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

ż

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

żą

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

ż

on

ą

konsystencj

ę

Równanie konsystencji

(wa

ż

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

ż

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

ż

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

ż

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

ż

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

ż

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

ż

y nie tylko od ich typu i ilo

ś

ci,

..

ale tak

ż

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

ż

e działania uboczne (np. redukuj

ą

ce ilo

ść

wody

mog

ą

powodowa

ć

niezamierzone napowietrzenie mieszanki)