Powiedzmy, że chcemy zabudować powierzchnię płaską naszego przyszłego salonu, w którym zainstalujemy ogrzewanie podłogowe. Zanim do pracy ruszy instalator z zamiarem ułożenia rurek, w których przepływać będzie nasze medium - woda służąca ogrzewaniu pomieszczenia, musimy przygotować wylewkę betonową.

Etapy procesu zabudowy betonu

Scenariusz może być taki: na chudy beton umieszczamy folię zabezpieczającą, następnie układamy warstwy izolacji - np. styropian, który następnie zabezpieczamy folią izolacyjną. Czas przystąpić do układania pętli rurek naszej instalacji ogrzewania podłogowego układanych w kształcie spirali. Kolejny etap to nakładanie mieszanki cementowej. Na wcześniej przygotowane podłoże ekipa posadzkarzy układa warstwę jastrychu cementowego, np. metodą “miksokret”. Posadzkarze rozprowadzają mieszankę. Zaprawa najczęściej dodatkowo dozbrajana jest stalową kratką zbrojeniową. Kolejne warstwy pół sypkiego materiału są zacierane przez ekipę posadzkarską, także z użyciem elektronarzędzi.

Pielęgnacja betonu

Beton wykonany na cemencie portlandzkim i dojrzewający w temperaturze + 20 st. C osiąga 100 % docelowej wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach. W tej temperaturze po tygodniu beton osiąga około 70 % docelowej wytrzymałości na ściskanie. Przez cały ten czas mamy do czynienia z etapem pielęgnacyjnym betonu. Pielęgnacja betonu ma przede wszystkim utrzymać odpowiednie tempo hydratacji cementu i odparowywania wody. 

Nasza mieszanka cementowa, która została już ułożona przez posadzkarzy, na wcześniejszym etapie została przez nich przygotowana - odpowiednie proporcje cementu portlandzkiego, piachu i wody zostały zmieszane. Cement zaczyna wiązać, beton twardnieje. 

Pielęgnacja ma na celu kontrolowanie temperatury i migracji wilgoci zarówno z, jak i do wnętrza betonu. Dodatkowym celem jest minimalizacja skurczu. Metodę i czas pielęgnacji dobieramy w zależności od zadanych w projekcie konstrukcji budynku właściwości betonu, założonej trwałości i wytrzymałości. Możemy oddziaływać na powierzchnię betonu z zewnątrz (zdecydowana większość technik, jak utrzymywanie warstwy wody na powierzchni, polewanie czy zraszanie wodą, stosowanie okładzin nasączonych wodą). Pielęgnacja wewnętrzna z kolei polega na wprowadzeniu do składu mieszanki betonowej dodatkowego komponentu, który ma stanowić „rezerwy” wody, zapewniające odpowiednie warunki do postępu hydratacji. 

Amerykański Instytut Betonu (ACI) definiuje hydratację jako „proces, dzięki któremu hydratacja cementu jest kontynuowana z uwagi na dostępność wewnętrznej wody, której źródłem nie jest woda zarobowa”.

Szczepionka do betonu. Innowacja w skali mikro

Zmieniamy teraz optykę. Przenieśmy się w skalę mikro. Technologia inteligentnej pielęgnacji wewnętrznej kompozytów cementowych - bo tak się fachowo nazywa, składa się z kilku etapów. Pierwszy z nich polega na sprawdzeniu, jak “zachowuje się” tradycyjny beton - za pomocą czujników, mapowania cyfrowego i modelowania numerycznego, monitorujemy kiedy i jak dochodzi do pękania tradycyjnego betonu posadzkowego.

Wiedza na temat “zachowywania się” betonu pomaga w kolejnym etapie, czyli przy projektowaniu komponentu pielęgnacyjnego.

Szczepionki, które zapewnią indywidualny i bezpieczny przebieg odkształceń skurczowych w całym etapie jego dojrzewania. Optymalna ilość aplikowanej szczepionki już na etapie mieszania betonu, zapewni niezmienioną konsystencję i wytrzymałość, a zarazem pozwoli zredukować skurcz i ślad węglowy z zachowaniem konkurencyjnej ceny

wyjaśnia lider zespołu projektowego.

Cała seria szczepionek

W ramach projektu powstanie kilka rodzajów komponentu przeznaczonych do różnego rodzaju betonu. Zadanie, które mają spełnić pozostaje jednak takie samo - minimalizacja podatność betonu na pękanie w całym etapie jego dojrzewania.

W celu stworzenia prototypu rozbudowane zostanie laboratorium odkształceń skurczowych i podatności na pękanie. Zainteresowanie powstającą technologią już teraz wyraziło wiele polskich i zagranicznych firm. Technologia ma powstać w ciągu 3 lat. Trzymamy kciuki za powodzenie działań.

Źródła: ZUT w Szczecinie, Górażdże, ACI