2010-12-28
1
Woda do betonu i jej rola w mieszance betonowej.
Warunek konsystencji.
Domieszki chemiczne do betonu i ich ogólna
klasyfikacja.
Mechanizmy oddziaływania
domieszek redukuj
ą
cych ilo
ść
wody zarobowej
i domieszek napowietrzaj
ą
cych.
Woda i jej rola w betonie
Oddziaływanie fizyczne
...
zwil
Ŝ
enie powierzchni ziaren cementu i kruszywa;
…
nadanie odpowiedniej konsystencji i urabialno
ś
ci
…
mieszance betonowej
Oddziaływanie chemiczne
..
uwodnienie minerałów cementu (hydratacja);
...
przekształcenie ciekłego zaczynu w ciało stałe
2010-12-28
2
Woda jako składnik nadaj
ą
cy mieszance
Ŝą
dan
ą
konsystencj
ę
cement C
kruszywo K
woda
do cementu C
w
c
=
woda
do kruszywa K
w
k
woda do mieszanki W
Mieszanka posiada
zało
Ŝ
on
ą
konsystencj
ę
Równanie konsystencji
(wa
Ŝ
ne, gdy nie stosuje si
ę
domieszek plastyfikuj
ą
cych i upłynniaj
ą
cych)
C
w
c
+ K
w
k
= W
Woda do hydratacji cementu
Przeci
ę
tnie cement do pełnej hydratacji potrzebuje wody
w ilo
ś
ci ok.
30% swojej masy
.
Przy w/c < 0,30
i braku dost
ę
pu wody
z otoczenia
niepełna hydratacja, du
Ŝ
o nie
uwodnionych ziaren cementu
Przy w/c > 0,30
cz
ęść
wody pozostaje nie
wykorzystana,
nieuniknione pory kapilarne
im
wi
ę
kszy wska
ź
nik w/c
tym
wi
ę
ksza porowato
ść
stwardniałego zaczynu
cementowego
W przypadku betonów zwykłych
w/c
≈
0,40 do 0,65
2010-12-28
3
Wła
ś
ciwo
ść
Wymagania
Barwa
jak wody wodoci
ą
gowej
Zapach
bez obcych zapachów
(gnilnego, ple
ś
ni, ropy itp.)
Zawiesina
bez zawiesiny
Wska
ź
nik pH
≥
6
Zaw. siarkowodoru H
2
S [mg/dm
3
]
≤
20
Zaw. siarczanów SO
4
2-
[mg/dm
3
]
≤
600
Zaw. chlorków Cl [mg/dm
3
]
≤
400
Zaw. cukrów [mg/dm
3
]
≤
500
Twardo
ść
ogólna [mval/dm
3
]
≤
10
Sucha pozostało
ść
[mg/dm
3
]
≤
1500
Obni
Ŝ
enie wytrzymało
ś
ci zaprawy
na zginanie lub
ś
ciskanie [%]
≤
10
Podstawowe wymagania dla wody zarobowej
Zwi
ą
zki organiczne zaburzaj
ą
wi
ą
zanie cementu
Korozja betonu i stali zbrojeniowej
Składnik dodawany podczas wykonywania
mieszanki betonowej w ilo
ś
ci nie przekraczaj
ą
cej
5%
masy cementu w celu zmodyfikowania
wła
ś
ciwo
ś
ci mieszanki betonowej i/lub
stwardniałego betonu.
Domieszka
2010-12-28
4
-
uplastyczniaj
ą
ce i upłynniaj
ą
ce
mieszank
ę
betonow
ą
- plastyfikatory
(uplastyczniaj
ą
ce)
- superplastyfikatory
(upłynniaj
ą
ce)
-
napowietrzaj
ą
ce
- modyfikuj
ą
ce przebieg wi
ą
zania i twardnienia
- przyspieszaj
ą
ce twardnienie,
- opó
ź
niaj
ą
ce wi
ą
zanie,
-
przeciwmrozowe
-
uszczelniaj
ą
ce
-
kompleksowe
Ogólna klasyfikacja domieszek
Domieszki uplastyczniaj
ą
ce i upłynniaj
ą
ce
pozwalaj
ą
na uzyskanie odpowiedniej konsystencji i urabialno
ś
ci przy zredukowanej
ilo
ść
wody zarobowej
- plastyfikatory: redukcja wody o ok. 20%,
- superplastyfikatory: redukcja wody o ok. 40 % dyspergowanie skupisk ziaren cementu
Efekty działania domieszek
Zwi
ą
zki organiczne
- lignosulfoniany
(redukcja wody o 10%),
- sulfonowane
Ŝ
ywice naftalenowe lub melaminowe,
(redukcja wody o 20%)
,
- modyfikowane karboksylany
(redukcja wody o 40%).
mieszanka
bez domieszki
mieszanka z tak
ą
sam
ą
zawarto
ś
ci
ą
wody lecz z domieszk
ą
2010-12-28
5
Mechanizmy oddziaływania plastyfikatorów
i superplastyfikatorów
Mechanizm smarny
Mechanizm dysperguj
ą
cy
Mechanizm steryczny
Mechanizm hydrofilowy
Efekty działania domieszek
WYMAGANIA DLA MIKROPOR
Domieszki napowietrzaj
ą
ce
wprowadzaj
ą
do mieszanki powietrze w kontrolowanej ilo
ś
ci (do ok. 6% obj.)
w postaci zamkni
ę
tych p
ę
cherzyków o
ś
rednicy od 20 do 250
µ
m
równomiernie rozmieszczonych (w odległo
ś
ciach 150 do 300
µ
m).
Główny cel
: podwy
Ŝ
szenie mrozoodporno
ść
betonu stwardniałego !
2010-12-28
6
Efekty działania innych domieszek
Domieszki modyfikuj
ą
ce przebieg wi
ą
zania i twardnienia:
- przyspieszenie wi
ą
zania i twardnienia (zwi
ę
kszenie intensywno
ś
ci
narastania wytrzymało
ś
ci w pocz
ą
tkowym okresie dojrzewania),
- opó
ź
niaj
ą
ce wi
ą
zanie,
Domieszki przeciwmrozowe
pozwalaj
ą
na betonowanie w warunkach obni
Ŝ
onej temperatury (< +10
o
C)
Domieszki uszczelniaj
ą
ce
zwi
ę
kszaj
ą
szczelno
ś
ci betonu stwardniałego wobec gazowych i ciekłych
mediów zewn
ę
trznych
Domieszki kompleksowe
np. upłynniaj
ą
co-opó
ź
niaj
ą
ce (przyspieszaj
ą
ce); upłynniaj
ą
co-napowietrzaj
ą
ce
Uwagi dotycz
ą
ce stosowania domieszek
- efekt stosowania domieszek zale
Ŝ
y nie tylko od ich typu i ilo
ś
ci,
..
ale tak
Ŝ
e od jako
ś
ciowego i ilo
ś
ciowego składu betonu,
- dozowanie wszystkich domieszek odnoszone jest do masy cementu,
- domieszki dodaje si
ę
do mieszanki betonowej zazwyczaj po wymieszaniu
..
ich z wod
ą
zarobow
ą
lub z jej cz
ęś
ci
ą
,
- stosowanie domieszki powinno odbywa
ć
si
ę
w sposób zgodny
..
z zaleceniami jej producenta,
- czas działania domieszek jest ograniczony,
- domieszki wykazuj
ą
tak
Ŝ
e działania uboczne (np. redukuj
ą
ce ilo
ść
wody
mog
ą
powodowa
ć
niezamierzone napowietrzenie mieszanki)