ACI MATERIALS JOURNAL TECHNICKÝ ASOPIS Titul. 103-M43 Odpaování vody z betonových povrch Kenneth C. Hover Vysychání povrchu erstv položeného betonu je ovlivnno odpaovacími podmínkami mikroklimatu staveništ. Vliv spolených úink teploty vzduchu a betonu, relativní vlhkosti a rychlosti vtru je asto odhadován pomocí rovnic graficky znázornných nomogramem rychlosti odpaování publikovaným v mnohých dokumentech ACI a jinde. Tento lánek dále zkoumá pozadí nomogramu, od jeho poátk ped více než 200 lety až po jeho souasnou formu, která je založena na odpaovacích rychlostech pozorovaných na jezee Hefner v Oklahom, v roce 1950 až 1951. Pochopením pozadí a základních vztah vyjádených v nomogramu je možné pochopit jeho zámr, schopnosti, omezení a pokyny k ádnému použití. Klíová slova: vzlínání zámsové vody; chladné poasí; tuhnutí; odpaování; horké poasí; plastické smršování. Relativní vlhkost 100% Teplota vzduchu, O F Rychlost vtru 25 mph Teplota betonu 100 O F Rychlost odpaování, lb/sq ft/hr ÚVOD Kdykoli jsou projednávány úinky horkého suchého i chladného suchého poasí na beton, netrvá dlouho, aby se konverzace pesunula k nomogramu používanému k pedvídání rychlosti odpaování (obr. 1). Toto je zpsobeno tím, že vysychání betonového povrchu mže vést k plastickému smrštní a praskání a ím rychlejší je odpaování, tím díve betonový povrch zaíná vysychat (Menzel 1954; Lerch 1957). Akoli mnoho dalších faktor ovlivuje plastické smršování (Ravina a Shalon 1968; Shaeles 1988; Uno 1998; Bayasi a McIntyre 2002), nomogram je asto používán k posouzení rizika praskání plastickým smrštním kvli kombinovaným úinkm vtru, vlhkosti, teploty vzduchu a teploty betonu. Zatímco nomogram byl znám pinejmenším ve dvou rzných formátech od roku 1954 (Menzel 1954; National Ready Mixed Concrete Association [NRMCA] 1960), základní vztah pro pedvídání odpaování je nyní více než 200 let starý. DLEŽITOST VÝZKUMU Nomogram rychlosti odpaování je akademicky vypadající pomcka používaná k hodnocení rizika vysychání sdruženého s umístním betonu do rzných podnebných podmínek. Zatímco poskytuje užitené odhady výkonu vysychání i odpaivosti prostedí místa aplikace, zahrnutí této pomcky do specifikací projektu zpsobuje, že je zásadní, aby jeho zámr, schopnosti, omezení a pokyny k ádnému použití byly chápány. POZADÍ V roce 1802 anglický chemik John Dalton vyjádil to, co vešlo ve známost jako Daltonv zákon pro pedvídání rychlosti odpaování z vodního tlesa (Dalton 1802). Tento takzvaný zákon byl ve skutenosti pouze obecným vztahem, který íkal, že v zásad rychlost odpaování závisí na rozdílu mezi tlakem vodní páry na odpaovaném povrchu a tlakem vodní páry ve vzduchu nad daným povrchem a bude dále ovlivnna rychlostí, kterou vítr odnáší odpaené molekuly vody. (Dalton správn pedvídal, Obr. 1 Nomogram k odhadnutí maximální potenciální rychlosti odpaování prostedí, pedpokládající vodou pokrytý povrch, ve kterém je teplota vody rovna teplot betonu (NRMCA 1960). že když odlijete desku uvnit uzavené budovy, vlhkost se v daném uzaveném prostoru velmi zvýší a zvýšení vlhkosti dále zpomalí odpaování. Stejná deska litá v oteveném prostoru za vtrného dne vyschne rychleji, protože je prbžn vystavena pirozené vlhkosti vzduchu vanoucího nad deskou.) Dalton byl zjevn zaneprázdnný profesionál a ponechal podrobnosti rovnice na jiných a výsledkem toho jsou tucty variací Daltonova zákona, každá se svou jedinenou sadou konstant a exponent, empiricky kalibrovaných dle konkrétních odpaovacích pokus provádných po celém svt (Kohler 1954; Veihmeyer 1964; Brutseart 1982; Hover 1992; Shuttleworth 1993; Uno 1998). Každá z tchto variant také používá svou vlastní sadu pravidel o tom, jak a kde mit teploty, vlhkost a rychlost vtru. Nomogram uvedený v dokumentech ACI a jinde (Výbor ACI 305 1999; Výbor ACI 308 2001; FIP 1986; Kosmatka a kol. 2002) je grafickým ešením jedné takové varianty, vypjeném pímo z hydrologických studií sponzorovaných Námonictvem Spojených Stát a provedených Kohlerem a kol. na bezích jezera Hefner v Oklahom (na severozápadním pedmstí Oklahoma City) od ACI Materials Journal, v. 103,. 5, záí-íjen 2006. MS. 05-147 obdržený 13. ervna 2005 a revidovaný podle publikaních politik Institutu. Autorská práva 2006 American Concrete Institute. Všechna práva vyhrazena, vetn vytváení kopií, pokud není obdrženo povolení od vlastník autorských práv. Související diskuse vetn pípadného autorova závru bude zveejnna v ACI Materials Journal ervenec-srpen 2007, pokud bude diskuse obdržena do 1. dubna 2007. 128
len ACI Kenneth C. Hover je profesorem na Cornell University, Ithaca, New York. Je lenem výbor ACI 305, Betonování v horkém poasí; 306, Betonování v chladném poasí; 308 Tuhnutí betonu; a 318, Stavební ád konstrukního betonu. Je také pedsedou podvýboru ACI 301-C, Betonové smsi, manipulace, umístní, konsolidace a tuhnutí. Jeho výzkumné zájmy zahrnují chování erstvého betonu. Rozdíl tlaku páry (e 0 e a ) - lb. per sq. in. Teplota rosného bodu vzduchu - O F Rychlost vtru mil za hodinu Teplota odpaovacího povrchu - O F Odpaování vody lb. na ft 2 povrchu za hodinu roku 1950 do roku 1951 (Kohler 1952, 1954). Tato práce byla poprvé hlášena v roce 1952 a zavedena do betonáského prmyslu Carlem Menzelem v jeho asopisu PCA Journal jen 2 roky pozdji (Menzel 1954). Rovnice vyvinutá Kochlerem a následn aplikovaná Menzelem pro použití u betonu je W = 0,315(e 0 -e a ) (0,253 + 0,060V) (jednotky SI) W = 0,44(e 0 -e a ) (0,253 + 0,096V) (americké jednotky) kde W = hmotnost odpaené vody v kg (lb) na m 2 (ft 2 ) vodou pokrytého povrchu za hodinu a e 0 = tlak nasycené vodní páry v kpa (psi) ve vzduchu bezprostedn nad odpaovanou plochou pi teplot odpaované plochy. Pro použití u betonu je teplota odpaovaného povrchu brána jako teplota betonu. e a = tlak vodní páry v kpa (psi) ve vzduchu obklopujícím beton, rovná tlaku nasycené páry pi teplot vzduchu násobeno relativní vlhkostí. Teplota vzduchu i relativní vlhkost má být mena na úrovní zhruba 1,2 až 1,8 m (4 až 6 ft) nad odpaovanou plochou na návtrné stran a stínna od sluneních paprsk. V = prmrná rychlost vtru v km/h (mph) mená 0,5 m (20 in.) nad odpaovací plochou. Nejúnavnjším aspektem práce s rovnicemi (namísto grafického ešení) je to, že hodnoty pro tlak nasycené vodní páry samy závisí na teplot a jsou typicky získány z fyzikálních i chemických píruek (Chemical Rubber Co. 2005). Uno (1998) navrhl vhodné alternativy pedchozím rovnicím, které mají vestavné regresní rovnice pro tlak nasycené páry. Jak jsme se dostali od Daltonova zákona v roce 1802 k jezeru v Oklahom a zpt k betonu bylo projednáno Hoverem v roce 1992 a obsáhleji upesnno Uno v ACI Materials Journal v roce 1998 (Uno 1998) (Uno rozluštil pípad nalezením spojitosti s Kohlerem). Vzrušujícím závrem tohoto píbhu je to, že zddný nomogram byl vyvinut za úelem pedvídání rychlosti odpaování vody z volného vodního povrchu prmru 6 stop a hloubky 2 stopy (2 m x 0,6 m) BPI odpaovací pánev.* Rovnice nebyla vyvinuta ani nebyla následn upravena pro pedvídání rychlosti odpaování vody z betonového povrchu. Dále kvli tomu, že odpaování závisí na místn konkrétních charakteristikách, jako jsou pekážky na zemi, gradienty rychlosti vtru, oblanost, intenzita sluneního svtla a jakost vody, byly vyvinuty další rovnice pro jiná jezera a nádrže na místech, jako je jezero Meade, Arizona; Fort Collins, Colorado; i jezero Kickapoo, Texas (Kohler 1954; Kohler a kol. 1955; Shuttleworth 1993; Veihmeyer 1964). Nicmén když Carl Menzel z PCA chtl odhadnout rychlost *BPI znamená Bureau of Plant Industry, USDA, které zavedlo tuto normovou nádobu. Studie od jezera Hefner ve skutenosti vyústily v nejmén tyi rzné konfigurace pánve. V roce 1954 Kohler myslel, že BPI byla nejužitenjší a rovnice BPI pánve byla poté pijata Menzelem. Následn do roku 1955 výzkumný tým od jezera Hefner rozhodl, že prmr 4 ft (1,22 m) a hloubka 10 in. (0,25 m) pánve Tídy A byla ve skutenosti lepší a má odlišnou rovnici a používá mení rychlost vtru pouze 6 palc (150 mm) nad odpaovacím povrchem (Kohler 1954; Obr. 2 Graf ukazující rychlost odpaování a vysoušecí tendenci vzduchu Graf je založen na rovnici W = 0,44 (e0-ea) (0,253 + 0,096V), kde W = lb. vody odpaené na ft 2 povrchu za hodinu e0 = tlak nasycené páry v lb. na in. 2 pi teplot odpaovacího povrchu ea = tlak páry vzduchu v lb. na in 2. Tento lze získat z teploty suchého teplomru a teploty mokrého teplomru pro získání teploty rosného bodu vzduchu. Za tímto úelem by mla být teplota suchého a vlhkého teplomru zmena na úrovni zhruba 4 až 6 stop výše než je odpaovací povrch na jeho návtrné stran a odstínné od sluneních paprsk. V = prmrná vodorovná rychlost vzduchu i vtru v mílích za hodinu. Toto by mlo být meno na úrovni zhruba 20 in. výše než je odpaovací povrch. Obr. 2-Menzelova (1954) pvodní verze nomogramu. Všimnte si pokyn pod grafem. Kohler a kol. 1955). Kohlerovo revidované myšlení se nikdy nedostalo do betonáského prmyslu. Odpaování vzlínající vody z vodou pokrytého betonového povrchu, nejnovjším a nejobsáhlejším dílem v hydrologické literatue dostupným v dané dob byla Kohlerova práce od jezera Hefner. Menzel pijal rovnici BPI pánve od jezera Hefner, pouze pevedl jednotky použité k vyjádení tlaku páry a rychlosti vtru (Uno 1998). Studie od jezera Hefner ukázaly, že rovnice byla schopna pedvídat odpaování z BPI pánve s 19% standardní chybou odhadu (Kohler 1954), ale získání této úrovn pesnosti vyžaduje písné dodržení protokol od jezera Hefner pro mení teploty, vlhkosti a rychlosti vtru a v tom spoívá další zajímavý píbh s vážnými praktickými dsledky. Získání dat k použití v nomogramu Kohler a kol. zmil teplotu vzduchu (ve stínu) a vlhkost vzduchu (proti vtru) 5 stop (1,5 m) nad odpaovacím povrchem. Teplota vody byla mena plovoucím midlem v hloubce 1/2 in. (13 mm) a odstínna od slunce. Nejdležitjší ale je, že rychlost vtru byla mena 20 in. (0,51 m) nad odpaovaným povrchem.* Menzel zahrnul tyto pokyny pro mení prostedí ve své práci z roku 1954, piemž je vytiskl pímo pod svou verzi Kohlerova nomogramu, jak * Údaj 20 in. (0,51 m) byl dán pevn, ale nebyl zámrný. Montovali všechny pohárkové anemometry 6 in. (0,15 m) nad okraj odpaovacích pánví "Tídy A, což soustavn umísovalo anemometry 20 in. (0,51 m) nad hladinu vody piléhajících BPI pánví (Kohler 1954; Uno 1998). 129
Teplota (F) Teplota vzduchu Stoney Creek St. Catherine s Airport Hamilton Airport Relativní vlhkost (%) Denní doba Rychlost vtru (mph) Odpaovací potenciál (lb/ft 2 /hr) Obr. 3 Variace v: (a) teplot vzduchu; (b) relativní vlhkosti; (c) rychlosti vtru; a (d) odpaovacím potenciálu do 30 mil (50 km) od pracovišt Stoney Creek je znázornno na Obr. 2 (Menzel 1954).* O šest let pozdji povrchu. Podobn rychlost vtru nad deskou, která je ve NRMCA vydala souasnou verzi (Obr. 1), která je výšce nkolika poschodí nebo nad podlahou v suterénu ekvivalentní, ale uživatelsky pátelštjší, než verze Kohler- v hlubokém výkopu bude velmi odlišná od prmrné Menzel. Bohužel pokyny pro mení podmínek prostedí rychlosti vtru ve výšce 20 in. (0,51 m) nad zemí. Proto je nebyly zahrnuty ve verzi z roku 1960. Toto má vážné nomogram kalibrován pro rychlost vtru 20 in. (0,51 m) nad dsledky, protože pesnost rovnice závisí na mení pesn erstv litou deskou, bez ohledu na výšku desky a ne v dle postupu u jezera Hefner. pedurené výšce nad zemí. Když jsou provádna mení prostedí na daném pracovišti a Závislost nomogramu na standardizovaných meních mže blízko umisovaného betonu, teplota vzduchu a vlhkost proti vést k hrubým chybám pi použití údaj mimo pracovišt vtru nemusí být píliš citlivá na místo i výšku (pokud k pedvídání rychlostí odpaování (což se asto dje nenastanou na míst prudké rozdíly). Nejvtším problémem v právních bitvách pro rekonstrukci odpaovacích podmínek je mení rychlosti vtru, protože vítr se s místem, výškou a v daný den ). V betonování je dležitá rychlost odpaování asem mní velmi podstatn. Zatímco studie od jezera pro mikroklima na pracovišti nkolik hodin tsn po Hefner prmrovaly mení prostedí po dobu 1 dne, je to umístní betonu. Mže být mimoádn obtížné bžn pouze rychlost vtru po nkolik hodin od lití betonu, rekonstruovat toto krátkodobé mikroklima bez skutených která je dležitá, bez ohledu na denní prmr. Proto údaj z daného místa. Napíklad meteorologické stanice a neexistují jasné smrnice pro zacházení s extrémními letišt asto uchovávají údaje o vtru a vzduchu 30 stop (9 zmnami rychlosti vtru (i jiných parametr) po krátkou m) nebo více nad zemí, uprosted otevených prostranství dobu, která je dležitá pro betonáské operace. Dále výška bez pozemních pekážek. Akoli mžete pibližn upravit 20 in. (0,51 m) pro rychlost vtru je zvlášt zásadní. rychlost vtru ve výšce 30 stop (9 m) nad zemí na 20 palc V závislosti na pekážkách pracovišt vítr, který cítíte i (0,51 m) nad zemí, což je požadováno pro nomogramy (Uno zmíte ve výšce hlavy mže být mnohem rychlejší než vítr, 1998; American Society of Civil Engineers 1996), je který odebírá vodní páru z betonového mnohem tžší odhadnout nárazy vtru na pracovišti z vzdálených údaj. Toto je pedvedeno na obr. 3 (a) až (c) porovnávajícím správn sebraná data na míst s daty získanými na dvou blízkých letištích. * Obrázek 3 (d) ukazuje rozdíly v rychlosti odpaování * Nejranjší verze nomogramu se objevily v Kohlerov zpráv z roku 1952 a byly revidovány v práci z roku 1955. Nomogramy pro pedvídání odpaování byly již zavedenou vlastností hydrologické literatury ped studií u jezera Hefner (Thornthwaite 1948). * Data byla shromáždna bhem betonování v závod na zpracování struskového cementu LaFarge v Stoney Creek, Ontario. Letišt St. Catherine's je 30 mil na východ, zatímco letišt Hamilton je 15 mil na západ. 130
pedvídané pro rzné zdroje. Všimnte si také velkých zmn bhem asu (Falconi 1996). Teplota vody je další komplikací, která je zpsobena pijetím rovnice BPI pánve pro betonáské úely. Protože odpaování závisí na tlaku páry odpaované vody a tlak páry závisí na teplot vody, studie od jezera Hefner zaznamenaly teplotu vody v BPI pánvích (1/2 in. [13 mm] pod povrchem). Pro stavební úely se pedpokládá, že teplota vody odpaující se z povrchu betonu je stejná jako teplota betonu. Protože tlak vodní páry se mní exponenciáln s teplotou, jakýkoli rozdíl mezi teplotou betonu (bžn zaznamenanou v dob provádní zkoušek rozlitím a válc) a skutenou teplotou odpaované vody na betonovém povrchu mže zavést podstatné chyby do odhadované rychlosti odpaování. Napíklad pedpokládejme 90 F (32 C) teplotu vzduchu, 25% relativní vlhkost (RH), 10 mph (16 km/h) vítr a teplotu betonu zaznamenanou jako 80 F (27 C) na skluzu nákladního vozu. Rychlost odpaování za tchto podmínek by byla odhadována na 0,18 lb/ft 2 /h (0,88 kg/m 2 /h). O nco pozdji se mže teplota povrchu betonu zvýšit na 90 F (32 C) kvli kombinaci teploty vzduchu, sluneního záení a tepla hydratace. Za tchto relevantnjších podmínek by odhadovaná rychlost odpaování byla 0,28 lb/ft 2 /h (1,4 kg/m 2 /h). Co nám nomogram íká? Pi pedpokladu, že mení jsou provedena ádn (pravdpodobnjší od nedávného zahrnutí pokyn do dokument výbor ACI 305 a 308) a pi pedpokladu, že dkladn spojíte áry nomogramu i použijete poíta i kalkulaky k výpotu odpovdi (Snell a kol. 1984; Ohio Ready Mixed Concrete Association 2002; Uno 1998), co nám tato odpov íká? Konkrétn hodnota i odpov vytvoená rovnicí i nomogramem je zamýšlena jako odhad schopnosti prostedí pracovišt odpaovat vodu z BPI odpaovací pánve, když povrchová teplota vody v pánvi je stejná jako teplota betonu. V betonáském prmyslu se pedpokládá, že je to také pimený odhad rychlosti ztráty vody z vodou pokrytého povrchu betonu. Toto je ekvivalent pedpokladu, že rychlost odpaování z BPI pánve je stejná jako rychlost odpaování z povrchu pilehlého tlesa vody (jako je jezero Hefner). Vtšina hydrolog by takový odvážný pedpoklad neuinila. Mnoho faktor mže zpsobit odlišnost skuteného odpaování z velkého tlesa vody od potenciálu odpaování meného blízkými pánvemi a v hydrologických studiích je odpaování z jezera i nádrže odhadováno zaznamenáním dat o vzduchu a vod na behu po danou dobu, piemž se pedvídá odpaování pánve a poté se tato hodnota vynásobí íslem, které je známo jako pánevní souinitel. Pro jezero Hefner se pánevní souinitel velmi lišil z msíce na msíc, ale v prbhu roku byla prmrná rychlost odpaování pro jezero Hefner jako celek pouze 91 % rychlosti odpaování BPI pánve. Odpaování jezera je tudíž odhadováno záznamem dat o vzduchu a vod na behu pro dané období, piemž se tyto údaje vkládají do rovnice pánevního odpaování (nebo nomogramu) a poté se daná hodnota násobí píslušným pánevním souinitelem. Tento vícekrokový proces zjevn dal hydrologm to, co potebovali; nicmén jak Kohler a kol. (1955) napsal, Není jasné, jakým myšlenkovým procesem Relativní rychlost ztráty vody Doba po lití (hodin) Obr. 4 Rychlost ztráty vody z betonu jako pomr rychlosti ztráty vody z vodou naplnné pánve (Al-Fadhala 2001). bylo stanoveno, že odpaování z jezera by mlo být úmrné odpaování pozorovanému v blízké pánvi a spekulací zde lze získat jen velmi málo. Bude stait uvést, že dležité rozdíly mezi pánví a jezerem jsou takové, že jejich slouený úinek je blízce aproximován pedpokládaným pomrem [pánevním souinitelem], který je vypozorován. Když Menzel pijal BPI pánevní rovnici, ignoroval pánevní souinitel (nebo jej považoval za rovný 1), což je ekvivalent pedpokladu, že rychlost odpaování vody z velkého vodou pokrytého betonového povrchu je stejná, jako rychlost odpaování vody z BPI pánve za stejných podmínek prostedí. Protože skutené odpaování z daného povrchu závisí na více než faktorech prostedí, které jsou zahrnuty v rovnici, bylo by pesnjší íci, že výstup výpotu je odhadem i indexem odpaovacího potenciálu nebo odpaivosti stavebního prostedí, spíše než pedvídání rychlosti ztráty vody (ASCE 1996; Jalota a Prihar 1998). Rozdíl mezi potenciálem odpaování meným pánví (a tudíž odhadovaným nomogramem) a skuteným odpaováním z betonového povrchu byl pedmtem velké debaty (Berhane 1984, 1985; Mather 1984). Al-Fadhala a Hover (2001) umístili malé betonové desky a vodní pánve na elektronické váhy uvnit vtrného tunelu. Skutená ztráta vody z desek byla mena spolu se ztrátami z vodních pánví a odhadovanou odpaivostí. Jak je znázornno na obr. 4, ztráty z vodní pánve a betonu byly podobné pouze bhem úvodní doby vzlínání a jakmile se betonový povrch zaal vysoušet, rychlost ztráty vody z betonu dramaticky klesla. Po 3 hodinách betonová deska ztrácela vodu pouze z poloviny oproti vodní pánvi. V hydrologických termínech pánevní souinitel pro odhadování ztráty vody z tohoto konkrétního betonového povrchu je v zásad 1,0 bhem krátkého období vzlínání, ale poté klesá nepetržit na zhruba 5 % po 12 hodinách. (Tyto hodnoty se pravdpodobn mní u rzných betonových smsí.) Tyto nálezy potvrzují princip, že nomogram hodnotí odpaovací potenciál prostedí, nikoli rychlost ztráty vody z betonu, ale rozdíl mezi nimi mže být malý, když je betonový povrch pokrytý vzlínající zámsovou vodou. Když odpaování pekroí rychlost vzlínání, vzlínající voda se pestane hromadit na povrchu a povrch mže zaít vysychat. Za tchto okolností výchozí postupy, jako je mlžení, jsou požadovány (Výbor ACI 308 1998, 2001). Když rychlost vzlínání pekroí odpaování z betonového povrchu, vzlínající vodu se bude hromadit po njakou dobu ale díve i pozdji odpaování vysuší povrch, protože rychlost vzlínání postupn klesne na nulu u všech betonových smsí (nahlédnte na obr. 5 a 6). Nízká odpaivost proto nutn neznamená nízké riziko vysoušení, smršování a praskání pouze znamená, že dodavatel má více asu do zaátku vysychání, smršování a praskání, což znamená více asu na dokonení a ochranu betonu. Dále ím déle je vysychání a smršování odloženo, tím více asu má beton na vyvinutí pevnosti v tahu potebné k odolání praskání. 131
Celkové vzlínání lb/ft 2 Rychlost vzlínání Hodin po lití Malta 150 mm Beton 150 mm Mené odpaování vodní pánve (kg/m 2 /h) Pedpov Menzel-Kohler (lb/ft 2 /h) Obr. 7 Porovnání pedpovídané a mené rychlosti odpaování z vodou naplnných pánví (Al-Fadhala 2001). Obr. 5 Chování vzlínání betonu a malty pro tloušku desky 2,5 a 6 in. (63 a 150 mm). Sklony perušovaných ar ukazují rzné rychlosti vzlínání. Všimnte si, že pouze 6 in. (150 mm) malta má rychlost vzlínání pesahující 0,20 lb/ft 2 /h (0.98 kg/m 2 /h). Celkové vzlínání i vysychání (kg/m 2 ) Doba po lití Odolnost proti prniku (ksi) Obr. 6 Píklad ukazující celkovou vzlínající vodu rovnou celkovému vysychání zhruba 3 hodiny po lití. Jakou rychlost odpaování lze tolerovat? asový práh pro riziko vzniku trhlin plastickým smršováním je odpaivost 0,2 lb vody/ft 2 betonového povrchu (1,0 kg/m 2 /h) dle popisu NRMCA v roce 1960, což zhruba odpovídá dnes bžným rychlostem vzlínání zámsové vody (NRMCA 1960; Uno 1998). Protože rychlost vzlínání definuje to, co bychom mohli nazvat vrcholn tolerovatelná rychlost odpaování vyvolávající brzké vysychání, musíte pamatovat na to, že vtšina dnešních komerních betonových smsí má podstatn nižší rychlost vzlínání zámsové vody než 0,2 lb/ft2/h (1,0 kg/m2/h), což obratem diktuje podstatn nižší tolerovatelnou rychlost odpaování. (Rychlost vzlínání lze mit ASTM C 232, Zkušební metoda pro vzlínání zámsové vody v betonu. ) Jak je uvedeno v nových verzích ACI 305R, ACI 308R a jinde (Kosmatka 1994), smsi zahrnující strusku, popílek, kemiitý úlet, vysoký obsah cementu, jemný cement, vysoký obsah vzduchu i vysoce efektivní ztekucovae mohou mít rychlosti vzlínání mnohem nižší než 0,2 lb/ft 2 /h (1,0 kg/m 2 /h). Vysoce výkonné nízce permeabilní smsi jsou navrženy tak, aby držely vodu mimo beton a dokonce i v erstvé fázi tyto smsi dobe udržují vodu uvnit. Z tohoto dvodu nkteré agentury upesují, že umístní betonu jako jsou vysoce hutné obrusuvzdorné vrstvy most mají být opoždny, když rychlost odpaování je vyšší než hodnoty jako 0,05 i 0,10 lb vody/ft 2 /h (Krauss a Rogalla 1996; Virginia Department of Transportation 2002). Nkteré vysoce husté smsi, jako jsou smsi zahrnující kemiitý úlet a vysoce efektivní ztekucovae, mají v zásad nulovou rychlost vzlínání, což znamená, že povrchové vysoušení a následná tvorba trhlin je pravdpodobná, kdykoli je odpaivost vyšší než nula. Kropení nebo mlžení je úinné v daných situacích, protože kapiky mlhy zvlhují vzduch nad betonem a snižují odpaivost. Jak pesné je to všechno? Práv tak, jako tým od jezera Hefner došel k závru, že i se všemi variacemi a úpravami vše dopadlo v zásad uspokojiv nomogram pomáhá zabránit a diagnostikovat betonové potíže po více než 50 let. Stalo se tak správnou identifikací faktor, které pispívají k odpaivosti. Napíklad nomogram správn ukazuje, že nejhorší podmínky nastanou, když je beton teplý a vzduch je chladný, suchý a vtrný. Povrchové vysoušení betonu (nebo odhalené lidské pokožky) mže být mnohem vážnjší v zim než v lét (Senbetta a Brury 1991). Podobn graf správn ukazuje, že horké, vlhké letní dny v místech, jako je New Orleans, Houston i msto u eky, jako je Cincinnati mohou být tém neškodné co se týe odpaování. Pro vyšetení pesnosti grafu lépe nicmén Al-Fadhala a Hover (2001) porovnal rychlosti pánevního 132
odpaování s pedpovídanými rychlostmi v jejich zkouškách ve vtrném tunelu. Jak je vidt na obr. 7 a hlášeno v ACI 308R-01, když byla mení provedena dle pvodní definice v práci Menzela (1954), odhady založené na nomogramu byly do +/- 25 % skutených odhad rychlosti odpaování až do 0,2 lb/ft 2 /h (1,0 kg/m 2 /h). Pi vyšších rychlostech odpaování nomogram soustavn odhadoval až o 50 % výše než je skutená rychlost pi 0,36 lb/ft 2 /h (1,8 kg/m 2 /h). Tyto konkrétní výsledky nejsou nicmén pekvapivé, protože pánve Al-Fadhalové byly nestandardní (Al- Fadhala použila svá data pro vyvinutí své vlastní pánevní rovnice). Nicmén dležitým závrem je to, že pro odpaivosti nižší než pibližn 0,2 lb/ft 2 /h (1,0 kg/m 2 /h) (což jist pesahuje tolerovatelnou rychlost odpaování pro jakýkoli moderní beton s nízkou rychlostí vzlínání), Kohlerova BPI pánevní rovnice fungovala zhruba stejn dobe jako na jezee Hefner (pipomínajíc jeho 19% standardní chybu ). ím náronjší je odpaovací prostedí, tím více rovnice nadhodnocuje odpaivost. ZÁVRY Uprosted mýtu a záhady, která zahaluje nomogram a pes jeho více než 200 let vývoje, je to pi správném použití užitený nástroj. Když je dbáno na sbr platných vstupních údaj, je poskytnut pimený odhad odpaovacího potenciálu prostedí stavby. Když jsou vstupní data získána mimo dané místo i rekonstruována dodaten, hodnoty takto vytvoené by mly sporný vztah ke skuteným podmínkám na míst. Nakonec rychlost odpaování, kterou mže beton tolerovat ped zaátkem vysychání povrchu se mní s rychlostí vzlínání zámsové vody, která obratem závisí na smsi, hloubky tlesa, konsolidaci a dob. Bez ohledu na sms všechen beton nakonec pestane vzlínat zámsovou vodu a zane se vysoušet. Možná nejlepší použití nomogramu spoívá v upozornní pracovník na to, kolik mají zhruba asu, než zane vysychání. 133