INŻYNIERIA MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH

Rok akademicki 2004/2005

prof.Lech Czarnecki, dr Andrzej Garbacz

WPŁYW DOMIESZEK I DODATKÓW POLIMEROWYCH

NA TRWAŁOŚĆ BETONU

Lech CZARNECKI, Paweł ŁUKOWSKI

Politechnika Warszawska

IMB04/05
DOMIESZKI

L.CZARNECKI & A.GARBACZ

Wg Dokumentu Interpretacyjnego do Dyrektywy 89/106/EWG:

Trwałość wyrobu budowlanego to
“zdolność wyrobu do utrzymania
wymaganych właściwości użytkowych
w czasie”

A.M.Neville, 1973:
„Beton posiadający
odpowiednią
wytrzymałość
jest trwały (...)”

A.M.Neville, 2000:
„Nie istnieje
‘trwały beton’
w oderwaniu od
warunków jego
użytkowania.”

IMB04/05
DOMIESZKI

L.CZARNECKI & A.GARBACZ

użyteczność

czas

minimalny poziom użyteczności 1

t

2

t

1

u

1

u

2

minimalny poziom użyteczności 2

u

1

> u

2

t

1

< t

2

!

IMB04/05
DOMIESZKI

L.CZARNECKI & A.GARBACZ

DOMIESZKA

DO BETONU

≤ 5% masy cementu

nie tworzy odr

ę

bnej

fazy w betonie

DODATEK

DO BETONU

> 5% masy cementu

odr

ę

bna

ciągła

faza w

betonie - „wspó

ł

spoiwo”

IMB04/05
DOMIESZKI

L.CZARNECKI & A.GARBACZ

Wpływ polimeru na właściwości betonu:

• właściwości polimeru -

- mechanizm addytywny

B

C

=

W

K

H

3

C

P

+

+

+

• orientacja cząsteczek polimeru

• modyfikacja mikrostruktury betonu -

- efekty synergiczne

IMB04/05
DOMIESZKI

L.CZARNECKI & A.GARBACZ

STARZENIE POLIMERÓW

UV

O

2

CH

2

O

CH CH

2

O

C

CH

3

CH

3

O CH

2

CH

OH

CH

2

CH

2

O

CH

3

CH

3

C

O

CH

2

CH

O

TRWAŁOŚĆ POLIMERU

IMB04/05
DOMIESZKI

L.CZARNECKI & A.GARBACZ

WPŁYW POLIMERU NA HYDRATACJĘ CEMENTU

0

20

40

60

80

0

10

20

30

czas, dni

st

op

ie

ń

hy

dr

at

ac

ji,

%

p/c = 0,25

p/c = 0,15

p/c = 0

IMB04/05
DOMIESZKI

L.CZARNECKI & A.GARBACZ

REAKCJE POLIMERÓW ZE SKŁADNIKAMI ZACZYNU

CH

2

CH

2

CH

CH

C

O

C O

O

O

Ca

2+

CH

2

O

O

C

O

C O

CH

2

CH

2

CH

CH

CH

2

C

O

O

Na

+

Ca(OH)

2

C

O

O

Ca

2+

C

O

O

Na

+

OH

+

2

+ 2

+ 2

C H

2

C H

n

O

C

C H

2

C H

3

O

O H

C H

2

C H

n

O H

C H

3

C H

2

C O O

+

+

IMB04/05
DOMIESZKI

L.CZARNECKI & A.GARBACZ

MODYFIKACJA STRUKTURY BETONU PRZEZ POLIMERY

0

5

10

15

20

za

wa

rt

o

ść

Ca

(O

H

)2

, %

p/c = 0

p/c = 0,10

IMB04/05
DOMIESZKI

L.CZARNECKI & A.GARBACZ

WPŁYW POLIMERU NA WARSTWĘ KONTAKTOWĄ

ZACZYN - KRUSZYWO

IMB04/05
DOMIESZKI

L.CZARNECKI & A.GARBACZ

WPŁYW POLIMERU NA CECHY WYTRZYMAŁOŚCIOWE

0

10

20

30

40

50

60

0

10

20

30

czas, dni

fc

, M

P

a

beton kontrolny

bez domieszki,

w/c = 0,65

beton z domieszką

superplastyfikatora,

w/c = 0,45

0

2

4

6

0

5

10

15

20

p/c, %

ft, M

P

a

EP

PAE

IMB04/05
DOMIESZKI

L.CZARNECKI & A.GARBACZ

0

2

4

6

8

0

5

10

15

20

25

p/c, %

na

s.

w

od

ą,

%

EP

SBR

WPŁYW POLIMERU NA

CECHY BARIEROWE

0

1

2

3

w

sp.

dy

fu

zj

i, m

x

1

0

niemodyf.

10% SBR

10% EP

2

-7

IMB04/05
DOMIESZKI

L.CZARNECKI & A.GARBACZ

Właściwość

PCC

PIC

Wytrzymałość na rozciąganie

Wytrzymałość na ściskanie

Moduł sprężystości

Nasiąkliwość

Odporność cieplna

Odporność chemiczna

Odporność na pełzanie

IMB04/05
DOMIESZKI

L.CZARNECKI & A.GARBACZ

PODSUMOWANIE

• Wiele praktycznych zastosowań PCC sprawdza się

bardzo dobrze już od ponad 40 lat

• Przez zastosowanie modyfikacji polimerami możliwa

jest poprawa trwałości betonu

• Wpływ polimeru na trwałość betonu zależy od rodzaju,

ilości i sposobu wprowadzenia polimeru

IMB04/05
DOMIESZKI

L.CZARNECKI & A.GARBACZ