Co jsou přísady a příměsi?
Přísady do betonu jsou látky, které jsou přidávány do betonové směsi během jejího míchání. Vzhledem k hmotnosti cementu jsou přidávány pouze v malém množství. V zásadě upravují vlastnosti čerstvého, ale i ztvrdlého betonu. Přísady jako látky přidávané do betonu v průběhu jeho míchání, mají za úkol upravit vlastnosti čerstvého anebo již ztvrdlého betonu.Druhy přísad do betonu
Z různých druhů přísad do betonu se nejčastěji používají plastifikační přísady, které při nezměněné dávce vody zlepšují konzistenci (tekutost) čerstvého betonu nebo umožňují snížit dávku směsové vody a tím i vodní součinitel, přičemž snížení dávky vody neovlivní konzistenci. V posledním období jsou stále významnější přísady urychlující tuhnutí, hlavně ty, které způsobují extrémně rychlé tuhnutí a tvrdnutí; používají se především při výrobě stříkaných betonů. Pomocí chemických přísad s minerálními příměsemi v cementech podle EN 197-1 je možné připravit kvalitní malty a betony s požadovanými vlastnostmi. Díky hutné mikrostruktuře ztuhlého betonu se zvyšuje adheze pasty ku kamenivu či k výztuži, vodovzdornost, odolnost proti chemické korozi, pevnost a tím dlouhodobá stálost, resp. trvanlivost.Mezi další druhy přísad patří:* stabilizační přísady,* provzdušňující přísady,* urychlovače tuhnutí,* zpomalovače tuhnutí,* těsnící (krystalizační) přísady a* pigmenty do betonu.Plastifikační přísady
Plastifikační přísady jsou nejpoužívanějšími přísadami do betonu. Účelem jejich použití je zlepšení zpracovatelnosti betonové směsi. Plastifikační přísady dokážou snížit potřebné množství záměsové vody až o 20%. Plastifikační příměsi neutralizují povrchové napětí. Ve výsledku tak způsobují elektrostatické odpuzení zrn cementu, díky kterému je proces hydratace pomalejší.Mezi první plastifikační přísady patřily lignosulfonáty, připravené ze sulfitových výluhů po chemickém zpracování dřeva. U nás se používaly už v 50. letech minulého století (plastifikátor S). Jejich nedostatkem byl zbytkový obsah sacharidů. Brzy však přišly na trh další syntetické makromolekulární sloučeniny, a to produkty kondenzace sulfonovaného naftalenu nebo melaminu s formaldehydem. Funkce superplastifikátorů se poměrně často nesprávně interpretuje, což může zapříčinit nesprávné dávkování s následným neurčitým posunutím začátku tuhnutí. Toto riziko je mnohem nižší při aplikaci univerzálněji použitelných SP polykarboxylátového typu, např. polyakrylátů. Je třeba zdůraznit, že výroba kvalitních betonů je hi-technologií, která vyžaduje kvalifikovaný personál a důkladnější informovanost projektantů a technologů o problematice předmětných betonů. Většinou se vyrábějí ve formě vodních roztoků s hustotou 1,1 až 1,15, koncentrace účinné složky je 35 až 40 %. Jde hlavně o sodné, méně často vápenaté soli, pH vodních roztoků je okolo 7.1. Přesné určení struktury makromolekuly polymeru není jednoduché.2. Čistotu (homogenitu) produktu včetně obsahu nečistot je možno ověřit například infračervenou spektrofotometrií nebo chromatograficky.3. Průměrná molekulová hmotnost se pohybuje řádově v tisících až desítkách tisíc g/mol.4. S ohledem na jistou polydisperznost není neobvyklé, když dvě komerčně vyráběné přísady na stejné bázi mají různé složení a tím i odlišný efekt.U některých produktů bylo potřebné odstranit minoritní příměsi způsobující nežádoucí pěnění nebo tvorbu příčných vazeb. Většina přísad blokuje povrch zrn pojiva tak, že mají výrazný retardační (zpomalující) efekt, což umožňuje prodloužit míchání. Když se začátek tuhnutí už příliš oddálí, přidávají se k některým přísadám urychlovače tuhnutí.Početné superplastifikátory nové generace polykarboxylátového typu jsou syntetizované tak, aby se zvýšil prostorový efekt rozvětvených molekul upravením pobočného řetězce, který je u polykarboxylátů rozhodující. Přísadu superplastifikátorů je možné aplikovat i u plastbetonů, kde mohou modifikovat efekt příslušného polymeru (např. Výzkum a vývoj nových přísad stále pokračuje. Mechanizmus působení superplastifikátorů na povrchu zrn pojiva, resp. Údaje v literatuře o chemickém či fyzikálním efektu přísad jsou často neúplné, a dokonce protichůdné. Je to způsobeno rozmanitostí složení jak přísad, tak i složek použitých maltovin.Tvorba příčných vazeb (crosslinking) mezi rozvětvenými molekulami SP ovlivňuje sterický (prostorový) a deflokulační efekt daného SP, stejně jako tvorba vazeb mezi hydratujícími slinkovými materiály a minerálními příměsemi. Hydroxid vápenatý se může tak jako portlandit CH vylučovat v krystalické formě. Novotvary (hydráty), vzniklé počátečními reakcemi složek PC s vodou, mohou i samy, ale hlavně za přítomnosti SP značně ovlivňovat konzistenci směsi. Detailnější objasnění funkce SP je komplikováno nedostatečnou identifikací SP - jejich čistotou, stupněm polymerace, délkou a rozvětveností řetězců, typem a počtem modifikujících skupin v molekule (-OH, -COOH, -NH2, -CONH2, -PO(OH) 2, -SO3H atd.), složením minerálních fází směsi a jejich měrným povrchem, reakčními podmínkami atd. Významnou úlohu má i přítomnost minoritních, lépe či hůře rozpustných složek v portlandském cementu (PC), jak ukazuje například vliv přítomnosti mlecí přísady, obsahu alkalií v surovině, rozličných oxidů kovů z alternativního paliva, přídavek síranu sodného.Obr. 4: Shlukování částic cementu bez použití plastifikační přísady. Mletím cementového slinku získávají jednotlivá zrna cementu nové povrchové plochy, na nichž se vyskytují elektrostatické náboje, a to kladné i záporné.Obr. 5: Princip působení plastifikační přísady. Plastifikační přísady, např. na bázi sulfonátů, mají řetězec molekul s negativním nábojem. Části tohoto řetězce se vážou na cementová zrna s pozitivním nábojem. Zbývající náboj, orientovaný směrem od zrn cementu, způsobuje elektrostatické odpuzování jednotlivých zrn cementu.Obr. 6: Princip působení super(hyper)plastifikátorů. Super(hyper)plastifikátory, např. na bázi polykarboxylátů, jejichž hlavní řetězec nese záporný náboj, vázaný na zrna cementu, a postranní elektricky záporný řetězec, orientovaný do prostoru. Postranní řetězce jsou pohyblivé a rotují, takže vyplňují určitý prostor, a zrna cementu se nemohou k sobě přiblížit.Podle chemického složení rozdělujeme plastifikátory do 4 základních skupin. Dodávají se ve formě prášku nebo hnědé kapaliny. 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. Dodávají se ve formě hnědého prášku či kapaliny podobně jako naftalenové. 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. Obvykle se vyrábí ve formě nažloutlé nebo čiré kapaliny. Mohou mít i podobu bílého prášku. Ve srovnání s běžně používanými naftalenovými plastifikátory nezpožďují tuhnutí. 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 %.Stabilizační přísady
Stabilizační přísady do betonu byly vyvinuty pro využití ve výrobě samozhutnitelných betonů. Mají za úkol stabilizovat betonové směsi během přepravy a poté i při ukládání.Provzdušňující přísady
Provzdušňující přísady do betonu mají za úkol v betonu vytvořit již při míchání velmi malé vzduchové bublinky, které v něm zůstanou i po jeho zhutnění. Získá se tak přiměřené množství bublinek, čímž se zvýší vodotěsnost, trvanlivost a hlavně mrazuvzdornost betonu. Nové komerčně dodávané provzdušňovací přísady mají zabezpečit ochranu betonu před působením cyklického zmrazování a rozmrazování vytvořením velmi stabilních bublinek vzduchu, které jsou malé a umístěné blízko sebe. U těchto přísad jde v podstatě o vícesložkovou směs mastných kyselin, solí sulfonových kyselin a stabilizátorů.Provzdušnění betonu by se mělo pohybovat v rozmezí 4 - 6 %. Nižší nemá vliv na odolnost. Vyšší vám výrazně sníží pevnost. Pozor: 1 % provzdušnění vám sníží výslednou pevnost betonu o cca 5% !! Je mnoho provzdušňujících (pěnících) přísad. Pro odolnost betonu jsou důležité bublinky o velikosti 0,065 mm. Pokud pouhým okem vidíte bubliny v betonu, nedá se hovořit o provzdušněném betonu. Velké bublinky = velké problémy.Cyklické zmrazování a rozmrazování má na trvanlivost betonu negativní vliv. K potlačení tohoto vlivu se používají provzdušňovací přísady. Požadované optimální parametry obsahu, tvaru a vzájemného rozmístění vzduchových dutin v betonu ovlivňuje vícero faktorů: proměnlivé složení vstupních surovin, míchání, technologie betonování a teplota. Optimalizovat recepturu pro provzdušněný, superplastifikovaný a současně i vysokopevnostní beton není jednoduché.Urychlovače tuhnutí
Urychlovače tuhnutí betonu se využívají se všude tam, kde je zapotřebí urychlit nárůst počáteční pevnosti betonu. Nejčastěji jsou tyto přísady využívány při výrobě prefabrikátů. Urychlovače tuhnutí jsou materiály, které se přidávají do betonu, aby se zkrátilo tuhnutí a urychlilo zvyšování začáteční pevnosti. Používají se hlavně při betonování pod studenou vodou, za chladného počasí a při betonování stříkaným betonem. Při betonování pod studenou vodou je možné namísto urychlovačů použít větší dávku portlandského cementu nebo předehřáté suroviny.Jako urychlovače se používají například rozpustné anorganické soli (chlorid vápenatý, fluoridy, uhličitany, tiokyanidy, dusitany a dusičnany), rozpustné organické látky (trietanolamin TEA, mravenčan vápenatý, octan vápenatý).Zpomalovače tuhnutí
Zpomalovače tuhnutí betonu jsou důležité pro případy, kdy je nutné prodloužit dobu tuhnutí tak, aby bylo možné beton zpracovávat po delší dobu. Dalším důvodem pro jejich použití je zajištění dobrého spojení s předešlou vrstvou ukládaného betonu. Zpomalovače tuhnutí se naproti tomu používají při betonování v teplém podnebí nebo v případě, kdy by příliš rychlý vývin tepla mohl zhoršit mechanické vlastnosti struktury. Většinou jsou to vodorozpustné organické látky typu lignosulfonátů, hydroxykarboxylových kyselin, sacharidů atd. Vlastností většiny zpomalovačů je i snížení spotřeby směsové vody při stejné míře zpracovatelnosti, čili typické vlastnosti tzv. plastifikátorů, resp. superplastifikátorů.Těsnící (krystalizační) přísady
Těsnící (krystalizační) přísady mají za úkol zlepšit hutnost cementového kamene. U betonu velmi snižují jeho nasákavost. V případě menší poruchy betonu (praskliny) jsou schopné i dodatečně vytvářet nerozpustné sloučeniny (krystaly), které zmenšují nebo zcela zabraňují nasákávání vody (a to i řádech let po betonáži).Pigmenty do betonu
S rozšiřováním možností využití betonu přišel na řadu i požadavek na jeho barvení. Do betonu však nelze použít k barvení jakékoli pigmenty. Prostředí v betonu je silně alkalické, a to má velký vliv především na organické látky. Proto je použití barviv na organické bázi silně omezeno. Požaduje se, aby barevné pigmenty byly světlostálé, nesmí tedy měnit odstín působením UV záření.Pigment do betonu a malt hnědý je práškový pigment na bázi oxidů železa, ideální pro barvení betonových produktů. Pigment do betonu a malt červený je práškový pigment na bázi oxidů železa, ideální pro barvení betonových produktů. Pigment do betonu a malt oranžový je práškový pigment na bázi oxidů železa, ideální pro barvení betonových produktů. Pigment do betonu a malt žlutý je práškový pigment na bázi oxidů železa, ideální pro barvení betonových produktů. Pigment do betonu a malt černý je práškový pigment na bázi oxidů železa, ideální pro barvení betonových produktů. Zelený pigment CK 835 na bázi oxidu železitého je vhodný pro probarvování betonu, stěrek, omítek a dalších směsí. Pigment do betonu bílý je práškový pigment na bázi titanové běloby určený pro výrobu barevných betonových produktů.Rozptýlená výztuž do betonu
Rozptýlená výztuž do betonu zajišťuje pevnost betonu v tahu, za ohybu, také v rázu a houževnatosti. Je nutné, aby při aplikaci do betonu odolala vlákna tření a míchání s kamenivem.Druhy příměsí do betonu
* struska* vápenec mletý* popílek* sopečné skloStruska
V případě strusky se jedná o hrubozrnný materiál vyznačující se skelným leskem a ostrými hranami. Jako přísada do betonu může negativně ovlivnit rychlost některých reakcí, například tuhnutí betonu. Beton pak tuhne nerovnoměrně a tím se vnáší do betonu velké pnutí. Výsledkem je velké množství trhlin.Vápenec mletý
Vápenec mletý je sice řazen do skupiny inertních směsí, ale čím je jeho struktura jemnější, tím lépe je pozorovatelná jeho určitá reaktivnost. Jemně mletý vápenec má přímý vliv na odstranění, nebo alespoň snížení odlučivosti vody a rovněž na stabilizaci barevnosti betonu.Popílek
Popílek patří k mikroplnivům betonu, které vznikají nejčastěji odlučováním prachových částic při spalování hnědého a černého uhlí. Dá se použít jako hlavní přísada při výrobě cementu, ale i do cementu již hotového. Zabarvuje beton do tmavě šeda až černa (říkáte si, jak je hodně cementu ve směsi). Jeho obsah by neměl překročit 33% hmotnosti cementu (Pozor: cement z cementárny již obsahuje popílek). Výrazně zpomaluje tuhnutí betonu. Váže na sebe velké množství vody a ta při vysychání způsobuje velké objemové změny = trhliny, smrštění. Tvoří velké výkvěty na povrchu betonu. Napomáhá zpracovatelnosti betonu (beton je soudržný - mazlavý, lepivý).Sopečné sklo
Sopečné sklo má za úkol zlepšit zpracovatelnost čerstvého betonu a zvýšit hutnost ztvrdlého betonu.Důležitost správného použití
Široký sortiment různých přísad na trhu dává možnost velkého výběru, ale nedostatek potřebných informací může být příčinou nesprávného použití a nežádoucího efektu. Je třeba zdůraznit, že výroba kvalitních betonů je hi-technologií, která vyžaduje kvalifikovaný personál a důkladnější informovanost projektantů a technologů o problematice předmětných betonů.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. Například u plastifikátoru a urychlovače DenBraven doporučuje výrobce dávkování 0,75 l na 100 kg cementu při teplotě do -5 °C.Příklady přísad a jejich použití
Níže je uvedena tabulka s příklady různých přísad do betonu a jejich specifickým použitím:| Přísada | Použití |
|---|---|
| MasterPozzolith 90 | Univerzální plastifikační přísada, usnadňuje práci s betonem a zvyšuje jeho kvalitu a pevnost. |
| MasterGlenium SKY 509 | Superplastifikátor nové generace, ideální pro výrobu tekutého a vysoce pevného betonu. |
| MasterLife WP 1200 | Krystalizační přísada do betonu, zajišťuje vodotěsnost betonových konstrukcí. |
| MasterLife SRA 150 | Prášková přísada do betonu, která výrazně snižuje smrštění betonu. |
| Master X-Seed 100 | Inovativní přísada urychlující tvrdnutí betonu, podporuje rychlý nárůst počátečních pevností i při nízkých teplotách. |
| MasterSet R 433 | Zpomalovací přísada určená pro běžné, železobetonové i předpjaté betony. |
| MasterSet 10M (Zimní) | Přísada ideální pro betonování za nízkých teplot. Urychluje tuhnutí, zvyšuje hydratační teplo betonu a zajišťuje jeho odolnost vůči mrazu. |
| MasterKure 220WB | Ochranný nástřik na čerstvý beton, ideální pro velké plochy a podlahy či betony s nízkým vodním součinitelem (UHPC, GRFC, aj.). |
Čtěte také: Přísady a příměsi: Co potřebujete vědět
Čtěte také: Vlhkost a beton: Jaké přísady použít?
Čtěte také: Použití přísad do betonu proti mrazu
tags: #plastifikacni #přísady #do #betonu #druhy #a