Plastové přísady do malt a betonu: Klíč k modernímu stavebnictví

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.

Dnes už je efektivní využívání rozličných druhů přísad a příměsí nezbytnou součástí technologie výroby betonu. Tyto látky výrazně ovlivňují vlastnosti čerstvého i ztuhlého betonu a umožňují výrobu betonu s takovými parametry, jichž by se bez jejich použití nedalo dosáhnout.

Co jsou přísady do betonu?

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. Umožňují například výrobu vysokopevnostních, samozhutnitelných a stříkaných betonů apod. Kromě toho umožňují betonování v nepříznivých povětrnostních podmínkách. Pomocí chemických přísad s minerálními příměsemi v cementech podle EN 197-1 je možné připravit kvalitní malty a betony s požadovanými vlastnostmi.

Typy přísad a jejich použití

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. 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.

Čtěte také: Montáž plastových palubek

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.

Funkce superplastifikátorů se poměrně často nesprávně interpretuje, což může zapříčinit nesprávné dávkování s následným neurčitým posunutím začátku tuhnutí. Toto riziko je mnohem nižší při aplikaci univerzálněji použitelných SP polykarboxylátového typu, např. polyakrylátů. Je třeba zdůraznit, že výroba kvalitních betonů je hi-technologií, která vyžaduje kvalifikovaný personál a důkladnější informovanost projektantů a technologů o problematice předmětných betonů.

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. 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.

Většina přísad blokuje povrch zrn pojiva tak, že mají výrazný retardační (zpomalující) efekt, což umožňuje prodloužit míchání. Když se začátek tuhnutí už příliš oddálí, přidávají se k některým přísadám urychlovače tuhnutí. Početné superplastifikátory nové generace polykarboxylátového typu jsou syntetizované tak, aby se zvýšil prostorový efekt rozvětvených molekul upravením pobočného řetězce, který je u polykarboxylátů rozhodující. Přísadu superplastifikátorů je možné aplikovat i u plastbetonů, kde mohou modifikovat efekt příslušného polymeru. Výzkum a vývoj nových přísad stále pokračuje.

Přesné určení struktury makromolekuly polymeru není jednoduché. Čistotu (homogenitu) produktu včetně obsahu nečistot je možno ověřit například infračervenou spektrofotometrií nebo chromatograficky. 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. U některých produktů bylo potřebné odstranit minoritní příměsi způsobující nežádoucí pěnění nebo tvorbu příčných vazeb.

Čtěte také: Použití plastových palubek v koupelně

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.

Mechanismus působení plastifikačních přísad

Mletím cementového slinku získávají jednotlivá zrna cementu nové povrchové plochy, na nichž se vyskytují elektrostatické náboje, a to kladné i záporné. 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.

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.

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.

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. 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. 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. 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.

Čtěte také: Strop z plastových palubek

Urychlovače tuhnutí

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. 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. 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).

Betonování v zimě, resp. při nízkých teplotách, se řídí přísnými pravidly. Použití plastifikátorů a urychlovačů je pak při betonování v zimním období zásadní. 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.

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.

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. Použití provzdušňujících přísad pro betony vystavené povětrnostním vlivům a agresivnímu prostředí ve smyslu ČSN EN 206 je nezbytné.

Výztužná vlákna

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.

Produkty a značky

Na trhu existuje celá řada výrobců a dodavatelů přísad do betonu a malt. Mezi významné patří:

• Cemex Admixtures: Řada vysoce kvalitních a inovativních materiálů, která vznikla historickým vývojem z přísad ISOLA. Společnost Cemex Admixtures a její přísady Cenex Admixtures se vyrábí na 8 místech po celé Evropě a plní poptávku po hotových betonových směsích, maltách a stěrkách, cementu a stavebních a prefabrikovaných výrobcích na hlavních trzích 12 různých zemí.
• Stachema: 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. Nabízí širokou škálu přísad, včetně plastifikátorů (STACHEMENT N, STACHEMENT NN, STACHEMENT ML, STACHEMENT F, VIBROFINIŠ, VIBROFINIŠ S, VIBROFINIŠ N, VIBROFINIŠ S forte, MASTER-PRESS 111, MASTER-PRESS 333, MASTER-PRESS 128, VIBROPOR, VIBROPOR DL, VIBROPOR DLB, VIBROPOR NST, STACHEPLAST DL), provzdušňovacích přísad (MICROPORAN, MICROPORAN 2, PORALAN STA, STACHEMALT PS, STACHEMALT RP, STACHEMALT RPS, Stachema CH400 Přísada do malt), zpomalovačů tuhnutí (RETARDAL 500, RETARDAL 540, RETARDAL BZD, RETARDAL TKP, STACHEMALT S, RETARDAL), urychlovačů tuhnutí (CYKLOSAL, EKOSAL L, STACHENAL S4, Stachema CH500 Zimní přísada, Stachema CH550 Urychlovač betonu) a dalších speciálních přísad pro různé aplikace, jako jsou výztužná PP vlákna (FIBREXCRETE, CH004 Výztužná PP vlákna délky 4 mm, CH012 Výztužná PP vlákna délky 12 mm) a odformovací prostředky (SEPAREN DKP 18, SEPAREN, SEPAREN SPECIÁL, SEPAREN SPECIÁL 2010, SEPAREN DKP 20, SEPAREN SN 35, SEPAREN SPECIÁL (S)).
• Sika: Nabízí například vysoce účinný plastifikátor Sika® Plastiment® BV-40.

Příklady produktů a jejich použití

• STACHEMENT N je superplastifikační a ztekucovací přísada do betonových směsí a malt na bázi modifikovaných naftalenových polymerů s vysokým ztekucovacím účinkem, který si zachovává delší dobu než běžně v současné době používané ztekucovače.
• STACHEMENT F je kapalný bezchloridový superplastifikátor s současným urychlujícím účinkem umožňujícím betonování za mrazu.
• MICROPORAN je provzdušňovací přísada, která v betonové nebo maltové směsi vytváří malé vzduchové póry o průměru 10 - 300 m. Tyto póry v čerstvé směsi působí plastifikačně, v zatvrdlém betonu výrazně zvyšují jeho odolnost vůči mrazu a působení chemických rozmrazovacích prostředků.
• RETARDAL 500 je přísada, která oddaluje počátek tuhnutí čerstvého betonu v závislosti na dávce cementu, vodním součiniteli a teplotě okolí. Přísada nemá další vedlejší účinky a nezvyšuje obsah vzduchu ve směsi. Následkem zpomalení reakce cementu s vodou dochází k nárůstu dlouhodobých pevností betonu.
• CYKLOSAL je práškový urychlovač tuhnutí a tvrdnutí cementu na výrobu stříkaného betonu suchou cestou i jiná použití ve stavebnictví.
• EKOSAL L je kapalný bezalkalický urychlovač tuhnutí a tvrdnutí cementu, který se používá především při výrobě stříkaného betonu suchou cestou. Na rozdíl od běžně používaných urychlovačů není silně alkalický a nepůsobí negativně na životní prostředí a zdraví pracovníků.
• VIBROFINIŠ je přísada do zavlhlých betonových směsí, zejména do povrchových-nášlapných a pohledových vrstev. Plastifikační a hydrofobizační složky přísady VIBROFINIŠ zajišťují svými účinky zvýšení hutnosti betonu a snížení nasákavosti uzavřením kapilárního systému.
• MASTER-PRESS 128 je přísada do zavlhlých betonových směsí, používá se na zlepšení zhutnitelnosti, vodotěsnosti a pevnosti v tlaku všech druhů vibrolisovaných výrobků a výrobků ze zavlhlých směsí. U vibrolisovaných výrobků zvyšuje jejich mrazuvzdornost a odolnost vůči účinkům posypových solí, zvýrazňuje barevnost výrobků.
• STACHEMALT PS je přísada do malt, která se používá v centrálních maltárnách nebo přímo na stavbě. Tato přísada v maltové směsi vytváří malé vzduchové póry o průměru 10 - 300 µm, (tzv. účinný vzduch). Tyto póry v čerstvé směsi působí plastifikačně, v zatvrdlé maltě výrazně zvyšují jeho odolnost vůči mrazu a působení chemických rozmrazovacích prostředků. Plastifikační složky přísady prodlužují dobu zpracovatelnosti a přidané stabilizační složky přísady zabezpečují snížení segregace a odlučování vody.
• FIBREXCRETE je lubrifikované polypropylénové vlákno o délkách 4, 8 a 12 mm. V maltách a betonech tvoří mikroarmaturu zabraňující tvorbě smršťovacích trhlin.
• SEPAREN DKP 18 je vysoce účinný odformovací prostředek na bázi přírodních a syntetických organických látek s vylepšenou biologickou odbouratelností. Je vhodný pro ocelové, hliníkové, plastové (vhodný typ), dřevěné formy a bednění.
• NOVAPOR je ekologicky šetrný prostředek pro ošetření povrchu čerstvého betonu. Po nástřiku vytvoří film, který dobře přilne k povrchu vlhkého betonu a v průběhu tuhnutí a tvrdnutí v prvních dnech zamezuje předčasnému vyschnutí betonu.

Tabulka vybraných přísad a jejich účinků

Důležité je si uvědomit, že správný výběr a dávkování přísad je klíčové pro dosažení požadovaných vlastností betonu a malty. Plastifikátory jsou při přípravě betonových směsí nejpoužívanější. Existují však i další typy stavební chemie, které dokážou zlepšit požadované vlastnosti betonu. S profesionální technikou vám půjde práce dobře od ruky. Míchačky i další vybavení pro stavbu vám v naší půjčovně nářadí IZOMAT rádi poskytneme.

tags: #plastove #prisady #do #malt #a #betonu

Oblíbené příspěvky:

• Zkušenosti s Alex Leštěnkou na Dřevo
• Výhody asfaltových pásů lepených za studena
• Recyklace foukané izolace
• Protest na střeše Kliniky ukončen
• Zjistěte vše o svodu dešťové vody