Jak działają domieszki napowietrzające w betonie?

Beton jest jednym z najpopularniejszych materiałów budowlanych na świecie. Był używany już w starożytności. Od wieków ludzkość starała się ulepszać jego właściwości za pomocą różnych domieszek, by powstające obiekty zyskiwały większą trwałość.

Problem stanowiła zawsze tzw. destrukcja mrozowa. Zamarzająca w betonie woda zwiększa swoją objętość o około 9%, co prowadzi do powstawania naprężeń i jego odkształcania. Z każdym kolejnym zamarzaniem i odmarzaniem wody odkształcenia pogłębiają się, co finalnie prowadzi do destrukcji. Obecnie minimalizuje się ten problem, dodając do betonu domieszki napowietrzające.

Jak działa domieszka?

Dodanie domieszki napowietrzającej powoduje, że w mieszance powstają niewielkie, stabilne pęcherzyki powietrza. Gdy mieszanka stwardnieje, tworzą one zapasowe miejsce, w którego kierunku może rozszerzać się zamarzająca woda. Dzięki nim unika się wzrostu wewnętrznego ciśnienia, a co za tym idzie – powstawania pęknięć w betonie. Chemia budowlana do napowietrzania betonu nie tylko poprawia jego mrozoodporność, ale również plastyczność, bez konieczności zmiany proporcji wody do cementu. Jako domieszek napowietrzających używa się m.in. żywic naturalnych, kwasów tłuszczowych, soli alkilo-arylo sulfonianów, soli lignosulfonianów i innych substancji pochodzenia roślinnego, zwierzęcego, jak i petrochemicznego.

Rozkład porów w mieszance

Stosowanie domieszek napowietrzających do betonu opisuje norma PN-EN 934-2 Domieszki do betonu. Określa ona m.in. objętościową zawartość powietrza w mieszance. To, ile pęcherzyków powietrza znajdzie się w betonie i jak będą one rozmieszczone, zależy od wielu czynników – nie tylko od rodzaju domieszki. Ważne jest również tempo i czas mieszania – wysokie obroty zwiększają ilość wprowadzanego powietrza. Początkowo napowietrzenie wzrasta, jednak przy zbyt długim mieszaniu – maleje. Pod uwagę należy też wziąć konsystencję mieszanki, a także uziarnienie kruszywa (pyły trudniej się napowietrza, niż np. drobne kruszywo). Na rozkład porów w betonie wpływ mogą mieć też takie czynniki jak twardość wody zarobowej, rozdrobnienie cementu, czy pozostałe użyte domieszki. Środków napowietrzających używa się zwłaszcza w przypadku betonu, który będzie narażony na działanie czynników atmosferycznych. Z tego względu najczęściej znajdują zastosowanie w drogownictwie, ale też np. przy produkcji betonu lekkiego, czy hydrotechnicznego.

Written by