Domieszki do betonu – praktyczne zastosowanie
Z tego artykułu dowiesz się:
1. Czym są domieszki do betonu?
2. Jaka jest różnica pomiędzy dodatkami i domieszkami do betonu?
3. Jakie rodzaje domieszek do betonu oferuje rynek budowlany?
4. Na co należy zwrócić szczególną uwagę, wybierając domieszkę do betonu?
Zasadniczy cel stosowania domieszek do betonu sprowadza się do zmodyfikowania właściwości osiąganych przez mieszankę betonową, jak i zastygły beton. Preparaty tego rodzaju umożliwiają ochronę betonu przed przepuszczaniem wody oraz negatywnym wpływem środków chemicznych. Inne, z kolei zmieniają procedurę wyrabiania, wylewania i zastygania mieszanki betonowej w celu osiągnięcia wymaganych parametrów. Wykorzystanie właściwie skomponowanych i reglamentowanych domieszek daje możliwość uzyskania znacznie wyższej wydajności i jakości produktu.
Różnice między domieszkami a dodatkami do betonu - charakterystyka
Norma PN-EN 934-2 określa domieszkę, jako środek o właściwościach modyfikujących, dozowany w trakcie wyrabiania masy betonowej w proporcji do 5% masy cementu. Jeżeli uzyskane stężenie substancji w betonie przekracza tę wartość, stają się one wówczas dodatkami.
Wśród domieszek betonowych wymienić należy między innymi chemiczne środki upłynniające, uplastyczniające, uszczelniające, napowietrzające oraz przyspieszające i opóźniające wiązanie czy też twardnienie betonu.
Przez dodatki, natomiast należy rozumieć wszelkie zbrojenia rozproszone jak włókna stalowe i węglowe, tworzywa sztuczne, a nawet pyły krzemionkowe, które uzupełniają strukturę masy betonowej.
Rodzaje domieszek do betonu – oferta rynkowa
Współczesny rynek budowlany oferuje szereg różnorodnych domieszek do betonu, które zmieniają stężenie wody, a tym samym i konsystencję wyrabianego betonu. Co więcej, modyfikują poziom lepkości masy, zapobiegając tak zwanej segregacji użytych składników. Tak szeroka gama wyboru pozwala w znacznym stopniu rozszerzyć zastosowanie betonu w budownictwie. Czym charakteryzują się domieszki uplastyczniające beton? W jakim celu stosuje się domieszki do betonu przyspieszające wiązanie? Jak działają domieszki chemiczne do betonu?
Domieszki uplastyczniające beton – co to jest?
Superplastyfikatory to najprościej określając domieszki do betonu skutecznie redukujące zużycie wody zarobowej nawet o 35%, utrzymujące tym samym właściwą konsystencję mieszanki. Zadaniem domieszek uplastyczniających jest jednoczesna minimalizacja napięcia powierzchniowego dodanej wody oraz wewnętrznego tarcia masy betonowej. W rezultacie cząsteczki wody lepiej nawadniają spoiwo, prowadząc do uplastycznienia mieszanki.
Po zastosowaniu preparatów uplastyczniających pomiędzy cząsteczkami zawartymi w masie betonowej zachodzi reakcja elektrostatycznego odpychania się, co znacznie poprawia urabialność mieszanki. Mianem plastyfikatorów określa się domieszki poprawiające plastyczność konsystencji, natomiast poprzez superplastyfikatory należy rozumieć domieszki powodujące upłynnienie masy betonowej.
Głównym atutem tego rodzaju domieszek do betonu jest obniżenie proporcji wody względem spoiwa, tym samym redukując ryzyko powstawania rys skurczowych. Poprawia się ponadto urabialność, a transport mieszanki betonowej staje się o wiele łatwiejszy, dzięki lepszej pompowalności gotowej masy. Wzrasta szczelność betonu w wyniku zwiększonej odporności na działanie czynników agresywnych. Dzięki odpowiedniemu napowietrzeniu beton nabiera również właściwości mrozoodpornych, co pozwala uzyskać wysoką wytrzymałość tworzonej konstrukcji, przy zachowaniu gładkiej powierzchni. Estetyka we współczesnym budownictwie ma bowiem olbrzymie znaczenie dla architektury obiektu.
Domieszki napowietrzające beton – w jakim celu?
Wśród domieszek do betonu istotną rolę odgrywają również środki napowietrzające stosowane w celu poprawy właściwości mrozoodpornych mieszanki betonowej. Preparaty te wpływają bezpośrednio na równomierne rozmieszczenie mikroporów w strukturze betonu.
Podczas mieszania z betonem domieszki napowietrzające wytwarzają dużą liczbę bardzo drobnych, równomiernie rozmieszczonych pęcherzyków powietrza. Dzięki temu wzrasta odporność betonu na zmieniające się temperatury, zamarzanie i odmarzanie oraz działanie preparatów odladzających.
Poza tym opisywane domieszki wyraźnie poprawiają urabialność masy betonowej, przy jednoczesnym wzroście elastyczności i podatności na proces zagęszczania. Wykorzystanie domieszek napowietrzających minimalizuje skłonności mieszanki do segregacji składników i powstanie tak zwanych wykwitów. Najczęściej dodaje się je do betonu, służącego budowie mostów, nawierzchni, budowli hydrotechnicznych oraz elementów prefabrykowanych.
Domieszki uszczelniające do betonu – ważne informacje
Domieszki uszczelniające do betonu służą przede wszystkim zapobieganiu kapilarnemu przesiąkaniu wody. Dzięki nim struktura i powierzchnia betonu jest odporna na wodę i działanie niektórych środków chemicznych. Ograniczenie nasiąkania betonu powoduje, że znacznie zwiększa się jego wytrzymałość, co sprzyja budowie konstrukcji szczególnie narażonych na niesprzyjające warunki atmosferyczne. Główną zaletę uszczelniaczy do betonu stanowi nadanie strukturze i powierzchni betonu właściwości hydrofobowych.
Domieszki do betonu przyspieszające wiązanie – jak działają?
Zupełnie inne działanie mają domieszki przyspieszające wiązanie, a zarazem twardnienie betonu. Są one wykorzystywane głównie w betonach szybkowiążących, natryskowych, wodoszczelnych i uszczelniających w proporcjach z przedziału mieszczącego się pomiędzy 0,5 a 5% masy zawartego w mieszance cementu.
Domieszki do betonu przyspieszające wiązanie pozwalają osiągnąć maksymalną wytrzymałość betonu nawet po 6 godzinach. Dzięki nim można zdecydowanie szybciej zdementować formy, stąd często stosowane są w produkcji wyrobów betonowych. Warto podkreślić, że wadą tego rodzaju domieszek jest niższa wytrzymałość końcowa, większy skurcz przy stosowaniu maksymalnych lub dużo wyższych dawek niż zaleca producent, a efekt końcowy uzależniony jest od rodzaju cementu.
Domieszki do betonu przyspieszające twardnienie – praktyczne zastosowanie
Domieszki przyspieszające wiązanie minimalizują czas przejścia masy betonowej ze stanu plastycznego w zastygły, natomiast domieszki przyspieszające twardnienie zwiększają szybkość mobilizacji cech wytrzymałościowych betonu.
Działanie domieszek przyspieszających twardnienie polega na przyspieszeniu reakcji powstających w masie cementowej. Aktualnie, pomimo wcześniejszych praktyk stosowania chlorków wapnia, używa się domieszek pozbawionych tego składnika. Dlaczego? Głównie z uwagi na eliminację ryzyka wystąpienia procesów korozyjnych w wyniku reakcji ze stalą zwartą w zbrojeniu. Wśród domieszek bezchlorkowych pozytywnie wpływających na twardnienie betonu wymienić należy w szczególności azotyny, azotany, gliniany, fluorki, a także mrówczan wapnia, będący związkiem organicznym.
Domieszki przeciwmrozowe – wyższa odporność
Domieszki przeciwmrozowe reprezentują ofertę produktów, które umożliwiają betonowanie podczas występowania ujemnych temperatur. Powodują właściwą reakcję zachodzącą pomiędzy wodą a cementem w mieszance betonowej w temperaturze do -10°C. Najczęściej wykorzystywane sprowadzają się do azotynów, azotanów i rodanków, a za najskuteczniejszą domieszkę przeciwmrozową powszechnie uznaje się rodanek sodowy.
Domieszki do betonu opóźniające wiązanie – szerokie zastosowanie
Domieszki opóźniające wiązanie wydłużają czas przemiany plastycznej mieszanki betonowej w zastygłą powierzchnię. Co więcej, obniżają rozpuszczalność komponentów cementu, skutecznie minimalizując szybkość wiązania użytego cementu.
Cechy opóźniania wiązania posiadają fosforany z grupy związków nieorganicznych, a także związki organiczne, uplastyczniające mieszankę betonową. Domieszki opóźniające wiązanie obniżają początkową wytrzymałość powierzchni betonowej, ale znacząco zwiększają końcową. Ważne, że preparaty te należy dodawać do wyrabianego betonu wraz z wodą zarobową.
Na co zwracać uwagę wybierając domieszki do betonu?
Przed zakupem domieszek do betonu warto mieć na uwadze, że użycie podczas wyrabiania mieszanki tylko jednego rodzaju domieszki, może nieść za sobą jedynie fragmentaryczne działanie. Wówczas znacznym ułatwieniem jest zastosowanie tak zwanej domieszki wielofunkcyjnej o kompleksowych i kombinowanych właściwościach. Są to środki dwu- lub trójfunkcyjne odpowiadające za upłynnienie, lub uplastycznienie oraz przyspieszenie wiązania betonu albo uszczelnienie, lub napowietrzenie i opóźnienie tego procesu. Wybór konkretnego rodzaju domieszki powinien wynikać z ich właściwości, jak i przeznaczenia betonowanej konstrukcji.
Użycie domieszek do betonu umożliwia zoptymalizowanie energii potrzebnej na wyrobienie mieszanki betonowej. Poprawie ulega także wytrzymałość powierzchni, dzięki zminimalizowaniu zawartości wody i cementu. Jednak zasadniczym warunkiem osiągnięcia pożądanej efektywności działania preparatu jest właściwe zaprojektowanie oraz urobienie mieszanki betonowej. Bez tego żadne próby modyfikacji nie przyniosą rezultatów.
