DOMIESZKI
Domieszka – składnik dodawany podczas procesu mieszania betonu w małych ilościach w stosunku do masy cementu w celu modyfikacji właściwości mieszanki betonowej lub betonu stwardniałego (wg.PN-EN 206-1)
Domieszka – materiał dodawany podczas wykonywania mieszanki betonowej, w ilości nie większej niż 5% masy cementu w betonie, w celu zmodyfikowania właściwości świeżej mieszanki betonowej i/lub stwardniałego betonu (wg.PN-EN 934-2)
Wpływ domieszki na beton:
Warunkiem efektywnego działania domieszek jest stosowanie ich do dobrze zaprojektowanego betonu. Żadne modyfikacje nie przyniosą oczekiwanych efektów w przypadku źle zaprojektowanego lub/i wykonanego betonu. Przy ocenie wpływu domieszki na beton porównuje się wartości odpowiednich cech dla zaczynów i betonów wzorcowych – bez domieszek z odpowiednimi wartościami tych cech dla zaczynów i betonów z domieszkami
Dozowanie:
- zalecany zakres dozowania – dozowanie wyrażone w % masy cementu, zalecane przez producenta na podstawie doświadczeń
- całkowita ilość domieszek nie powinna przekraczać 50 g/kg (5,0%) masy cementu i nie powinna być mniejsza niż 2 g/kg (0,2%) masy cementu w mieszance.
Ilość domieszki:
- stosowanie domieszek w ilościach mniejszych niż 2g/kg cementu dopuszcza się wyłącznie w przypadku wcześniejszego wymieszania z częścią wody zarobowej.
- jeżeli całkowita ilość domieszek ciekłych przekracza 3 litry/m3 betonu, zawartą w nich wodę należy uwzględnić przy obliczaniu współczynnika woda/cement.
Domieszki do betonów można podzielić na kategorie według:
- mechanizmu ich działania,
- składu chemicznego,
- podstawowego efektu technologicznego uzyskiwanego wskutek zastosowania odpowiedniej domieszki
Klasyfikacja domieszek wg efektu ich działania:
- redukujące ilość wody – są to domieszki modyfikujące cechy reologiczne mieszanki betonowej. Umożliwiają zmniejszenie zawartości wody w danej mieszance betonowej bez wpływu na jej konsystencję, lub bez zmniejszenia ilości wody powodują zwiększenie opadu stożka/rozpływu lub wywołują oba te efekty jednocześnie.
I. Domieszki uplastyczniające (redukujące ilość wody) – plastyfikatory – substancje organiczne, powierzchniowo czynne, zobojętniające częściowo ładunki elektryczne na powierzchni ziaren cementu – działanie dyspergujące, zwiększające ruchliwość ziaren, zwiększające płynność zaczynu.
*dozowanie – 0,2–0,5% masy cementu (rozpuszczone w wodzie zarobowej)
*efekty działania:
a) zmniejszenie ilości wody 5 – 12 % przy stałej konsystencji,
b) wzrost ciekłości przy stałym wskaźniku w/c
c) zwiększenie wytrzymałości (5 -20%),
d) zmniejszenie zużycia cementu,
e) wzrost mrozoodporności,
f) obniżenie nasiąkliwości,
g) poprawa wodoszczelności.
II. Domieszki upłynniające (znacznie redukujące ilość wody) – superplastyfikatory:
*umożliwiają wytwarzanie betonów o bardzo niskim W/C.
*mechanizm upłynniania jest bardziej złożony niż w przypadku plastyfikatorów i można wyróżnić następujące działania:
a) mechanizm smarny
b) mechanizm elektrostatyczny (dyspergujący)
c) mechanizm hydrofilowy
d) mechanizm steryczny
a) redukcja wody 12-30% przy stałej konsystencji
b) intensywny wzrost ciekłości przy stałym w/c,
c) zmniejszenie ilości cementu (10-20%) przy zachowaniu początkowej wytrzymałości,
d) wzrost wytrzymałości
e) wzrost szczelności,
f) poprawa mrozoodporności,
g) poprawa odporności na ścieranie,
h) zwiększenie trwałości betonu.
*dozowanie – 0,5–5% masy cementu (przeważnie około 2%)
*stosowanie – czas działania superplastyfikatorów jest krótszy niż plastyfikatorów. Po upływie 60 do 90 minut domieszka traci swe właściwości upłynniające i mieszanka powraca do swej pierwotnej urabialności. Można dozować superplastyfikator porcjami, najlepiej dwukrotnie; w węźle betoniarskim (dozowanie pierwotne) i bezpośrednio przed układaniem i zagęszczaniem mieszanki betonowej (dozowanie wtórne).
*zastosowanie w budownictwie:
a) beton towarowy
b) prefabrykacja
c) betony sprężone
d) betony natryskiwane
e) betony pompowane
f) betony architektoniczne
g) fibrobetony
h) betony wysokowartościowe
i) betony samozagęszczalne
- zwiększające więźliwość wody – domieszki zapobiegające utracie wody przez zmniejszenie jej samoczynnego wydzielania
- napowietrzające – domieszki umożliwiające wprowadzenie podczas mieszania, określonej ilości bardzo drobnych (o średnicach 10-300 μm) pęcherzyków powietrza równomiernie rozmieszczonych (150-200 μm od siebie) w świeżej mieszance betonowej, które również pozostają w stwardniałym betonie. Pęcherzyki powietrza w betonie przerywają ciągłość kapilar. Przerywają podciąganie kapilarne wody. Woda zamarzając w kapilarach zwiększa swoją objętość, a powstający lód zamiast rozsadzać beton wciska się do pustych pęcherzyków, pełniących rolę komór kompensujących naprężenia. Znaczna poprawa mrozoodporności
*dozowanie – od 0,05 do 0,5 % masy cementu
*zastosowanie: gotowe, suche mieszanki zapraw, betony hydrotechniczne, betony i zaprawy wykonywane w warunkach zimowych, betony na nawierzchnie drogowe i lotniskowe, zaprawy tynkarskie i okładziny zewnętrzne
- przyspieszające wiązanie – skracają czas do rozpoczęcia przechodzenia mieszanki ze stanu plastycznego w stan sztywny.
*podział:
a) domieszki chlorkowe (chlorek wapnia, sodu, magnezu, glinu, żelaza oraz ich mieszanki) – wycofywane z użycia
b) domieszki bezchlorkowe (azotany, azotyny, fluorki, gliniany – zwłaszcza sodu).
a) przyspieszenie czasu wiązania
b) skrócenie czasu urabialności
c) możliwe obniżenie końcowej wytrzymałości
d) korozja stali zbrojeniowej
e) niebezpieczeństwo dla zdrowia
f) silne trucizny.
- przyspieszające twardnienie – zwiększają szybkość narastania wytrzymałości betonu, z/lub bez wpływu na czas wiązania i bez ujemnego wpływu na wytrzymałość końcową.
*zastosowanie – prefabrykacja, prace wymagające szybkiego tempa robót
a) przyspieszenie procesu hydratacji cementu,
b) skrócenie czasu wydzielania ciepła,
c) obniżenie temperatury zamarzania wody,
d) stymulacja reakcji chemicznych i w efekcie przyspieszenie twardnienia,
e) przyspieszenie narastania początkowej wytrzymałości betonu,
f) oddziaływanie na czas wiązania,
g) korozja stali zbrojeniowej,
h) duży skurcz.
- opóźniające wiązanie – przedłużają czas do rozpoczęcia przechodzenia mieszanki ze stanu plastycznego w sztywny. Są to produkty zmniejszające rozpuszczalność składników cementu, głównie krzemianów i glinianów wapniowych i tym samym zmniejszają początkową szybkość wiązania cementu. Mechanizm działania tych domieszek polega przede wszystkim na ich osadzaniu się na ziarnach cementu i tworzeniu na pewien czas warstewek opóźniających moment kontaktu cementu z woda.
*zastosowanie:
a) betonowanie w czasie upałów
b) wydłużony transport mieszanki betonowej (beton towarowy),
c) pompowanie mieszanki betonowej,
d) beton hydrotechniczny (masywy betonowe),
e) beton architektoniczny
f) układanie betonu na dużych powierzchniach i przy dużych objętościach
- zwiększające wodoodporność – zmniejszają absorpcję kapilarną stwardniałego betonu. Utrudniają penetrację i przepływ wody w materiale (inaczej – domieszki uszczelniające). Działają fizycznie, wypełniając pustki i kanaliki kapilarne oraz chemicznie, reagując z niektórymi składnikami cementu (np. z Ca(OH)2 )
- domieszki kompleksowe – wpływają na kilka właściwości świeżego lub stwardniałego betonu powodując więcej niż jedno główne działanie spośród określonych w normie. Są to preparaty o kombinowanym działaniu dwu-lub trójfunkcyjnym: uplastycznienie/upłynnienie, przyspieszenie/opóźnienie, napowietrzenie/uszczelnienie. Inaczej są to domieszki wielofunkcyjne
- przeciwmrozowe – są to produkty umożliwiające przebieg reakcji cementu z wodą w temperaturach ujemnych, nawet poniżej -100C. Zasadniczo są to związki stosowane jako środki przyspieszające twardnienie.
a) obniżenie temperatury zamarzania wody w mieszance betonowej,
b) przyspieszenie hydratacji cementu,
c) zwiększenie ilości wydzielanego ciepła,
d) obniżenie ilości wody zarobowej, a więc i niższe w/c.
Inne domieszki:
- domieszki ekspansywne
- domieszki zwiększające odporność betonu na działanie czynników chemicznych i na agresję biologiczną
- domieszki zwiększające przyczepność betonu
- domieszki barwiące
przemek.frackowiak