Domieszka – składnik dodawany podczas procesu mieszania betonu w małych ilościach w stosunku do masy cementu w celu modyfikacji właściwości mieszanki betonowej i/lub stwardniałego betonu. Substancje te dozowane są w ilościach nie przekraczających 0,2-5,0% masy cementu.
Dodatek – drobnoziarnisty składnik stosowany do betonu w celu poprawy pewnych właściwości lub uzyskania specjalnych właściwości. Substancje te dozowane są w ilościach większych niż 5,0% masy cementu.
Domieszki:
Domieszki redukujące ilość wody (uplastyczniające i upłynniające)
Domieszki opóźniające wiązanie
Domieszki przyspieszające wiązanie
Domieszki napowietrzające
Domieszki uszczelniające
Domieszki zwiększające więźliwość wody
Domieszki przyspieszające twardnienie
Domieszki zwiększające wodoodporność
Domieszki przeciwmrozowe
Domieszki zwiększające objętość betonu
Domieszki kompleksowe
Domieszki zwiększające odporność na agresję chemiczną lub biologiczną
Inhibitory korozji stali
Domieszki zapobiegające wymywaniu zaczynu podczas betonowania pod wodą
Domieszki usztywniające mieszankę betonową
Domieszki zwiększające przyczepność betonu do stali, zaprawy, betonu i innych materiałów budowlanych
Domieszki barwiące
Dodatki:
Typ I – prawie obojętne
Wypełniacze mineralne
Barwniki
O właściwościach pucolanowych lub utajonych właściwościach hydraulicznych
Popioły lotne
Pył krzemionkowy (mikrokrzemionka)
Inne dodatki (czyli nie wiem jaki typ): mączki skalne, bentonit, dodatki okruchowe, żywice syntetyczne, dodatki uodparniające na oddziaływania mechaniczne, dodatki kompleksowe
Domieszki uplastyczniające – substancje organiczne, które działają dyspergująco na ziarna cementu w zaczynie, tym samym zwiększając płynność zaczynu.
Domieszki upłynniające:
Plastyfikatory- ich głównym zadaniem jest zmniejszenie ilości wody do wartości 5-12%, przy zachowaniu tej samej konsystencji.
Superplastyfikatory – znacznie redukują ilość wody aż do 30%, zachowując projektowaną konsystencję.
Plastyfikatory i superplastyfikatory zmniejszają tarcie wewnętrzne mieszanki i napięcie powierzchniowe wody. Dzięki temu cząstki wody łatwiej zwilżają cząstki spoiwa i kruszywa, a mieszanka betonowa jest bardziej plastyczna. W efekcie zastosowania preparatów uplastyczniających cząstki mieszanki betonowej zostają naładowane jednoimiennie. Powoduje to wzajemne odpychanie się cząstek siłami elektrostatycznymi, a tym samym lepszą urabialność mieszanki
Plastyfikatory i superplastyfikatory. Plastyfikatory należą do domieszek obniżających napięcie powierzchniowe wody zarobowej w takim stopniu, aby doprowadzić do jej redukcji o ok. 10% przy zachowaniu tej samej konsystencji mieszanki betonowej. Superplastyfikatory umożliwiają powstanie tzw. podwójnej warstwy jonowej wokół ziaren cementu, czego konsekwencją jest znaczna redukcja sił tarcia i intensywne zdyspergowanie (rozproszenie) zaczynu cementowego. Dzięki superplastyfikatorom możliwa jest redukcja wody zarobowej przy zachowaniu stałej konsystencji o ok. 30 - 35 %. Rolą plastyfikatorów i superplastyfikatorów jest przede wszystkim możliwość obniżenia wskaźnika wodno-spoiwowego przy jednoczesnej poprawie konsystencji (redukcja ilości wody w projektowanych betonach), zmniejszenie wodożądności mieszanki betonowej (mniejsza ilość wody w mieszance powoduje, że beton ma mniejsze tendencje do tworzenia rys skurczowych), umożliwia uzyskanie dobrej urabialności, uplastycznienia i transportu mieszanki betonowej w tym zwłaszcza pompowalności betonu.
Efekty stosowania domieszek uplastyczniających mogą być trojakiego rodzaju:
zwiększenie ciekłości mieszanki, a zatem poprawa jej urabialności
zmniejszenie ilości wody zarobowej przy zachowaniu niezmienionej ilości cementu, co prowadzi do zwiększenia wytrzymałości betonu; wyraźny wzrost jest widoczny już w pierwszych godzinach po zmieszaniu z wodą
zmniejszenie zużycia cementu o 10-20% przy zachowaniu niezmienionej wczesnej wytrzymałości betonu; zmniejszenie ilości cementu prowadzi także do zmniejszenia ilości ciepła wydzielanego w procesie hydratacji cementu
Domieszki napowietrzające – domieszki te poprzez redukcję napięcia powierzchniowego wody zarobowej wprowadzają do mieszanki pory powietrzne w kształcie kuleczek o średnicy 0-0,3 mm, co powoduje przerwanie istniejącego systemu kapilarnego betonu. Zastosowanie tych domieszek w betonach pozwala wykonywać elementy trwałe i odporne na działanie czynników atmosferycznych oraz agresywnego środowiska. Stosowane są najczęściej jako domieszki poprawiające mrozoodporność, podwyższające trwałość betonu i zmniejszające jego nasiąkliwość.
Dodatki:
popiół lotny:
poprawia urabialność mieszanki betonowej
podwyższa odporność na agresywne środowisko siarczanowe
pozwala obniżać ilość cementu, gdy beton może mieć niską wytrzymałość, lecz jako mieszanka musi mieć dobrą urabialność
poważnie zwalnia twardnienie betonu
podwyższa odporność na temperaturę z 400 do 600°C
obniża skurcz betonu
przy zamianie betonu na popiół maleje wodożądność betonu, a przy dodawaniu popiołu (bez zmiany ilości cementu) wodożądność betonu rośnie
obniża mrozoodporność betonu
żużel wielkopiecowy – żużel granulowany słabo zasadowy, zmielony do miałkości, jaką mają popioły, oddziałuje podobnie jak popiół lotny. Efekty zastosowania go mogą być lepsze niż popiołów, bo żużel jest aktywniejszy i skuteczniej uszczelnia beton.
Pył krzemionkowy – Drobne uziarnienie i mocno rozwinięta powierzchnia ziaren krzemionki wpływa pozytywnie na porowatość i wodoprzepuszczalność betonów oraz redukuje pęcznienie i przyczynia się do wzrostu ich wytrzymałości. Mikrokrzemionka łatwo wchodzi w reakcję z wodorotlenkiem wapniowym, uwalnianym w procesie hydratacji cementu i zwiększa ilość uwolnionych krzemianów wapniowych typu CSH. Dzięki temu struktura betonu jest bardziej szczelna, wzrasta również jego wytrzymałość. Pyły krzemionkowe zmniejszają ilość rozpuszczalnego Ca(OH)2 i tworzą połączenia nadające twardniejącej mieszance betonowej dużą wytrzymałość mechaniczną. Dodanie do mieszanki mikrokrzemionki, w ilości do 20% w stosunku do masy cementu, powoduje wyraźną redukcję wodorotlenku wapniowego po trzech dniach twardnienia. Jeśli dodamy 30% - efekt będzie widoczny już po jednym dniu. Zastosowane pyły krzemionkowe przebudowują mikrostrukturę na styku warstwy kontaktowej zaczyn cementowy-kruszywo, co korzystnie wpływa na szczelność i wytrzymałość betonu. Ma to szczególne znaczenie w wypadku betonów wysokowartościowych, gdyż zmniejszenie przepuszczalności wody oraz innych cieczy i gazów w wyraźny sposób poprawia trwałość betonu.
Beton wysokowartościowy BWW jest to taki, który ma wytrzymałość na ściskanie większą niż 60 MPa. Betony te charakteryzują się dobrą urabialnością przez okres około 1 godziny od wymieszania składników, a także dobrą szczelnością i odpornością na ścieranie, Ma małą nasiąkliwość, co zmniejsza ryzyko powstania wysadzin, a także mały skurcz. Są to najlepsze betony, o najwyższych klasach, dlatego są też bardzo szczelne, mrozoodporne, wodoszczelne i odporne na korozje chemiczne. Stosunek wody do cementu jest maksymalnie obniżony. Kruszywa są łamane o jak najbardziej chropowatej powierzchni, a więc może to być piasek płukany, bez pyłów. Frakcja 2-4 powinna stanowić nie więcej niż 4%. Dodajemy mikrokrzemionkę w ilości około 10-25% wagi cementu, która wypełnia pory mieszanki betonowej. Beton ten ma zastosowanie w wysokich budynkach, mostach i tunelach.
Betony samozagęszczające się (SCC) - charakterystyka betonów SCC (Self Compating Concrete) pozwala na etapie układania samej mieszanki betonowej w formie (lub deskowaniu) wyeliminowania procesu zagęszczania. Dzięki swoim właściwościom umożliwia betonowanie trudno dostępnych elementów konstrukcji oraz skomplikowanych kształtów. Jest to możliwe ponieważ sama mieszanka betonowa odpowietrza się i zarazem zagęszcza pod wpływem ciężaru własnego. Ta własność betonów SCC umożliwia również betonowanie cieńszych przekrojów co stwarza nowe możliwości ich wykorzystania.
Świeża mieszanka betonów SCC powinna się charakteryzować następującymi cechami:
zdolnością do odpowietrzania się w czasie płynięcia
brakiem objawów segregacji przejawiającej się nie wydzielaniem się z niej wody oraz sedymentacją ziaren kruszywa w mieszance
zdolnością do samopoziomowania pod wpływem ciężaru własnego
zachowaniem urabialności
szczelnym wypełnianiem formy (lub deskowania) niezależnie od stopnia zageszczenia samego zbrojenia
Ogólnie można powiedzieć, że właściwości betonów SCC dotyczą wymagań reologicznych jakie stawia się świeżej mieszance betonowej. Skład mieszanki betonowej takich betonów istotnie różni się od składu betonów tradycyjnych, na których skład wpływa stosunek wodno-cementowy. Dla betonów SCC elementarne znaczenia ma stosunek wody i drobno zmielonych materiałów. Sam zaczyn winien być bardzo plastyczny i wykazywać się dobrą lepkością. Można to uzyskać przy stosunku j.w. z jednoczesnym zastosowaniem „superplastyfikatorów”.