Izolační přísady do betonu: Klíč k vylepšeným vlastnostem a trvanlivosti

Dnes už nezbytnou součástí technologie výroby betonu je efektivní využívání rozličných druhů přísad a příměsí, jež výrazně ovlivňují vlastnosti čerstvého i ztuhlého betonu. Umožňují výrobu betonu s takovými parametry, jichž by se bez jejich použití nedalo dosáhnout. Přísady představují takové složky betonových směsí, které se sice používají v malých množstvích (do 5 % hmotnosti cementu), ale výrazně cíleně ovlivňují vlastnosti čerstvé betonové směsi i ztuhlého betonu v široké škále podle potřeby a účelu použití betonu. Díky nim je možné vyrobit například vysokopevnostní, samozhutnitelné a stříkané betony apod. Krom toho umožňují betonování v nepříznivých povětrnostních podmínkách.

Typy přísad do betonu a jejich funkce

Použití správné přísady dokáže vyřešit nejčastější problémy při betonování a zdění. Nabídka "chytré chemie" od renomovaných firem mění vlastnosti cementových směsí přesně podle vašich potřeb. Široký sortiment různých přísad na trhu dává možnost velkého výběru, ale nedostatek potřebných informací může být příčinou nesprávného použití a nežádoucího efektu.

Plastifikační přísady

Z různých druhů přísad do betonu se nejčastěji používají plastifikační přísady, které při nezměněné dávce vody zlepšují konzistenci (tekutost) čerstvého betonu nebo umožňují snížit dávku směsové vody a tím i vodní součinitel, přičemž snížení dávky vody neovlivní konzistenci. Mezi první plastifikační přísady patřily lignosulfonáty, připravené ze sulfitových výluhů po chemickém zpracování dřeva. U nás se používaly už v 50. letech minulého století (plastifikátor S). Jejich nedostatkem byl zbytkový obsah sacharidů. Brzy však přišly na trh další syntetické makromolekulární sloučeniny, a to produkty kondenzace sulfonovaného naftalenu nebo melaminu s formaldehydem. Plastifikační příměsi neutralizují povrchové napětí. Ve výsledku tak způsobují elektrostatické odpuzení zrn cementu, díky kterému je proces hydratace pomalejší. Po určitou dobu si tak beton s přidaným plastifikátorem zachová svou plasticitu.

Moderní betonové směsi obsahují kromě kameniva, cementu, vody a přísad také různé chemické příměsi. Ty jsou sice vždy zastoupené v nejmenším množství, ale dokážou zásadně změnit vlastnosti betonu. Plastifikátor je chemická látka, díky které snadno připravíte vysokopevnostní beton tekuté konzistence při nízké spotřebě cementu. Protože některé typy dokážou urychlit počátek tuhnutí a tvrdnutí betonu, přidávají se do směsí pro betonování za nízkých teplot.

Plastifikátory betonových směsí využijete i při přípravě betonu svépomocí a v menším množství. V některých případech je použití plastifikátoru volitelné - stavebníkům usnadní práci a minimalizuje riziko vzniku trhlin a dalších vad. Své místo má při betonování podlah s podlahovým vytápěním (díky schopnosti nivelace), stejně tak při výrobě předpjatých a armovaných betonů.

Čtěte také: Využití OSB desek s izolační výplní ve stavebnictví

Mletím cementového slinku získávají jednotlivá zrna cementu nové povrchové plochy, na nichž se vyskytují elektrostatické náboje, a to kladné i záporné. Plastifikační přísady, např. na bázi sulfonátů, mají řetězec molekul s negativním nábojem. Části tohoto řetězce se vážou na cementová zrna s pozitivním nábojem. Zbývající náboj, orientovaný směrem od zrn cementu, způsobuje elektrostatické odpuzování jednotlivých zrn cementu.

Typy plastifikátorů podle chemického složení

Podle chemického složení rozdělujeme plastifikátory do 4 základních skupin:

• Lignosulfonáty: Dodávají se ve formě prášku nebo hnědé kapaliny. Jde o sodné nebo vápenaté soli, které zpožďují tuhnutí směsi. Neplní tak funkci urychlovače a nejsou primárně určené jako prostředek pro betonování v zimě. Vzhledem k vyššímu obsahu sušiny jsou cenově dostupné, navíc směs po přidání nenapěňují. Dodávají se ve formě hnědého prášku či kapaliny podobně jako naftalenové. Protože se vyrábí z odpadu, který vzniká při výrobě papíru, jsou dostupné. Z toho důvodu se v minulosti využívaly nejčastěji. Nevýhodou je však jejich náročnější dávkování - aby byl plastifikátor efektivní, měl by se do směsi po přidání záměsové vody doplnit se zpožděním.
• Naftalenové: Většinou se vyrábějí ve formě vodních roztoků s hustotou 1,1 až 1,15, koncentrace účinné složky je 35 až 40 %. Jde hlavně o sodné, méně často vápenaté soli, pH vodních roztoků je okolo 7. Funkce superplastifikátorů se poměrně často nesprávně interpretuje, což může zapříčinit nesprávné dávkování s následným neurčitým posunutím začátku tuhnutí.
• Melaminové: Průměrná molekulová hmotnost se pohybuje řádově v tisících až desítkách tisíců g/mol. S ohledem na jistou polydisperznost není neobvyklé, když dvě komerčně vyráběné přísady na stejné bázi mají různé složení a tím i odlišný efekt.
• Polykarboxylátové: Obvykle se vyrábí ve formě nažloutlé nebo čiré kapaliny. Mohou mít i podobu bílého prášku. Ve srovnání s běžně používanými naftalenovými plastifikátory nezpožďují tuhnutí. Obvykle jsou vyrobené na bázi modifikovaných polykarboxylátů. Vyznačují se opravdu vysokým plastifikačním účinkem, kterým překonávají běžné plastifikátory. Superplastifikátor také výrazně snižuje množství potřebné záměsové vody, a to o 15 až 40 %. Toto riziko je mnohem nižší při aplikaci univerzálněji použitelných SP polykarboxylátového typu, např. polyakrylátů. Početné superplastifikátory nové generace polykarboxylátového typu jsou syntetizované tak, aby se zvýšil prostorový efekt rozvětvených molekul upravením pobočného řetězce, který je u polykarboxylátů rozhodující. Super(hyper)plastifikátory, např. na bázi polykarboxylátů, jejichž hlavní řetězec nese záporný náboj, vázaný na zrna cementu, a postranní elektricky záporný řetězec, orientovaný do prostoru. Postranní řetězce jsou pohyblivé a rotují, takže vyplňují určitý prostor, a zrna cementu se nemohou k sobě přiblížit.

Případnou přísadu superplastifikátorů je možné aplikovat i u plastbetonů, kde mohou modifikovat efekt příslušného polymeru. Tvorba příčných vazeb (crosslinking) mezi rozvětvenými molekulami SP ovlivňuje sterický (prostorový) a deflokulační efekt daného SP, stejně jako tvorba vazeb mezi hydratujícími slinkovými materiály a minerálními příměsemi.

Urychlovače tuhnutí

Urychlovače tuhnutí jsou materiály, které se přidávají do betonu, aby se zkrátilo tuhnutí a urychlilo zvyšování počáteční pevnosti. Používají se hlavně při betonování pod studenou vodou, za chladného počasí a při betonování stříkaným betonem. V posledním období jsou stále významnější přísady urychlující tuhnutí, hlavně ty, které způsobují extrémně rychlé tuhnutí a tvrdnutí; používají se především při výrobě stříkaných betonů. Při betonování pod studenou vodou je možné namísto urychlovačů použít větší dávku portlandského cementu nebo předehřáté suroviny. Jako urychlovače se používají například rozpustné anorganické soli (chlorid vápenatý, fluoridy, uhličitany, tiokyanidy, dusitany a dusičnany), rozpustné organické látky (trietanolamin TEA, mravenčan vápenatý, octan vápenatý). Tlačí vás čas? Urychlovače zkracují dobu, po které je beton pochozí nebo únosný. Plastifikátory a urychlovače fungují na podobném principu.

Zpomalovače tuhnutí

Zpomalovače tuhnutí se naproti tomu používají při betonování v teplém podnebí nebo v případě, kdy by příliš rychlý vývin tepla mohl zhoršit mechanické vlastnosti struktury. Většinou jsou to vodorozpustné organické látky typu lignosulfonátů, hydroxykarboxylových kyselin, sacharidů atd. Vlastností většiny zpomalovačů je i snížení spotřeby směsové vody při stejné míře zpracovatelnosti, čili typické vlastnosti tzv. plastifikátorů, resp. superplastifikátorů.

Čtěte také: Kročejová izolace a její použití

Provzdušňovací přísady

Cyklické zmrazování a rozmrazování má na trvanlivost betonu negativní vliv. K potlačení tohoto vlivu se používají provzdušňovací přísady. Požadované optimální parametry obsahu, tvaru a vzájemného rozmístění vzduchových dutin v betonu ovlivňuje vícero faktorů: proměnlivé složení vstupních surovin, míchání, technologie betonování a teplota. Optimalizovat recepturu pro provzdušněný, superplastifikovaný a současně i vysokopevnostní beton není jednoduché. Nové komerčně dodávané provzdušňovací přísady mají zabezpečit ochranu betonu před působením cyklického zmrazování a rozmrazování vytvořením velmi stabilních bublinek vzduchu, které jsou malé a umístěné blízko sebe. U těchto přísad jde v podstatě o vícesložkovou směs mastných kyselin, solí sulfonových kyselin a stabilizátorů.

Vliv přísad na vlastnosti betonu

Pomocí chemických přísad s minerálními příměsemi v cementech podle EN 197-1 je možné připravit kvalitní malty a betony s požadovanými vlastnostmi. Výroba kvalitních betonů je hi-technologií, která vyžaduje kvalifikovaný personál a důkladnější informovanost projektantů a technologů o problematice předmětných betonů. Výzkum a vývoj nových přísad stále pokračuje.

Zlepšení adheze a trvanlivosti

Díky hutné mikrostruktuře ztuhlého betonu se zvyšuje adheze pasty ku kamenivu či k výztuži, vodovzdornost, odolnost proti chemické korozi, pevnost a tím dlouhodobá stálost, resp. trvanlivost.

Opatření proti mrazu

Už nemusíte čekat na jaro. Nabízíme přísady, které umožňují zpracování cementových hmot i při teplotách hluboko pod bodem mrazu. Betonování v zimě, resp. při nízkých teplotách, se řídí přísnými pravidly. Při přípravě betonu nesmí teplota klesnout pod 5 °C. Protože však směs s urychlovačem a plastifikátorem rychleji tuhne, může být nízkým teplotám vystavena mnohem dříve než směsi bez příměsí.

Vodotěsnost a odolnost proti chemickým vlivům

Chystáte se betonovat jímku, bazén nebo základy ve vlhkém terénu? Tyto přísady pomohou zajistit vodotěsnost. Hydroxid vápenatý se může tak jako portlandit CH vylučovat v krystalické formě. Novotvary (hydráty), vzniklé počátečními reakcemi složek PC s vodou, mohou i samy, ale hlavně za přítomnosti SP značně ovlivňovat konzistenci směsi.

Čtěte také: Vlastnosti OSB desek v izolaci

Mechanismus působení superplastifikátorů na povrchu zrn pojiva, resp. tvorba vazeb mezi hydratujícími slinkovými materiály a minerálními příměsemi jsou klíčové pro finální vlastnosti. Údaje v literatuře o chemickém či fyzikálním efektu přísad jsou často neúplné, a dokonce protichůdné. Je to způsobeno rozmanitostí složení jak přísad, tak i složek použitých maltovin. Detailnější objasnění funkce SP je komplikováno nedostatečnou identifikací SP - jejich čistotou, stupněm polymerace, délkou a rozvětveností řetězců, typem a počtem modifikujících skupin v molekule (-OH, -COOH, -NH2, -CONH2, -PO(OH) 2, -SO3H atd.), složením minerálních fází směsi a jejich měrným povrchem, reakčními podmínkami atd. Významnou úlohu má i přítomnost minoritních, lépe či hůře rozpustných složek v portlandském cementu (PC), jak ukazuje například vliv přítomnosti mlecí přísady, obsahu alkalií v surovině, rozličných oxidů kovů z alternativního paliva, přídavek síranu sodného.

Praktické využití přísad do betonu

Beton je jedním ze základních stavebních materiálů a téměř žádná stavba se bez něj dnes neobejde. Také maltové směsi založené na cementovém pojivu jsou tradiční nedílnou součástí většiny staveb, kde je nalezneme v nejrůznějších podobách. Dlouhodobá obliba těchto materiálů spočívá především ve velmi dobrém poměru jejich technických vlastností k pořizovací ceně. Někdy je však třeba upravit (vylepšit) některé vlastnosti těchto materiálů pro konkrétní použití a související okrajové podmínky (zejména klimatické). A k tomu slouží přísady.

Dávkování přísad

Pokud víte, jak správně namíchat beton, samotné přidání plastifikátoru pro vás bude jednoduché. Příměs můžete doplnit buď rovnou do hotové cementové směsi, nebo do záměsové vody. Dodržujte dávkování doporučené výrobcem. Například u plastifikátoru a urychlovače DenBraven doporučuje výrobce dávkování 0,75 l na 100 kg cementu při teplotě do -5 °C.

Příklady produktů a jejich aplikace

Společnost Stachema se věnuje výrobě přísad do malt a betonů již 30 let a v současné době patří mezi přední dodavatele tohoto sortimentu nejen na český trh. V následující části článku představíme několik výrobků této společnosti včetně jejich stěžejních účinků na vlastnosti betonů a maltových směsí.

Stachema CH400 Přísada do malt

Tento výrobek slouží k provzdušnění a zušlechtění maltových směsí. Tato přísada podporuje ve směsi vznik vzduchových pórů, čímž výrazně zlepšuje její zpracovatelnost a zároveň snižuje spotřebu materiálu až o 20 % (náhrada objemu vzduchem). Omítky zhotovené z této malty jsou prodyšnější (usnadnění odvodu vlhkosti z podkladu), mají lepší tepelněizolační vlastnosti a menší sklon k tvorbě trhlin v důsledku prudkých tepelných změn.

Stachema CH500 Zimní přísada

Hlavním přínosem této přísady je umožnění provádění betonáže i při teplotách pod bodem mrazu. Jedná se o bezchloridovou přísadu, která urychluje tuhnutí a zároveň má plastifikační účinky, čímž zlepšuje zpracovatelnost směsi a snižuje potřebné množství záměsové vody. Při použití této přísady lze provádět betonáž až do teploty -10 °C, avšak pouze při dodržení souvisejících technologických podmínek - použití cementů vyšších pevnostních tříd, min. teplota ukládané směsi 5 °C (teplá voda, ohřev suchých složek) a tepelná ochrana betonu během tuhnutí a tvrdnutí (zakrytí, případně temperování). Betony a malty obsahující tuto přísadu vykazují větší počáteční i konečné pevnosti.

Stachema CH520 Superplastifikátor betonu

Pro zlepšení zpracovatelnosti betonových a maltových směsí v letních měsících nebo v interiéru je vhodné použít Stachema CH520 Superplastifikátor betonu. Tato přísada má vysoký ztekucující účinek a prodlužuje dobu zpracovatelnosti, tudíž je vhodná zejména při výrobě směsí pro betonáže základů, věnců a složitých nebo hustě vyztužených konstrukcí, příp. pro zabetonování podlahového topení. Použitím přísady lze snížit množství záměsové vody až o 30 % při zachování potřebné zpracovatelnosti směsi, čímž se výrazně snižuje výskyt smršťovacích trhlin (pozitivní vliv na vodotěsnost a odolnost proti klimatickým a chemickým vlivům). Betonové a maltové směsi obohacené touto přísadou lze lépe čerpat i hutnit a mají částečnou nivelační schopnost. Přísada Stachema CH520 nepůsobí korozivně na ocelovou výztuž a její použití má pozitivní vliv na počáteční i konečnou pevnost betonů a malt.

Stachema CH550 Urychlovač betonu

Přípravek Stachema CH550 Urychlovač betonu slouží, jak již název napovídá, ke zkrácení doby tuhnutí a tvrdnutí betonových a maltových směsí, čímž umožňuje dřívější odbednění konstrukcí či manipulaci s výrobky. Tato bezchloridová přísada zároveň zlepšuje zpracovatelnost směsi při mírném snížení množství záměsové vody. Betony a malty obsahující tuto přísadu vykazují větší počáteční i konečné pevnosti a jsou dříve odolné proti působení mrazu. Stachema CH550 nepůsobí korozivně na ocelovou výztuž a neovlivňuje účinek provzdušňujících přísad.

CH004/CH012 Výztužná PP vlákna

Poslední zde zmíněnou přísadou jsou CH004 Výztužná PP vlákna délky 4 mm, resp. CH012 Výztužná PP vlákna délky 12 mm. Tato polypropylenová vlákna vytváří v maltách a betonech mikroarmaturu zabraňující tvorbě smršťovacích trhlin, čímž se zvyšuje jejich vodotěsnost, mrazuvzdornost a odolnost proti klimatickým a chemickým vlivům. Výztužná vlákna mají zároveň pozitivní vliv na mechanické vlastnosti materiálu - zvyšují pevnost v tlaku (o 6 až 15 %), pevnost v tahu za ohybu (o 6 až 13 %) a rázovou pevnost (o 200 až 250 %). Konstrukce vyztužené těmito vlákny vykazují vyšší požární odolnost a jejich povrchy lépe odolávají abrazi (obrušování) a nemají tendenci se drolit.

AQUAMAT-ADMIX: Vodotěsná přísada do betonu

AQUAMAT-ADMIX je certifikován označením CE a harmonizován podle Evropské normy EN 934-2: T9 jako vodotěsná přísada do betonu. Byl testován a schválen Národní Univerzitou Vodního Hospodářství a Přírodních Zdrojů (Rivne Ukrajina) - Laboratoř na Výzkum Stavebních Materiálů, na následující vlastnosti: Zvýšení vodotěsnosti betonu, zvýšení mrazuvzdornosti a mírné zvýšení konečné pevnosti betonu.

Použití AQUAMAT-ADMIX

AQUAMAT-ADMIX je vhodný pro všechny typy betonových prvků, které jsou neustále nebo dočasně v kontaktu s vodou jako jsou základy, sklepy, vodní nádrže, tunely, kanály, kanalizace, nádrže na čištění odpadních vod, bazény atd.

Výhody AQUAMAT-ADMIX

• Vodotěsnost proti tlakové vodě z pozitivní i negativní strany betonu.
• Podstatné snížení kapilární nasákavosti vodou.
• Zůstává trvale aktivní po celou dobu životnosti stavby a proto nepřetržitě chrání konstrukci před jakýmkoli průnikem vody.
• Utěsňuje trhlinky až do šířky 0,4 mm a to i v případě, že se objeví později po ztuhnutí betonu.
• Neovlivňuje paropropustnost stavby.
• Chrání betonářskou výztuž před korozí.
• Nezpůsobuje provzdušnění betonu.
• Bez chloridů a dalších korozivních složek.
• Kompatibilní se všemi druhy portlandského cementu.

Technické údaje AQUAMAT-ADMIX

Hustota suché směsi: 0,97 ± 0,1 kg/l. Maximální obsah alkálií: 2% podle hmotnosti. Spotřeba 1-2 kg na 100 kg cementu p dle požadované kvality betonu a jeho chemické odolnosti. Vydatnost (20 kg balení) cca 5m3 betonu.

Aplikační instrukce AQUAMAT-ADMIX

AQUAMAT ADMIX je v práškové formě, proto se nesmí nikdy přidávat napřímo do čerstvé směsi betonu. Způsobilo by to vytvoření shluků a nedostatečný rozptyl přísady. Existují dva způsoby aplikace:

1. Přidávání do kameniva (za sucha): Přidejte AQUAMAT ADMIX do bubnu míchačky během přidávání kameniva/písku a přidejte cca 50% záměsové vody. Směs následně důkladně promíchejte po dobu 2-3 minut. Potom přidejte cement a zbytek vody. Beton promíchejte po dobu alespoň 2-3 minut pro zajištění potřebného rozptylu.
2. Přidání do míchačky betonu: Nejprve AQUAMAT-ADMIX smíchejte odděleně s vodou v poměru: 20 kg AQUAMAT-ADMIX s 25,5 l vody. Následně vlijte požadované množství směsi v poměru 1,80-2,20 kg směsi na 100 kg cementu do přepravního bubnu autodomíchávače na betonárce nebo do míchačky krátce před uložením čerstvého betonu na stavbě. Míchejte dalších minimálně 5 minut, aby se AQUAMAT-ADMIX v betonu rovnoměrně rozptýlil.

Poznámky: AQUAMAT-ADMIX může ovlivnit dobu tuhnutí a konečnou pevnost betonu. Oba tyto účinky jsou závislé na betonové směsi.

tags: #izolacni #prisady #do #betonu #informace

Oblíbené příspěvky:

• vše o studiu PSA1 na ČVUT
• Detaily napojení podlah a sádrokartonu
• Návod na přípravu podkladu terasy
• Kvalitní vinylové podlahy za skvělé ceny
• Ochrana střechy a podkroví