Domieszki i dodatki stosowane do betonu

Beton, czyli sztucznie wytworzony kamień, składa się z wody, cementu, kruszywa oraz ewentualnych dodatków czy domieszek. Beton otrzymuje swoje właściwości w wyniku procesu hydratacji cementu. Zastosowanie do wytworzenia betonu dodatków bądź domieszek ma na celu poprawienie właściwości betonu.

Głównym zadaniem domieszek jest zmodyfikowanie właściwości mieszanki betonowej  i betonu. Dodawane są podczas procesu mieszania mieszanki betonowej. Przyjmuje się, że ilość domieszek stosowanych do betonu nie powinna być większa niż 5% masy cementu.

Domieszki stosowane do betonu:

Domieszki redukujące ilość wody (uplastyczniające i upłynniające)

Plastyfikatory- ich głównym zadaniem jest zmniejszenie ilości wody do wartości 5-12%, przy zachowaniu tej samej konsystencji.
 
Superplastyfikatory – znacznie redukują ilość wody aż do 30%, zachowując projektowaną konsystencję.
Plastyfikatory oraz superplastyfkatory posiadają właściwości zmniejszające siły tarcia mieszanki i napięcie powierzchniowe wody. Pozwala to na łatwiejsze zwilżenie cząstek kruszywa oraz spoiwa przez wodę, przez co mieszanka staje się bardziej plastyczna. Zaletami stosowania plastyfikatorów oraz superplastyfikatorów są przede wszystkim zmniejszenie wskaźnika w/s (woda/spoiwo), a także poprawienie urabialności i ułatwienie transportu mieszanki betonowej. Domieszki te stosowane mogą być zarówno przed dodaniem wody do mieszanki, z wodą, jaki i po dodaniu wody zarobowej. 

Domieszki napowietrzające
Domieszki te, wytwarzają dużą ilość mikropęcherzyków w świeżej mieszance betonowej. Mikropęcherzyki te, zmniejszają nasiąkliwość i podwyższają mrozoodporność betonu. Powoduje to utrudnienie podciągania kapilarnego wody i zmniejszają nasiąkliwość betonu.
Beton więc, do wyrobu którego zostały użyte domieszki napowietrzające charakteryzuje się zwiększoną trwałością, oraz odpornością na działanie czynników atmosferycznych i agresywnością środowiska.
Domieszki napowietrzające stosowane są do betonów, wykorzystywanych do produkcji stopni schodów, zbiorników w oczyszczalniach ścieków, płyt chodnikowych czy innych elementów betonowych, które narażone są na niekorzystne działanie wody lub wilgoci, oraz pracujących w warunkach o obniżonej temperaturze.

Domieszki przyspieszające wiązanie i twardnienie betonu
Ich podstawową zaletą jest szybkie przejście betonu ze stanu plastycznego w stan sprężysty. Powodują znaczne przyspieszenie procesu twardnienia betonu zwiększając przyrost wytrzymałości betonu. Stosować je należy jedynie w wyjątkowych przypadkach ponieważ:

  • skracają czas urabialności betonu;
  • wywołują skurcze betonu, przez co obniżają wytrzymałość betonu;
  • mają szkodliwe oddziaływanie na elementy metalowe;
  • są niebezpieczne dla zdrowia.

Domieszki i dodatki przyspieszające wiązanie i twardnienie betonu stosowane są głównie do produkcji betonów natryskowych, szybkowiążących, wodoszczelnych lub uszczelniających. Stosowane są w ilości 0,5-5,0% w stosunku do masy cementu, co pozwala osiągać maksymalną wytrzymałość betonu już po 6 godzinach. 

Domieszki przeciwmrozowe
Pozwalają na prowadzeni robót betonowych w warunkach obniżonych temperatur, nawet do -10°C.
Umożliwiają przebieg reakcji cementu z wodą w temperaturze poniżej zera poprzez:

  • obniżenie temperatury zamarzania wody w mieszance betonowej;
  • obniżenie ilości wody zarobowej, co pozawala wykonywać beton z niższym wskaźnikiem c/w (cement/woda);
  • przyspieszenie hydratacji cementu i wydzielenie się ciepła hydratacji.

Domieszki opóźniające wiązanie
Przedłużają czas do rozpoczęcia przechodzenia mieszanki betonowej ze stanu plastycznego w stan sztywny. Dzieje się tak, w wyniku zmniejszenia rozpuszczalności składników cementu (wapna i glinianów).

Domieszki zwiększające wodoodporność
Zmniejszają absorpcję kapilarną stwardniałego betonu, przez co utrudniają penetrację i przepływ wody w materiale. Działają one fizycznie oraz chemicznie. Domieszki o działaniu fizycznym zmniejszają przekrój porów i kapilar i działają głównie uszczelniająco. Domeszki o działaniu chemicznym wchodzą w reakcję z niektórymi składnikami cementu, tworząc związki nierozpuszczalne, które wypełniają pustki w betonie.

Domieszki zwiększające objętość betonu
Tego rodzaju domieszki stosuje się głównie w celu przeciwdziałania skurczowi podczas utwardzania, lub jeżeli wymaga się uzyskanie specjalnej struktury betonu utwardzonego. Wyróżniamy domieszki zwiększające objętość betonu:

  • Ekspansywne – powodują w trakcie hydratacji cementu pęcznienie betonu w celu przeciwdziałania skurczowi. Domieszki te stosuje się głównie w preparatach iniekcyjnych lub zaprawach kotwiących.
  • Wytwarzające gaz – stosowane są głównie przy produkcji betonów komórkowych, gdyż umożliwiają uzyskanie założonego spęcznienia betonu.
  • Wytwarzające trwałą pianę w śnieżnym betonie – stosowane przy produkcji pianobetonu, wytwarzają obfitą, trwała pianę w mieszance betonowej podczas jej mechanicznego mieszania.

Dodatki stosowane do betonu
Dodatki stosowane do betonu są drobnoziarnistymi składnikami stosowanymi w celu poprawienia pewnych właściwości lub uzyskania specjalnych właściwości betonu, które dodawane są podczas procesu mieszania mieszanki betonowej, w ilościach przekraczających na ogół 5% masy cementu.
Wyróżniamy dwa typy dodatków:

  • prawie obojętne typ I

- wypełniacze mineralne
- barwniki
  • o właściwościach pucolanowych lub utajonych właściwościach hydraulicznych

- popioły lotne
- pył krzemionkowy

Najczęściej stosowanym dodatkiem jest mikrokrzemionka, którą dodaje się głównie w postaci pyłów. Mikrokrzemionka zwiększa trwałość betonu, poprzez zwiększenie jego wytrzymałości na ściskanie, mrozoodporności, odporności korozyjnej, szczelności oraz zmniejszenie nasiąkliwości. Mikrokrzemionkę dodaje się w ilości na ogół nie przekraczającej 7,5-10% w stosunku do masy cementu. Dodanie mikrokrzemionki w odpowiedniej ilości redukuje pory kapilarne, a także w wyniku oddziaływań chemicznych i fizycznych, modyfikuje mikrostrukturę zaczynu cementowego oraz warstwę stykową kruszywo-zaczyn cementowy.

 

Koniecznie zobacz nasze projekty!