Masovni beton je pojam koji se povezuje s izlijevanjem betona na licu mjesta kod većih konstrukcija poput brana, stubova mosta, temelja veće građevine i masovnih podloga betonske konstrukcije koja je duboka najmanje 1m

Masovni beton se može definirati kao rad s betonom visoke zapremine i dimenzija, koji je sklon povišenim temperaturama zbog veće stope hidratacijske toplote. Odbor američkog instituta za beton definirali su ga kao bilo koju zapreminu betona s dimenzijama dovoljno velikim da zahtijevaju poduzimanje mjera za suzbijanje stvaranja toplote zbog hidratacije cementa i promjena u zapremini da ne bi dolazilo do pucanja.

Visoka temperatura uzrokuje naprezanje, pucanje i slabljenje betona. Zbog toga je najbitniji faktor koji čini razliku između masovnog i običnog betona njegovo ponašanje pri visokim temperaturama.

Masovni beton je i pojam koji se povezuje s izlijevanjem betona na licu mjesta kod većih konstrukcija poput brana, stubova mosta, temelja veće građevine i masovnih podloga betonske konstrukcije koja je duboka najmanje 1m.

Karakteristike masovnog betona

Kao što je već rečeno, Američki institut za beton definirao ga je kao „bilo koju zapreminu konstrukcijskog betona kod kojeg dimenzije izlijevanog betona, granice izlijevanja, karakteristike betonske mješavine, i uslovi okoline mogu dovesti do neželjenog naprezanja zbog toplote, pucanja, štetnih hemijskih reakcija ili slabljenja betona zbog povišene temperature kao rezultat zagrijavanja hidratacije.

Reakcija hidratacije u masovnom betonu otpušta enormnu toplotu. Ako ne postoji način koji će otpustiti ovu toplotu dolazi do razlike u povećanoj temperaturi između unutarnje i vanjske površine betona masovne konstrukcije, koja dalje dovodi do termičkog naprezanja i pucanja. Termičke pukotine prave put kojim prolaze zrak i voda i dolaze do armature, što dovodi do korozije i eventualno pravi problem kod izdržljivosti.

Masovni beton uvijek se dizajnira s fokusom na termičko djelovanje, koje ako se ignoriše, može napraviti problem na integritetu konstrukcije i monolitnog djelovanja konstrukcije. Termičke pukotine mogu se pojaviti na raznim masovnim konstrukcijama u sljedećim oblicima:

Ako su temperature veće od 70 stepeni celzijusa, nastaju nestabilni proizvodi hidratacije, koji se naziva odloženo formiranje etringita (delayet ettringite formation – DEF). On se vremenom širi u betonu i dolazi do ozbiljnijeg pucanja.

Kontrola temperature kod masovnog betona

Glavni faktori koji mogu utjecati na temperaturu betona su:

1. Sastav cementa i finoća
2. Agregatni sadržaj i njegov koeficijent termičke ekspanzije
3. Temperatura materijala
4. Temperatura u toku izlijevanja

Metode koje hlade betonske materijale da bi se smanjila maksimalna temperatura masovnog betona:

1. Korištenje zdrobljenog leda s vodom u toku ljeta da bi se smanjila temperatura betonske mješavine do 12 stepeni celzijusa
2. Fini i grubi agregati se mogu ohladiti prije korištenja kod vlažnih uslova, uz pomoć vakuma i ubrizgavanjem tečnog azota
3. Ponekad se betonska masa hladi nakon postavljanja da bi se temperatura stvrdnutog betona čuvala ispod 23 stepena celzijusa.

Sastav masovnog betona

1. Cement

Neke od vrsta cementa koje se mogu koristiti kod masovnog betona su Portland cement, miješani cement i hidraulični cement. Portland cement može se koristiti s pucolanom ili bilo kojom drugom vrstom cementa. Doziranje cementa se obavlja posebno u cementarama. Ograničavanje cementnog sadržaja može smanjiti temperaturu.

2. Pucolan

Pucolani u masovnim betonima mogu smanjiti pojavu unutarnje toplote i tako poboljšati obradivost, smanjiti mogućnost reakcije alkalnih agregata i povećati ekonomičnost. Međutim, svojstva pucolana mogu varirati.

3. Mljeveno željezo iz visoke peći

Mljeveno željezo ili šljaka cementa se koristi odvojeno s Portland cementom. Korištenje šljake smanjuje zagrijavanje jer smanjuju stopu hidratacije. Ona također smanjuje propusnost, ekspanziju reaktivnih agregata i poboljšava obradivost.

4. Hemijske primjese

Koriste se za uvlačenje vazduha, vodootpornost i smanjenje vezivanja. Bitne hemijske primjese koje se koriste kod masovnog betona pomažu kod sprječavanja pojave toplote u toku stvrdnjavanja betona. Pored toga, poboljšavaju jačinu, izdržljivost, abraziju i otpornost na eroziju.

5. Agregati

Određivanje finih agregata utječe na obradivost betonske mješavine. Grubi agregati koji se koriste za masovne betone moraju biti tvrdi, gusti, izdržljivi i imati neobložene čestice.