calosc.pdf

Numer specjalny 2003: Domieszki do betonu

Powszechnie wiadomo, ˝e wytrzyma∏oÊç na
Êciskanie nie gwarantuje odpowiedniej trwa∏oÊci
betonu. Struktura betonu powinna byç odpowied-
nio szczelna, posiadaç minimalnà iloÊç porów,
a przez to byç odpornà na dzia∏anie czynników
zewn´trznych, wnikanie cieczy i gazów oraz kar-
bonatyzacj´. Aby to zagwarantowaç, obok odpo-
wiedniego sk∏adu mieszanki betonowej i sposobu
jej wbudowania konieczna jest piel´gnacja.
Zadaniem piel´gnacji jest ochrona przed:
–  nadmiernym i zbyt szybkim osuszaniem
–  przegrzaniem i przech∏odzeniem betonu
– szokami termicznymi.
Niew∏aÊciwa piel´gnacja lub jej brak mo˝e
prowadziç do bardzo du˝ych strat w  zakresie jakoÊci
betonu. Jest to szczególnie wa˝ne w przypadku be-
tonów nara˝onych na bezpoÊrednie dzia∏anie wa-
runków zewn´trznych, Êrodowisk agresywnych
oraz w przypadku prowadzenia prac betonowych
zimà i latem. Szczególnej opiece nale˝y poddawaç
betony, których wspó∏czynnik w/c jest mniejszy od
0,5. Ma to zwiàzek z faktem, i˝ w próbce izolo-
wanej hydratacja cementu mo˝e przebiegaç tyl-
ko w przypadku, gdy iloÊç wody w zaczynie jest
dwukrotnie wi´ksza od iloÊci wody ju˝ zwiàzanej
[1]. Analizujàc ten stan z praktycznego punktu wi-
dzenia betony o w/c

≥

0,5 powinny byç chronio-

ne przed odparowaniem wody. Natomiast beto-
ny o w/c<0,5 nie tylko nale˝y chroniç przed od-
parowaniem wody, lecz nale˝y jej dostarczaç [2].

Zabiegi piel´gnacyjne w betonach o tak niskim
w/c wp∏ywajà jedynie na ich zewn´trznà warstw´.
Wraz z obni˝aniem w/c wzrasta szczelnoÊç tej
warstwy, a wraz z nià opór dyfuzyjny, w zwiàzku
z czym transport wody do wn´trza betonu jest co-
raz trudniejsze. Szczególnie wa˝na w tym przy-
padku jest odpowiednia i jak najwczeÊniej zacz´ta
piel´gnacja, wówczas, gdy pory kapilarne nie sà
jeszcze zamkni´te. Jej brak w tym okresie powodu-
je osuszenie wn´trza betonu w sposób nieodwra-
calny. Piel´gnacja wodà w póêniejszym okresie nie
przynosi po˝àdanych rezultatów.

Pierwszym i najwa˝niejszym
zadaniem piel´gnacji
jest ochrona przed nadmiernym i zbyt szybkim
osuszaniem powierzchni betonu. Pr´dkoÊç osu-
szania wzrasta wraz ze wzrostem szybkoÊci wia-
tru i spadkiem wilgotnoÊci wzgl´dnej powietrza.
Prowadzi to do niepe∏nej hydratacji cementu,
zwi´kszenia skurczu w powierzchni betonu, czego
bezpoÊrednim wynikiem jest powstawanie rys i mi-
krorys. Zale˝noÊç iloÊci odparowujàcej wody od
czynników takich jak: wilgotnoÊç powietrza, tem-
peratura betonu, temperatura powietrza i pr´dkoÊç
wiatru pokazano na rysunku 1.
Du˝y wp∏yw na temperatur´ powierzchni beto-
nu nara˝onego na dzia∏anie promieni s∏onecznych
ma sposób, w jaki jest ona piel´gnowana. Standar-
dowe metody piel´gnacji pozwalajà zabezpieczyç
beton przed utratà wody, ale nie zabezpieczajà
przed jego nadmiernym nagrzewaniem. W skraj-
nych przypadkach temperatura nieodpowiednio
piel´gnowanego betonu mo˝e byç wy˝sza o 30ºC
od temperatury powierzchni betonu nie poddawa-
nego piel´gnacji [4]. Do najcz´Êciej stosowanych
metod oprócz zraszania wodà nale˝à: przykrywa-
nie folià, nasàczonà wodà jutà lub innà tkaninà
nasiàkliwà, nanoszenie Êrodków piel´gnujàcych,
które mogà zawieraç pigmenty (najcz´Êciej
bia∏e). Zarówno folia jak i standardowe Êrodki
piel´gnujàce nie zapewniajà dostatecznej ochro-
ny przed nagrzewaniem Êwie˝ego betonu na sku-
tek dzia∏ania promieni s∏onecznych. W takich wa-
runkach du˝o lepsze rezultaty daje zastosowanie
Êrodków piel´gnujàcych zawierajàcych bia∏y pig-
ment. Okrywanie folià b´dzie natomiast korzyst-
ne w przypadku, kiedy temperatury zewn´trzne
spadnà poni˝ej 10ºC, wówczas poprzez zastoso-
wanie czarnej folii mo˝liwe jest podniesienie tem-
peratury wierzchniej warstwy betonu. Wadà stoso-
wania piel´gnacji za pomocà folii jest fakt, i˝ po-
zostawia ona Êlady na powierzchni betonu w miej-
scach kontaktu. Zaletà jest natomiast bardzo do-
bra izolacja przed odparowywaniem wody. Tkani-
ny nasàczane typu juta równie˝ mogà pozostawiaç
Êlady w postaci faktury. Do ich g∏ównych zalet
nale˝y natomiast przed∏u˝ony czas utrzymywania
wilgoci, zmniejszone wahania temperatury i, jak
to przedstawiono na rysunku 2, bardzo dobre za-
bezpieczenie przed nadmiernym nagrzewaniem si´
powierzchni Êwie˝ej mieszanki betonowej. Ârodki
piel´gnacyjne, jeÊli sà bezbarwne, nie sà w stanie

piel´gnacja betonu

w∏aÊciwej piel´gnacji

By chroniç beton przed nadmiernym i zbyt szybkim osuszaniem,
przegrzaniem i przech∏odzeniem oraz szokami termicznymi,
trzeba go piel´gnowaç. Niew∏aÊciwa piel´gnacja lub jej brak mo˝e
prowadziç do bardzo du˝ych strat w zakresie jakoÊci betonu.

WilgotnoÊç wzgl´dna [%]

Temperatura betonu [ºC]

Pr´dkoÊç wiatru [km/h]

Temperatura powietrza [ºC]

Odparowanie wody [kg/m

Rys. 1. Zale˝noÊç osuszania
od warunków zewn´trznych
[3].

budownictwo • technologie • architektura

zabezpieczyç odpowiednio betonu przed przegrze-
waniem. Ich g∏ównà zaletà jest mo˝liwoÊç stoso-
wania na du˝ych powierzchniach, praktycznie za-
raz po u∏o˝eniu i zag´szczeniu mieszanki betono-
wej. Dlatego te˝ tak dobrze sprawdzajà si´ przy
budowie dróg i autostrad betonowych. Ârodki te
mo˝na podzieliç na dwie grupy pod wzgl´dem
przydatnoÊci do stosowania. Pierwsza to Êrodki,
stosowane g∏ównie w budownictwie komunikacyj-
nym i na powierzchniach nieprzeznaczonych do
malowania, ew. dalszego wykaƒczania. Ârodki te
oparte o ˝ywice stearynowe pozostawiajà na po-
wierzchni betonu trwa∏à pow∏ok´, którà mo˝na
usunàç tylko mechanicznie. O ile w przypadku
dróg nie ma to wi´kszego znaczenia, gdy˝ pow∏oka
ta jest natychmiast Êcierana przez opony samo-
chodowe, o tyle w przypadku np. betonów archi-
tektonicznych lub przeznaczonych do malowania
ze wzgl´dów ekonomicznych nie sà one przydat-
ne. Dla tych zastosowaƒ stworzono produkty wol-
no odparowujàce. Pow∏oka, jakà wytwarzajà, zni-
ka zupe∏nie najcz´Êciej po okresie oko∏o czterech
tygodni. Zabezpieczona w ten sposób powierzch-
nia mo˝e byç wówczas malowana. Coraz cz´Êciej
Êrodki piel´gnujàce zawierajà w swoim sk∏adzie
pigmenty. Uzyskujemy poprzez to dodatkowe efek-
ty w postaci zabezpieczeƒ przed nadmiernym na-
grzewaniem lub te˝ ch∏odzeniem powierzchni be-
tonu. Preparaty ochronne nanoszone sà zwykle po-
przez natrysk. Bardzo wa˝ne jest staranne wykona-
nie pow∏oki, aby dok∏adnie „zamknàç” powierzch-
ni´ betonu. Producenci zwykle podajà zu˝ycie
preparatu w g/m

. Przed zastosowaniem nale˝y

wykonaç próby poprzez spryskanie powierzchni
betonu odwa˝onà iloÊcià Êrodka. W przypadku na-
noszenia na powierzchnie pionowe natrysk nale˝y
prowadziç tak, aby nie doprowadziç do sp∏ywania
z powierzchni betonu, gdy˝ powoduje to znaczne
obni˝enie skutecznoÊci piel´gnacji. JeÊli jest to ko-
nieczne, nanoszenie pow∏oki wykonuje si´ wielo-
etapowo.
Okres, w jakim beton powinien byç poddawa-
ny piel´gnacji, jest trudny do okreÊlenia. W tabeli
1 przedstawiono zalecenia co do czasu piel´gnacji
zale˝nie od szybkoÊci narastania wytrzyma∏oÊci.
Czasy te opracowano dla betonów opartych o ce-
menty szybko, wolno i umiarkowanie wià˝àce. Za-
stosowanie w betonie dodatków mineralnych, ta-
kich jak popio∏y lotne czy te˝ mielony granulowany
˝u˝el wielkopiecowy, pociàga za sobà koniecznoÊç
wyd∏u˝enia okresu wilgotnej piel´gnacji.
Najwy˝sze wymagania majà betony zawierajàce
w swoim sk∏adzie py∏y krzemionkowe. Mieszan-
ki z dodatkiem py∏ów wykazujà znacznie mniejsze
odsàczanie wody, poprzez co sà bardziej nara˝one
na osuszanie. Piel´gnacj´ wodà nale˝y rozpoczàç
tak wczeÊnie jak to mo˝liwe i prowadziç przez
minimum 5 dni. Okres ten mo˝e ulec skróceniu
w przypadku wy˝szych klas betonu (powy˝ej B50),
ze wzgl´du na szybkie uszczelnienie powierzchni
betonu (zamkni´cie porów kapilarnych).

Kolejnym zadaniem piel´gnacji
jest zabezpieczanie betonu przed nadmiernym na-
grzewaniem i przech∏odzeniem. W przypadku wy-
konywania elementów masywnych bardzo wa˝nym
parametrem jest maksymalny gradient temperatu-

ry. Ró˝nica temperatur pomi´dzy powierzchnià
elementu a

jego Êrodkiem ze wzgl´du na

rozszerzalnoÊç cieplnà mo˝e prowadziç do po-
wstawania rys. Monitorujàc temperatur´ w ele-
mencie sprawdzamy doÊwiadczalnie, czy jest on
wystarczajàco izolowany lub czy woda u˝ywana
do piel´gnacji powierzchni betonu nie wych∏adza
go zbyt silnie.

Warunki zimowe
stawiajà najwy˝sze wymagania co do piel´gnacji
betonu. Âwie˝a mieszanka betonowa powinna byç
utrzymywana w temperaturze dodatniej do cza-
su, w którym osiàgnie wymaganà wytrzyma∏oÊç
i mrozoodpornoÊç. Przech∏odzenie Êwie˝ej mie-
szanki betonowej pociàga za sobà fatalne skutki.
JeÊli nastàpi to w przypadku, kiedy beton b´dzie
mia∏ ju˝ wytrzyma∏oÊç w przedziale od 2 do 10
MPa, zamarzajàca woda zwi´kszajàca swojà
obj´toÊç o oko∏o 9% spowoduje nieodwracalne
zmiany w strukturze betonu. Do okrywania ele-
mentów stosuje si´ wówczas maty ciep∏ochronne,
s∏om´ itp. Innà metodà jest nagrzewanie betonu za
pomocà nadmuchu goràcego powietrza (ew. pary)
lub przewodów oporowych wplatanych w zbroje-
nie. Piel´gnacja wodà jest zimà niemo˝liwa. Wbu-
dowany beton musi byç zabezpieczany przed utratà
wody zawartej w mieszance za pomocà folii ew.
pow∏ok z Êrodków piel´gnacyjnych. Szczególnie

Rys. 2. Porównanie tempe-
ratury powierzchni betonu
przy zastosowaniu ró˝nych
technik piel´gnacji [4]

Numer specjalny 2003: Domieszki do betonu

piel´gnacji jest dla nich bardzo szkodliwy. O ile
w warunkach letnich i zimowych ﬁ rmy budow-
lane wykazujà znacznie wi´ksze zainteresowa-
nie dok∏adnà piel´gnacjà, o tyle wiosnà i jesienià
zdarza si´ zbyt cz´sto, ˝e o niej zapominamy.
Wyst´pujàce wówczas temperatury nie sà tak szko-
dliwe, natomiast brak ochrony przed wiatrem mo˝e
wywo∏aç równie groêne skutki. Ma to miejsce szcze-
gólnie w przypadku elementów cienkoÊciennych
o rozwini´tej powierzchni (np. Êciany, stropy na
znacznych wysokoÊciach). Obserwujàc kierunek
dalszego wzrostu wytrzyma∏oÊci na Êciskanie beto-
nów konstrukcyjnych, a co za tym idzie zmniejsza-
nia wspó∏czynnika w/c, mo˝na stwierdziç, ˝e te-
mat odpowiedniej piel´gnacji odgrywa∏ b´dzie co-
raz wi´kszà rol´ w technologii prowadzenia robót
budowlanych.

Przemys∏aw Gemel

Woermann Polska Sp. z o.o.

1. A.M. Neville, W∏aÊciwoÊci betonu, wydanie czwarte,

Polski Cement, Kraków 2000

2. Rusin Z., Technologia betonów mrozoodpornych, Pol-

ski Cement, Kraków 2002

„Betontechnische Daten” Broszura informacyjna

Woermann, s. 160, 1997 r.

4. Hiller E., Wp∏yw piel´gnacji na gradienty temperatury

i wilgotnoÊci, Institut für Baustoffe und Konstruktion,

Monachium, Heft 2/2001

zimà wa˝ne jest os∏anianie elementów od wiatru,
który prowadzi do bardzo szybkiego wych∏adzania
betonu, jak to pokazuje rysunek 1.

Podsumowanie
Piel´gnacj´ mo˝emy podzieliç na dwie podsta-
wowe grupy. Piel´gnacj´ wodà i piel´gnacj´ za
pomocà pow∏oki. Pierwsza z metod musi zapewniç
ciàg∏y kontakt powierzchni betonu z wodà, ewen-
tualnie czasowe zraszanie. Oczywiste jest, ˝e
ciàg∏e zraszanie jest znacznie bardziej skutecz-
ne ni˝ okresowe. W przypadku, gdy wskaênik w/c
w piel´gnowanym betonie jest mniejszy od 0,4,
musi byç zapewniony sta∏y dop∏yw wody. JeÊli
nie jest to mo˝liwe, nale˝y wykonaç piel´gnacj´
za pomocà pow∏oki. Dodatkowo uwzgl´dniajàc
panujàce warunki pogodowe nale˝y dobieraç spo-
sób piel´gnacji tak, aby w jak najlepszy sposób
zabezpieczaç Êwie˝à mieszank´ betonowà przed
ujemnym wp∏ywem temperatury i wiatru – zimà
stosujàc czarnà foli´ i maty ciep∏ochronne, latem
tkaniny jutowe i pow∏oki z pigmentowanych na
bia∏o Êrodków piel´gnacyjnych.
Piel´gnacja nie jest czynnoÊcià, którà mo˝na
bagatelizowaç. Szczególnie w przypadku wykony-
wania betonów mrozoodpornych. Coraz cz´Êciej
zdarza si´, ˝e mieszanki betonowe posiadajà
wskaêniki w/c poni˝ej 0,45, a nawet 0,37. Beto-
ny zawierajàce w swoim sk∏adzie tak ma∏o wody
szczególnie nara˝one sà na wysychanie, a brak

Tabela 1. Minimalne czasy
piel´gnacji zalecane w nor-
mie EN 206: 1992 [1]

Warunki pogodowe podczas piel´gnacji betonu

Minimalny czas piel´gnacji [dni]

Temperatura betonu [ºC]

Przyrost wytrzyma∏oÊci betonu

Szybki

cm2

cm28

≥0,5)

Âredni

(0,3≤f

cm2

cm28

<0,5)

Wolny

(0,15≤f

cm2

cm28

<0,3)

Bez s∏oƒca wilgotnoÊç wzgl´dna ≥ 80%

Ârednie nas∏onecznienie lub Êredni wiatr Wilg. Wzgl ≥
50%

Silne nas∏onecznienie lub silny wiatr wilgotnoÊç
wzgl´dna ≤ 50%

fot. Micha∏ Braszczyƒski