczyna rozwijać strukturę krystaliczną natychmiast po wylaniu betonu, gdy beton jest jeszcze ciepły, co powoduje samo-uszczelnienie rys skurczowych przed ostygnięciem betonu. Zarysowania wywołane obciążeniem występują zazwyczaj kilka miesięcy po wykonaniu betonu, gdy element konstrukcyjny ostygł. Jeśli wówczas  temperatura betonu jest bliska lub niższa od temperatury zamarzania, efekt samo-uszczelniania zarysowań pod wpływem obróbki Xypex może być tak powolny, że będzie się wydawało, że ustał. Jednak ogólne zasady chemii betonu oraz praktyczne doświadczenie  dostarczają dwóch pozytywnych wskaźników zarówno dla systemu aplikacji powierzchniowej  Xypex, jak i domieszek do betonu Xypex Admix:

1. W temperaturach zbliżonych do temperatury zamarzania (tj. kilka stopni powyżej temperatury zamarzania) formowanie się struktur krystalicznych Xypex nadal będzie występować, choć na znacznie mniejszą skalę.
2. Wraz ze wzrostem temperatury otoczenia efekty uszczelniania Xypex i samo-uszczelnienia rys i pęknięć przyspieszą i będą zachodziły normalnie.

Rzeczywiście, wieloletnie doświadczenie potwierdza, że ​​podobnie jak w przypadku wzrostu wytrzymałości betonu, niskie temperatury nie mają długoterminowego negatywnego wpływu na skuteczność hydroizolacji w technologii krystalizacji Xypex. Należy zauważyć, że nawet w niskich temperaturach, krystalizację i samo-uszczelnianie rys, a co za tym idzie prawidłową i skuteczną hydroizolację Xypex można osiągnąć poprzez stosowanie technik grzewczych czy innych , które są stosowane z reguły do utwardzania betonu w niskich temperaturach.

Podsumowanie

System hydroizolacji i ochrony Xypex, podobnie jak większość innych technologii hydroizolacji, jest podatny na niskie temperatury. Jeśli temperatura spadnie wkrótce po zainstalowaniu systemu Xypex, szybkość formowania się struktury krystalicznej Xypex w betonie stanie się wolniejsza. W temperaturach poniżej zera efekty Xypex mogą spowolnić do punktu, w którym zostaną zasadniczo zatrzymane. Jednak w miarę nagrzewania się betonu system Xypex ponownie się aktywuje, a samo-uszczelnianie rys i pęknięć oraz ogólna skuteczność hydroizolacji betonu osiągną pełną wydajność i jakość. Ponadto, proces ten można przyspieszyć poprzez zakrywanie i ogrzewanie lub inne techniki ogrzewania betonu.

(na podstawie technicznego opracowania przez inż.zawodowego Jima Caruth z XChCorp. Kanada)

Aby uzyskać dodatkowe informacje, prosimy o kontakt z przedstawicielem Krystal-Bet.