Planujesz betonowanie płyty, fundamentu, stropu, tarasu. Patrzysz w pogodę i wiesz, że dziś przymrozków w nocy nie będzie. Przychodzisz kolejnego dnia a beton można ściągać miotłą.
Co się stało się?
– moja ulubiona radiacja nieboskłonu, o której już nie raz pisałem w innych postach.
Warto o niej pamiętać nawet jak temperatury są “pozornie” dodatnie.
Wgłębiając się w prognozę ICM można zauważyć korelację między temperaturą gruntu a stanem zachmurzenia.
Jeżeli nieboskłon ma pełne zachmurzenie to występuje niewielka różnica między temperaturą powietrza a powierzchnią gruntu (czerwone pionowe linie wykresie temperatur oznaczają maks./min. temp powierzchni gruntu). Przy otwartym niebie bilans staje się znacznie bardziej dynamiczny z uwagi na duże nagrzewanie od słońca w ciągu dnia i duże wychładzanie powierzchni nocą gdzie następuje wymiana radiacyjna z otwartym niebem, które może osiągać temperaturę -40*C. Jeżeli temperatura powietrza będzie miała ok. 1-2*C to można spodziewać się przemrożenia powierzchni gruntu.
Podobną korelację można znaleźć w bardzo ciekawej stacji badawczej w Strzyżewie, która bada zjawiska radiacyjne. Wykres przedstawia wrześniową noc, gdzie bezchmurny nieboskłon (-40*C) “kradnie” energię z powierzchni ziemi o wartości -50 W/m2.
To tak jakby zasilić stare żarnikowe żarówki energią z gruntu – jedna na metr kwadratowy powierzchni. Taki strumień energii radiacyjnej odpowiadał by strumieniowi przez przewodzenie różnicy ok. 11 *C na dwóch powierzchniach żelbetowej płyty grubości 23cm (np. od spodu 1*C od powietrza a od góry -10*C). To tylko teoria, z rzeczywistością jest trochę inaczej…
W rzeczywistości beton ma zmagazynowaną w sobie duża ilość energii przez jego wstępną temperaturę oraz reakcje egzotermiczne przy wiązania cementu Reakcje te są u szczytu ok. 12 Godzin po rozpoczęciu wiązania. Beton na warunki zimowe mają dodatki przyśpieszające wyzwalanie tej energii. Chłodzona powierzchnia otworzona na nieboskłon jest cały czas bilansowana przez konwekcyjne omywanie powietrza. Dlatego Efekt zmrożenia nie będzie tak duży – ale jest istotne ryzyko jego wystąpienia.
Badacze się trochę spierają o to jaki ma wpływ przemrożenie betonu na jego nośność. Nie ma tutaj jasnego stanowiska jednakże jeden z nurtów jest taki, że beton może sobie zamarzać (oczywiście nie za dużo razy) o ile osiągnie wytrzymałość zdolną do odparcia sił od ciśnienia krzepnięcia wody – tj. ok. 5 MPa. Taką wytrzymałość zależnie od klasy beton osiągnie po ok. 2 dniach przy lekko dodatnich temperaturach. O ile pierwszego dnia beton może być “na sterydach” grzewczych o tyle drugiego dnia może dostać “szklanki”.
Wytrzymałość powierzchni betonu może być szczególnie istotna tam gdzie chcemy mieć nośne podłoże pod np. wykonanie żywicy, położenie hydroizolacji, przyklejenie płytek itp. Wszyscy o beton dbają jak są mrozy, ale zachęcam aby mieć też tą wyobraźnie kiedy są temperatury przejściowe lekko na plusie, kiedy cementownie nie dodają jeszcze sterydów do betonu.
Należy pamiętać, że najcieńsze folie PVC nie blokują promieniowania IR od nieboskłonu.
Zapraszam do korzystania z moich usług z zakresu nadzoru nad obiektami: