Czym jest plastyfikator do betonu i jak go używać?

Plastyfikatory, czyli domieszki uplastyczniające, pozwalają na uzyskanie właściwej konsystencji mieszanki betonowej. Dzięki ich wykorzystaniu możliwie jest otrzymanie odpowiedniej zdolności składników betonu do odkształceń pod wpływem obciążenia. Stosowna ciekłość mieszanki okazuje się bardzo istotną cechą technologiczną. Od jej konsystencji zależy łatwość przemieszczania się w deskowaniu – tym samym decyduje to o jej urabialności. Czym dokładnie są plastyfikatory do betonu i w jaki sposób się je wykorzystuje?

Plastyfikator do betonu — jakie korzyści wynikają z jego zastosowania?

Patrząc na użycie plastyfikatorów do betonu, efekty zastosowania domieszek upłynniających mogą być różne:

• zwiększenie ciekłości mieszanki, co prowadzi do poprawy jej urabialności bez zwiększania zawartości wody zarobowej;
• zwiększenie wytrzymałości i trwałości betonu, dzięki ograniczeniu porowatości w wyniku zmniejszenia zawartości wody zarobowej (obniżenie współczynnika wodno-cementowego);
• zmniejszenie ilości wydzielanego ciepła – na skutek zmniejszenia zużycia cementu, przy jednoczesnym zachowaniu wytrzymałości betonu.

Wykorzystywanie plastyfikatorów do betonu pozwala na modyfikowanie właściwości mieszanki betonowej i betonu stwardniałego. Możliwe okazuje się projektowanie konstrukcji betonowych o dużej wytrzymałości, odporności na działanie środowiska i wysokich walorach architektonicznych. Produkcja mieszanek o zwiększonej urabialności umożliwia wykonywanie konstrukcji w prostszy sposób – zmniejsza pracochłonność i energochłonność, nie obniżając cech technicznych betonu.

Mechanizmy rozpraszania ziaren cementu w plastyfikatorach do betonu

Aby uzyskać mieszankę betonową o odpowiedniej urabialności i o odpowiednim poziomie wytrzymałości, konieczne jest zastosowanie w jej składzie związków dyspergujących. Ich głównym zadaniem jest zapobieganie tworzeniu się aglomeratów, czyli szczepionych ziaren cementu.

Domieszki dyspergujące można podzielić na dwie kategorie. Plastyfikatory do betonu to domieszki redukujące ilość wody, inaczej uplastyczniające. Umożliwiają zmniejszenie zawartości wody o około 5–12% w danej mieszance betonowej bez wpływu na jej konsystencję. Mogą też, bez zmniejszania ilości wody, zwiększać opad rozpływu lub powodować oba te rezultaty jednocześnie.

Superplastyfikatory to domieszki upłynniające. Pozwalają na znaczne zredukowanie ilości wody, o około 12–40%, w przygotowywanej mieszance betonowej. Jednocześnie nie wywierają wpływu na jej konsystencję. Mogą również, bez zmniejszania ilość wody, powodować znaczne zwiększenie opadu rozpływu lub wywoływać oba te efekty w tym samym czasie.

Rozróżnia się cztery podstawowe mechanizmy dyspersji, czyli rozproszenia ziaren:

• mechanizm elektrostatyczny – odpychanie elektrostatyczne występuje w czasie absorbowania się na ziarnach cząsteczek domieszki o ujemnym ładunku. Powstałe na powierzchni jednoimienne ładunku doprowadzają do odpychania się ziaren cementu, rozbijania utworzonych aglomeratów i zapobiegają powstawaniu nowych. W rezultacie możliwe jest uzyskanie poprawnej konsystencji mieszanki betonowej;
• mechanizm hydrofilowy – dotyczy domieszek, które są związkami powierzchniowo czynnymi. Efektem ich działania jest spadek napięcia powierzchniowego pomiędzy wodą a powierzchnią cementu. Ziarna materiału są dzięki temu lepiej zwilżane i wydajność wykorzystania wody zarobkowej zostaje poprawiona;
• mechanizm smarny – domieszki chemiczne osadzając się na ziarnach cementu, tworzą warstwy smarne, oddzielając poszczególne ziarna. W taki sposób stwarzają poślizg między cząsteczkami, zmniejszając tym samym tarcie wewnętrzne mieszanki betonowej;
• mechanizm steryczny – ma miejsce w przypadku domieszek chemicznych polimerowych II generacji. Jest głównym rezultatem, jeśli chodzi o polimery o budowie grzebieniowej, które osadzają się na ziarnach cementu. Dzięki temu uniemożliwiają one utworzenie się aglomeratów. Taki mechanizm powoduje najefektywniejsze upłynnienie mieszanki betonowej.

Plastyfikatory do betonu – jak używać?

Zastosowanie plastyfikatorów do betonu jest sposobem na poprawienie właściwości roboczych mieszanki betonowej. W budownictwie domieszki uplastyczniające są wykorzystywane jako substancje dodatkowe. Ich główną funkcją jest ułatwienie prac budowlanych oraz poprawa właściwości fizycznych mieszanek.

Plastyfikatory dodawane są do mieszanek budowlanych. Służą do poprawiania parametrów wylewek, ułatwiając przeprowadzanie prac. Mogą być wykorzystywane zarówno do cementów portlandzkich, jak i hutniczych. Dodatkowo domieszki uplastyczniające pozwalają ograniczyć zużycie cementu bez obniżania parametrów mieszanki.

Zastanawiając się, ile plastyfikatorów do betonu dodawać, warto przestrzegać kilku zasad. Domieszki dodaje się w odpowiednich proporcjach w stosunku do masy cementu. Powinny być łączone z wodą, do której następnie wprowadza się cement i pozostałe składniki betonu. Optymalnie zaleca się dozowanie 0,1 l plastyfikatora na 25 kg cementu, co jest równoznaczne z 0,4% masy cementu.

Plastyfikatory do betonu – zastosowanie

Domieszki uplastyczniające znacznie poprawiają elastyczność masy, ułatwiają jej rozprowadzanie i poprawiają spójność betonu. Jednocześnie pozwalają na zmniejszenie ilości wody w mieszance – nawet o 10% przy zachowaniu niezmiennej plastyczności i zwiększeniu trwałości, twardości i wodoodporności. Wszystkie te cechy powodują, że plastyfikatory do wylewek nadają się do wielu zastosowań.

Sprawdzają się jako dodatek do mieszanek używanych podczas:

• tworzenia ogrzewania podłogowego,
• do betonu sprężonego,
• przy dużej ilości zbrojeń,
• do produkcji prefabrykantów,
• bloczków i kostki betonowej,
• zwiększenia siły kompresji,
• zmniejszenia zawartości wody.

Plastyfikatory mogą być stosowane do tworzenia posadzek wylewanych na balkonach i tarasach. Użycie tego rodzaju domieszek poprawia zwięzłość betonu i przyczepność podłoża. Warto również wspomnieć o zastosowaniu plastyfikatorów do zapraw murarskich i tynkarskich, dzięki czemu możliwe jest ograniczenie zużycia wapna.