Plastifikátory hrají klíčovou roli v moderním stavebnictví, zlepšují zpracovatelnost betonu a umožňují dosažení vyšší pevnosti. Moderní betonové směsi obsahují kromě kameniva, cementu, vody a přísad také různé chemické příměsi. Ty jsou sice vždy zastoupené v nejmenším množství, ale dokážou zásadně změnit vlastnosti betonu.
Aby však potenciál plastifikátorů mohl být naplno využit, je nezbytné je správně dávkovat. V tomto článku vám ukážeme, jak určit optimální dávku plastifikátoru, na co si dát pozor a jak předejít nejčastějším chybám.
Proč je správné dávkování plastifikátorů tak důležité?
Plastifikátor je chemická přísada, která snižuje množství vody potřebné k dosažení požadované konzistence betonu. Plastifikační příměsi neutralizují povrchové napětí. Ve výsledku tak způsobují elektrostatické odpuzení zrn cementu, díky kterému je proces hydratace pomalejší. Po určitou dobu si tak beton s přidaným plastifikátorem zachová svou plasticitu.
Vlastnosti a výhody plastifikátorů
Plastifikátor je chemická látka, díky které snadno připravíte vysokopevnostní beton tekuté konzistence při nízké spotřebě cementu. Plastifikátory působí jako katalyzátor počátečních hydratačních reakcí cementu, zejména za nízkých teplot. Díky tomu je počátek tuhnutí a tvrdnutí urychlen a pevnosti betonu rychle vzrůstají, čímž se mj. zabraňuje poškození čerstvého betonu mrazem. Jejich vlastnosti navíc umožní snížit množství záměsové vody až o 15%, což urychlí hydrataci cementu s pozitivním efektem vývinu hydratačního tepla.
S použitím plastifikátoru má beton vyšší plasticitu, hladší plochu a vyšší pevnost. Plastifikátory betonů umožňují vyrábět betony vysokých pevnostních značek při relativně nízké spotřebě cementu.
Čtěte také: Složení betonu
- Ztekucující - snižuje spotřebu vody: 5 - 30%
- Prodlužuje zpracovatelnost a zvyšuje soudržnost
- Zlepšuje čerpatelnost směsi
- Má nivelační schopnosti
- Zvyšuje počáteční a konečné pevnosti a hutnost betonu
- Snižuje výskyt smršťovacích trhlin
- Zvyšuje odolnost proti mrazu
- Zlepšuje odolnost chemickým látkám
Typy plastifikátorů
Podle chemického složení rozdělujeme plastifikátory do 4 základních skupin. Dodávají se ve formě prášku nebo hnědé kapaliny.
- Lignosulfonáty: Jde o sodné nebo vápenaté soli, které zpožďují tuhnutí směsi. Neplní tak funkci urychlovače a nejsou primárně určené jako prostředek pro betonování v zimě. Vzhledem k vyššímu obsahu sušiny jsou cenově dostupné, navíc směs po přidání nenapěňují.
- Naftalenové plastifikátory: Dodávají se ve formě hnědého prášku či kapaliny. Protože se vyrábí z odpadu, který vzniká při výrobě papíru, jsou dostupné. Z toho důvodu se v minulosti využívaly nejčastěji. Nevýhodou je však jejich náročnější dávkování - aby byl plastifikátor efektivní, měl by se do směsi po přidání záměsové vody doplnit se zpožděním.
- Melaminové plastifikátory: Obvykle se vyrábí ve formě nažloutlé nebo čiré kapaliny. Mohou mít i podobu bílého prášku. Ve srovnání s běžně používanými naftalenovými plastifikátory nezpožďují tuhnutí.
- Superplastifikátory: Obvykle jsou vyrobené na bázi modifikovaných polykarboxylátů. Vyznačují se opravdu vysokým plastifikačním účinkem, kterým překonávají běžné plastifikátory. Superplastifikátor také výrazně snižuje množství potřebné záměsové vody, a to o 15 až 40 %.
Jak určit správné dávkování?
Vždy vycházejte z návodu k produktu. Pokud víte, jak správně namíchat beton, samotné přidání plastifikátoru pro vás bude jednoduché. Příměs můžete doplnit buď rovnou do hotové cementové směsi, nebo do záměsové vody. Dodržujte dávkování doporučené výrobcem. Před velkým projektem proveďte test na malé dávce betonu.
Příklad dávkování a přípravy směsi
Předpokládejme, že připravujete beton s obsahem cementu 300 kg/m³. Doporučené dávkování u MasterPozzolith 90 je 0,5-1,5 % z množství cementu.
Postup přípravy:
- Nejprve si namícháme všechny suché složky v malém množství (například 1 litr).
- Začněte s minimální vypočtenou dávkou plastifikátoru (v našem případě 0,5 % z cementu).
- Směs opět důkladně promíchejte.
- Pokud je konzistence betonu s minimální dávkou plastifikátoru dostatečná, receptura je hotová!
- Pokud není konzistence vyhovující, přidávejte plastifikátor po malých množstvích a po každém přidání směs znovu důkladně promíchejte, dokud nedosáhnete požadované konzistence.
Tímto postupem získáte optimální poměr složek a zajistíte požadované vlastnosti betonu. Důkladné míchání je přitom klíčové pro rovnoměrné rozptýlení plastifikátoru v celé směsi.
Dávkování plastifikátoru Den Braven
Například u plastifikátoru a urychlovače DenBraven doporučuje výrobce dávkování 0,75 l na 100 kg cementu při teplotě do -5 °C. Urychlovač a plastifikátor stavebních hmot Den Braven je jednosložkový plastifikační roztok s urychlujícím účinkem tuhnutí betonů a hmot, jejichž obsahem jsou portlandské a směsné cementy.
Čtěte také: Betonová dlažba Brož
Technické údaje (Den Braven)
- Základ / Materiál: dusičnan vápenatý
- Aplikační teplota: +5 / +40°C (podklad a směs), do -10°C (okolní teplota)
- Nepropustnost vody: +10%
- Zvýšení počáteční pevnosti: +40% po 1 dni
Dávkování (Den Braven)
| Teplota | Dávkování na 100 kg cementu |
|---|---|
| do -5°C | 0,75 lit. |
| do -10°C | 1,5 lit. |
Na co si dát pozor
- Plastifikátory je třeba přidávat do směsi obsahující alespoň část vody.
- Plastifikátory potřebují dostatečný čas na homogenizaci směsi.
- Plastifikátory by měly být skladovány při teplotě nad bodem mrazu.
Pracovní postup s plastifikátorem
Plastifikátor přidáváme do záměsové vody cementových směsí nebo betonu. Z důvodu rovnoměrnosti rozložení plastifikátoru v maltě nebo betonu je nutné důkladné promísení, cca 2 min. / 1 m3 směsi. Teplota jednotlivých komponentů nesmí při přípravě poklesnout pod +5°C.
Použití plastifikátorů
Plastifikátory betonových směsí využijete i při přípravě betonu svépomocí a v menším množství. V některých případech je použití plastifikátoru volitelné - stavebníkům usnadní práci a minimalizuje riziko vzniku trhlin a dalších vad.
Své místo má při betonování podlah s podlahovým vytápěním (díky schopnosti nivelace), stejně tak při výrobě předpjatých a armovaných betonů. Je vhodný do armovaných a předpjatých betonů, pro betony určené k podlahovému vytápění. Používá se pro výrobky z betonu, zámkové dlažby a umělého kamene a dále pro základové pilíře, piloty, injektáže, příjezdové rampy, garáže apod.
Využití:
- Základy, injektáže, pohledové betony
- Prosté i železové betony
- Průmyslové podlahy
Betonování v zimě
Na konci podzimu se stroje na mnoha stavbách zastaví a vyčkává se, až zase přijde teplejší období. Někdy ale není času nazbyt, a tak je potřeba v pracích pokračovat i během zimy. Zejména práce s betonem je v chladných dnech problematická, protože teplota zásadním způsobem ovlivňuje vlastnosti materiálu.
Betonování v zimě, resp. při nízkých teplotách, se řídí přísnými pravidly. Největším nepřítelem betonování v zimním období jsou samozřejmě nízké teploty. Při nich dochází ke zpomalení hydratace betonu, a tak přestává schnout. Hydratace cementu je chemický proces, který je silně závislý na teplotě. Pokud má krátce po betonáži dojít k výraznému poklesu teplot hluboko pod bod mrazu a není možné přijmout odpovídající opatření, je bezpečnější betonáž odložit.
Čtěte také: Půjčovna pil na beton – vyplatí se?
Technologický proces betonování je pevně zakotven v normách, konkrétně např. v ČSN 73 2400. Podle ní nesmí teplota povrchu betonu klesnout pod 5 °C po dobu nejméně 72 hodin. To ale nutně neznamená, že se při nižších teplotách nedá pracovat s betonem. Beton musí dosáhnout min. technologických opatření.
Pokud budete venkovní teplota několik dní po sobě (během dne i noci) tuto hranici přesahovat, máte jistotu, že požadavky na minimální teplotu betonové směsi splníte. Betonování je možné i při venkovních teplotách pod 5 °C. Je však nutné přijmout speciální opatření, která přinesou zajištění požadované teploty při jeho výrobě i tuhnutí a tvrdnutí.
Opatření pro betonování v zimě
Použití plastifikátorů a urychlovačů je pak při betonování v zimním období zásadní. Při přípravě betonu nesmí teplota klesnout pod 5 °C. Protože však směs s urychlovačem a plastifikátorem rychleji tuhne, může být nízkým teplotám vystavena mnohem dříve než směsi bez příměsí.
Jedním z nejjednodušších a velmi účinných opatření je použití teplé záměsové vody. Teplota vody musí být zvolena s rozumem - cílem je podpořit hydrataci. Teplota vody závisí zejména na teplotách ostatních surovin - čím nižší je jejich teplota, tím vyšší teplota vody je nutná.
I betonárny jsou na betonování v zimě technologicky vybavené. Při výrobě a dopravě betonu používají nejen teplou vodu, ale často i ohřáté kamenivo. Když je potřeba spustit hydratační procesy betonu při nižších teplotách, používají se betony s větším vývinem hydratačního tepla. Řešením je využití cementů s vyšším obsahem slínku. Vhodný je portlandský cement typu CEM I nebo směsný portlandský cement typu CEM II. Doporučuje se také používat cementy, které mají rychlý náběh počátečních pevností.
Pro zlepšení hydratačních procesů lze do betonové směsi přidat přísady, které snižují množství záměsové vody a díky tomu urychlují tuhnutí a tvrdnutí betonu. Pro betonování v zimě se pak používají i speciální zimní přísady do betonáže. Tyto chemické přísady však nejsou všemocné a nenahrazují požadovaná opatření pro betonáž za nízkých teplot.
Ochrana čerstvého betonu
Ochrana čerstvého betonu po uložení je při zimní betonáži naprosto klíčová. Nejcitlivější období je fáze, kdy beton ještě nedosáhl dostatečné rané pevnosti. Při betonování v zimě vás čeká obtížný úkol - musíte zajistit, aby po dobu 2 až 3 dnů neklesla teplota tuhnoucího betonu pod 5 °C. Po této době (resp. ve chvíli, kdy bude pevnost betonu nad 4 MPa) se beton stane mrazuvzdorným.
V praxi se používají různá opatření, jako je zakrytí betonu, tepelná izolace nebo kombinace více ochranných prvků. V některých případech se přistupuje i k aktivní ochraně foukáním horkého vzduchu pod zaplachtovanou konstrukci či zapnutím elektrického ohřevu umístěného v bednění.
Vyšší náklady na zimní betonáž
Rozhodnete-li se pro realizaci základové desky v zimním období, musíte počítat s vyššími náklady. Mnohé betonárny navyšují v období od listopadu do března cenu betonu o 5 až 10 % kvůli potřebným zimním opatřením. Betonování při teplotě pod 5 °C se prodraží kvůli nutnému použití betonu vyšší pevnostní třídy nebo přidávání zimních přísad. A budete-li chtít betonovat při teplotách -5 až -10 °C, prodraží se realizace až o desítky procent. V takovém případě musí totiž betonárna výrazně upravit recepturu betonu a přidat do něj superplastifikátory, které výrazně urychlí tuhnutí.
Vývoj stavebních materiálů jde stále kupředu. Díky tomu je možné betonovat až do venkovních teplot -10 °C. Realizace je však podstatně náročnější a dražší. Nespěcháte? S betonováním raději počkejte na teplejší dny. Pokud ale nemáte na výběr, nevěste hlavu.
Náhrada plastifikátorů se nevyplácí
Profesionálně míchané směsi mají přesný poměr změkčujících a urychlujících složek, které podle složení působí buď při vyšších teplotách v létě anebo jiné, při klesajících teplotách pod bodem mrazu v zimním období. Takzvané nemrznoucí plastifikátory je doporučeno používat obvykle do mínus pěti a maximálně do mínus deseti stupňů Celsia. Přitom je nutné dodržet přesně daný technologický postup.
Běžně zavedená praxe ušetřit na stavbě pár korun vede drobné stavebníky k nahrazování značkových plastifikátorů snadno dostupnou chemikálií běžně používanou v domácnosti. Přidávat při míchání cementu do míchačky Jar nebo mazlavé mýdlo není neobvyklým jevem a přitom může být výsledná kvalita betonu velmi sporná. Plasticita betonu je sice výborná, ale s tuhnutím vznikne těžký problém. Směs betonu s Jarem napění, ale tak vlastně vznikne pórobeton, což není z hlediska pozdějšího zatížení plochy vůbec žádoucí a kromě toho směs před účinky mrazu stejně neochrání.
Ať jsou zkušenosti s Jarem či mýdlem jakékoli, měli bychom si na otázku, zda ušetřený peníz za kvalitní plastifikátor stál vůbec za to, odpovědět upřímně. Nízké teploty nemají šanci, pokud je betonování prováděno zodpovědně.
Další příměsi do betonu
Plastifikátory jsou při přípravě betonových směsí nejpoužívanější. Existují však i další typy stavební chemie, které dokážou zlepšit požadované vlastnosti betonu.
- Urychlovače: Fungují na podobném principu jako plastifikátory.
- Zpomalovače: Mají opačný efekt.
Díky plastifikátorům a další dostupné chemii snadno zlepšíte kvalitu betonu, i když si jej budete připravovat sami. S profesionální technikou vám půjde práce dobře od ruky.
tags: #beton #mraz #plastifikator