Beton je jedním ze základních stavebních materiálů a téměř žádná stavba se bez něj dnes neobejde. Také maltové směsi založené na cementovém pojivu jsou tradiční nedílnou součástí většiny staveb, kde je nalezneme v nejrůznějších podobách. Dlouhodobá obliba těchto materiálů spočívá především ve velmi dobrém poměru jejich technických vlastností k pořizovací ceně. Někdy je však třeba upravit (vylepšit) některé vlastnosti těchto materiálů pro konkrétní použití a související okrajové podmínky (zejména klimatické). A k tomu slouží přísady.
Dnes už nezbytnou součástí technologie výroby betonu je efektivní využívání rozličných druhů přísad a příměsí, jež výrazně ovlivňují vlastnosti čerstvého i ztuhlého betonu. Umožňují výrobu betonu s takovými parametry, jichž by se bez jejich použití nedalo dosáhnout. Přísady představují takové složky betonových směsí, které se sice používají v malých množstvích (do 5 % hmotnosti cementu), ale výrazně cíleně ovlivňují vlastnosti čerstvé betonové směsi i ztuhlého betonu v široké škále podle potřeby a účelu použití betonu (umožňují například výrobu vysokopevnostních, samozhutnitelných a stříkaných betonů apod.). Krom toho umožňují betonování v nepříznivých povětrnostních podmínkách.
Typy a funkce přísad do betonů a malt
Společnost Stachema se věnuje výrobě přísad do malt a betonů již 30 let a v současné době patří mezi přední dodavatele tohoto sortimentu nejen na český trh. V následující části článku představíme několik výrobků této společnosti, ale i jiných renomovaných firem, včetně jejich stěžejních účinků na vlastnosti betonů a maltových směsí.
Plastifikační přísady a superplastifikátory
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. Použitím přísady lze snížit množství záměsové vody až o 30 % při zachování potřebné zpracovatelnosti směsi, čímž se výrazně snižuje výskyt smršťovacích trhlin (pozitivní vliv na vodotěsnost a odolnost proti klimatickým a chemickým vlivům). Betonové a maltové směsi obohacené touto přísadou lze lépe čerpat i hutnit a mají částečnou nivelační schopnost. Přísada nepůsobí korozivně na ocelovou výztuž a její použití má pozitivní vliv na počáteční i konečnou pevnost betonů a malt.
Mezi první plastifikační přísady patřily lignosulfonáty, připravené ze sulfitových výluhů po chemickém zpracování dřeva. 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.
Čtěte také: Přísady a příměsi: Co potřebujete vědět
Mechanismus působení plastifikátorů:
- Mletím cementového slinku získávají jednotlivá zrna cementu nové povrchové plochy, na nichž se vyskytují elektrostatické náboje, a to kladné i záporné.
- 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.
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. 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.
Mechanismus 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.
Pro zlepšení zpracovatelnosti betonových a maltových směsí v letních měsících nebo v interiéru je vhodné použít superplastifikátor betonu. Tato přísada má vysoký ztekucující účinek a prodlužuje dobu zpracovatelnosti, tudíž je vhodná zejména při výrobě směsí pro betonáže základů, věnců a složitých nebo hustě vyztužených konstrukcí, příp. pro zabetonování podlahového topení.
Mezi další plastifikační přísady patří: STACHEMENT N (na bázi modifikovaných naftalenových polymerů), STACHEMENT NN (plastifikační a ztekucovací přísada), STACHEMENT ML (na bázi modifikovaných melaminových polymerů) a STACHEMENT F (kapalný bezchloridový superplastifikátor s současným urychlujícím účinkem umožňujícím betonování za mrazu).
Čtěte také: Plastifikační přísady: Přehled a aplikace
Urychlovače a zpomalovače tuhnutí
Urychlovače tuhnutí jsou materiály, které se přidávají do betonu, aby se zkrátilo tuhnutí a urychlilo zvyšování počáteční 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, thiokyanidy, dusitany a dusičnany), rozpustné organické látky (trietanolamin TEA, mravenčan vápenatý, octan vápenatý).
Přísada do betonů a zdících malt k práci při nízkých teplotách je bezchloridový kapalný urychlovač tvrdnutí, který nezkracuje dobu zpracovatelnosti čerstvé směsi. Umožňuje tuhnutí betonu až při -10°C a zkracuje dobu potřebnou pro dosažení odformovací nebo manipulační pevnosti.
Kapalný bezchloridový urychlovač tuhnutí a přísada proti mrazu s plastifikačním účinkem je určená do betonu a cementových malt. Je kompatibilní s portlandským a struskoportlandským cementem a vede k rychlému nárůstu počátečních pevností. Bezchloridový kapalný urychlovač tvrdnutí betonu a cementových malt má plastifikační účinek, nezkracuje dobu zpracovatelnosti čerstvé směsi a vede k rychlému nárůstu počátečních pevností a ke zvýšení konečných pevností.
Přísada do pastovitých omítek (např. weber.pas akrylát, weber.pas silikon, weber.pas topDry a weber.pas aquaBalance) je určena pro práci, kdy noční teploty mohou poklesnout na bod mrazu. Prostředek je založen na čpavkové bázi a umožňuje rychlejší tuhnutí omítky. Již po 4 hodinách nanesená omítka s přídavkem urychlovače snese teploty až -5°C, avšak v době nanášení omítky musí být teploty nad +5°C. Při vysoké vzdušné vlhkosti může urychlovač fungovat omezeně.
Další urychlovače zahrnují: CYKLOSAL (práškový urychlovač tuhnutí a tvrdnutí cementu pro stříkaný beton), EKOSAL L (kapalný bezalkalický urychlovač tuhnutí a tvrdnutí cementu pro stříkaný beton suchou cestou), STACHENAL S4 (kapalný bezalkalický urychlovač tuhnutí a tvrdnutí cementu pro stříkaný beton mokrou cestou).
Čtěte také: Vlhkost a beton: Jaké přísady použít?
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. Mezi tyto patří RETARDAL 500, RETARDAL 540, RETARDAL BZD (RETARDAL 530) a RETARDAL TKP (RETARDAL 520). Tyto přísady oddalují počátek tuhnutí čerstvého betonu v závislosti na dávce cementu, vodním součiniteli a teplotě okolí, nemají další vedlejší účinky a nezvyšují obsah vzduchu ve směsi. Následkem zpomalení reakce cementu s vodou dochází k nárůstu dlouhodobých pevností betonu. RETARDAL TKP má i mírné plastifikační účinky.
Provzdušňovací přísady
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. 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. Použití provzdušňujících přísad pro betony vystavené povětrnostním vlivům a agresivnímu prostředí ve smyslu ČSN EN 206 je nezbytné.
Přísada do malt slouží k provzdušnění a zušlechtění maltových směsí. Tato přísada podporuje ve směsi vznik vzduchových pórů, čímž výrazně zlepšuje její zpracovatelnost a zároveň snižuje spotřebu materiálu až o 20 % (náhrada objemu vzduchem). Omítky zhotovené z této malty jsou prodyšnější (usnadnění odvodu vlhkosti z podkladu), mají lepší tepelněizolační vlastnosti a menší sklon k tvorbě trhlin v důsledku prudkých tepelných změn.
Mezi provzdušňovací přísady patří: MICROPORAN, MICROPORAN 2 a PORALAN STA, které vytváří v betonové nebo maltové směsi malé vzduchové póry o průměru 10 - 300 m (tzv. účinný vzduch). Tyto póry v čerstvé směsi působí plastifikačně, v zatvrdlém betonu výrazně zvyšují jeho odolnost vůči mrazu a působení chemických rozmrazovacích prostředků.
Plastifikační a provzdušňovací přísada do cementových a vápenných malt zlepšuje zpracovatelnost, usnadňuje nanášení a zvyšuje odolnost proti mrazu a vlhkosti. Je ideální jako přísada do vápenocementových směsí. Plastifikační a provzdušňovací přísada do malt, omítek, cementových potěrů a jiných stavebních směsí v množství do 5% na hmotnost cementu, resp. vápna, zlepšuje zpracovatelnost směsi, zvyšuje přilnavost, pružnost, konečnou pevnost a snižuje nasákavost.
Přísady do malt STACHEMALT PS, STACHEMALT RP a STACHEMALT RPS vytváří v maltové směsi malé vzduchové póry o průměru 10 - 300 µm, které v čerstvé směsi působí plastifikačně, v zatvrdlé maltě výrazně zvyšují odolnost vůči mrazu a působení chemických rozmrazovacích prostředků. Plastifikační složky přísady prodlužují dobu zpracovatelnosti a přidané stabilizační složky zabezpečují snížení segregace a odlučování vody. STACHEMALT RPS navíc obsahuje retardační složky, které prodlužují dobu zpracovatelnosti až na 48 hodin. Přísada STACHEMALT S stabilizuje maltovou směs, čímž se snižuje segregace a odlučování vody.
Vodotěsnící přísady
Jednosložkový speciální přípravek určený jako vodotěsnící přísada do všech druhů betonů, cementových malt, stěrek a potěrů. Je ideální pro práce realizované přímo na stavbě nebo staveništi a snadno se používá.
Výztužná vlákna
Polypropylenová vlákna (FIBREXCRETE o délkách 4, 8 a 12 mm) vytváří v maltách a betonech mikroarmaturu zabraňující tvorbě smršťovacích trhlin, čímž se zvyšuje jejich vodotěsnost, mrazuvzdornost a odolnost proti klimatickým a chemickým vlivům. Výztužná vlákna mají zároveň pozitivní vliv na mechanické vlastnosti materiálu - zvyšují pevnost v tlaku (o 6 až 15 %), pevnost v tahu za ohybu (o 6 až 13 %) a rázovou pevnost (o 200 až 250 %). Konstrukce vyztužené těmito vlákny vykazují vyšší požární odolnost a jejich povrchy lépe odolávají abrazi (obrušování) a nemají tendenci se drolit.
Přísada do betonových směsí, tzv. trojrozměrná síť, z vibrovaných vysokopevnostních vláken Brugg Contec, úplně nahrazuje ocelová vlákna a minimalizuje používání ocelových svařovaných sítí a ocelové tyčové výztuže v betonových konstrukcích. Brání vzniku trhlin, zvyšuje lomovou houževnatost a nepropustnost betonu.
Přísady pro speciální aplikace
- Capatect CarboPor, SH Putz a KD Putz: Speciální přísada pro dodatečné vybavení omítek, fasádních barev Muresko a CarboSol a základního nátěru Capatect Putzgrund pro vlhké a studené období od +1 ° C.
- Vodní sklo: Používá se jako přísada do betonu, k protipožárním nátěrům, jako přídavek do žáruvzdorných šamotových směsí pro opravy vyzdívek kamen a krbů, k ochraně dřeva proti hnilobě, ohni, vodě, termitům.
- Předem připravená a nadávkovaná plastifikační přísada nové generace: Určená do zdicích malt, odpovídá normě EN 934-3/T2. Umožňuje zcela nahradit vápno a jako přísada do zdících malt a omítek zlepšuje zpracovatelnost.
- Tixotropní přísada do epoxidové penetrace: Pro aplikaci polymerbetonu.
- Přísady pro sanační omítky: Pro přípravu sanačních omítek na vlhké zdivo a zdivo s vysokým obsahem výkvětotvorných solí (do vlhkosti zdiva 10% hmotnosti). Omítka brání průniku vody v kapalné formě k povrchu, krystalizaci výkvětotvorných solí.
- VIBROFINIŠ, VIBROFINIŠ S, VIBROFINIŠ N, VIBROFINIŠ S forte: Přísady do zavlhlých betonových směsí, zejména do povrchových nášlapných a pohledových vrstev. Plastifikační a hydrofobizační složky zajišťují zvýšení hutnosti betonu a snížení nasákavosti uzavřením kapilárního systému.
- MASTER-PRESS 111, MASTER-PRESS 333, MASTER-PRESS 128, VIBROPOR, VIBROPOR DL, VIBROPOR DLB, VIBROPOR NST, STACHEPLAST DL: Přísady do zavlhlých betonových směsí pro zlepšení zhutnitelnosti, vodotěsnosti a pevnosti v tlaku všech druhů vibrolisovaných výrobků a výrobků ze zavlhlých směsí. U vibrolisovaných výrobků zvyšují mrazuvzdornost a odolnost vůči účinkům posypových solí, zvýrazňují barevnost výrobků.
- SEPAREN DKP 18, SEPAREN SPECIÁL, SEPAREN SPECIÁL 2010, SEPAREN DKP 20, SEPAREN SN 35, SEPAREN SPECIÁL (S): Vysoce účinné odformovací prostředky na bázi přírodních a syntetických organických látek, polysyntetických ropných olejů nebo minerálních olejů a aditiv. Jsou vhodné pro různé typy bednění (ocelové, hliníkové, plastové, dřevěné) a podporují tvorbu kvalitních povrchů betonu.
- NOVAPOR, NOVAPOR HV, NOVAPOR KOMBI, NOVAPOR EXTRA: Ekologicky šetrné prostředky pro ošetření povrchu čerstvého betonu. Po nástřiku vytvoří paronepropustný film, který dobře přilne k povrchu vlhkého betonu a v průběhu tuhnutí a tvrdnutí v prvních dnech zamezuje předčasnému vyschnutí betonu. NOVAPOR KOMBI zároveň zpomaluje tuhnutí povrchu betonu bez zpomalení tuhnutí a tvrdnutí betonu pod hranicí povrchu, což umožňuje úpravu struktury povrchu (např. vymetáním).
Tabulka přehledu vybraných přísad a jejich účinků
| Typ přísady | Příklad (produkt) | Hlavní účinek/použití | Klíčové vlastnosti |
|---|---|---|---|
| Plastifikátor | STACHEMENT N, Plastifikátor betonu DEN BRAVEN | Zlepšení zpracovatelnosti, snížení spotřeby vody | Zvyšuje tekutost směsi, snižuje výskyt smršťovacích trhlin, nekorozivní |
| Superplastifikátor | Stachema CH520 Superplastifikátor betonu | Vysoký ztekucující účinek, prodloužení doby zpracovatelnosti | Vhodný pro betonáže základů, věnců, podlahového topení, snižuje vodu o 30% |
| Urychlovač tuhnutí | Stachema CH500 Zimní přísada, Stachema CH550 Urychlovač betonu | Zkrácení doby tuhnutí a tvrdnutí, práce za nízkých teplot | Betonáž až do -10°C, bezchloridový, plastifikační účinky, zvýšení počátečních pevností |
| Zpomalovač tuhnutí | RETARDAL 500 | Oddálení počátku tuhnutí | Pro betonování v teplém podnebí, bez vedlejších účinků, nezvyšuje obsah vzduchu |
| Provzdušňovací přísada | Stachema CH400 Přísada do malt, MICROPORAN | Zlepšení odolnosti proti mrazu a chemickým rozmrazovacím prostředkům | Vytváří vzduchové póry, zlepšuje zpracovatelnost, snižuje spotřebu materiálu |
| Vodotěsnící přísada | Jednosložkový speciální přípravek | Zajištění vodotěsnosti betonů a malt | Ideální pro jímky, bazény, základy ve vlhkém terénu |
| Výztužná vlákna | CH004/CH012 Výztužná PP vlákna, Brugg Contec | Zabránění tvorbě smršťovacích trhlin, zvýšení mechanických vlastností | Zvyšuje pevnost v tlaku, tahu za ohybu, rázovou pevnost, požární odolnost, odolnost proti abrazi |
| Odformovací prostředek | SEPAREN SPECIÁL | Usnadnění odformování a podpora kvalitních povrchů betonu | Biologicky odbouratelný, vhodný pro různé typy bednění |
| Prostředek pro ošetření čerstvého betonu | NOVAPOR KOMBI | Zamezení předčasného vyschnutí betonu, zpomalení tuhnutí povrchu | Vytváří paronepropustný film, umožňuje úpravu povrchu |
S širokým sortimentem různých přísad na trhu 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. Nedostatek potřebných informací však 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.
tags: #prisady #a #pridavky #do #malt #a