Jakie są korzyści ze stosowania środków redukujących wodę w mieszankach betonowych?

Wprowadzenie środka redukującego wodę

Domieszki do betonu, które można stosować samodzielnie lub w połączeniu z innymi składnikami funkcjonalnymi w celu poprawywydajność betonu świeżego i stwardniałego. Dodane do cementu, bez zmiany składu mieszanki, środki te mogą zwiększyć urabialność i zachowanie konsystencji mieszanki betonowej; lub, bez zmiany urabialności, mogą zmniejszyć ilość wymaganej wody zarobowej, zwiększając w ten sposób wytrzymałość i trwałość betonu oraz redukując zjawiska, takie jak pękanie, skurcz i odkształcenie termiczne spowodowane hydratacją cementu. Środki redukujące wodę działają poprzez adsorbowanie i dyspergowanie cząstek cementu, uwalniając wodę zamkniętą w aglomeratach cementu, poprawiając w ten sposób wytrzymałość i gęstość betonu. Niedawne badania nad środkami zmniejszającymi ilość wody w betonie zarysowały techniki syntezy i charakterystykę działania konwencjonalnych środków zmniejszających ilość wody, reprezentowanych przez lignosulfonian, oraz wysokowydajnych środków zmniejszających ilość wody, reprezentowanych przez etery polikarboksylanowe. Uważa się, że głównym kierunkiem przyszłego rozwoju wysokowydajnych środków redukujących wodę do betonu będzie rozwój nowych produktów charakteryzujących się wyższym współczynnikiem redukcji wody, doskonałą wydajnością i lepszą ekonomicznością.

Funkcje środków redukujących wodę

1. Zmniejszenie skurczu wiązania betonu, zapobieganie pęknięciom elementów betonowych. Zwiększa mrozoodporność, korzystnie wpływa na zimęprojektów budowlanych.

2.Bez zmiany proporcji różnych surowców (z wyjątkiem cementu) i wytrzymałości betonu, zmniejszając zużycie cementu. Dodanie 0,2% do 0,5% środka zmniejszającego ilość wody w betonie do mieszanki cementowej może zaoszczędzić od 15% do 30% cementu.

3. Mieszanie betonu z wysokowydajnymi środkami zmniejszającymi ilość wody może podwoić żywotność betonu, a nawet potencjalnie wydłużyć normalny okres użytkowania budynku ponad dwukrotnie.

4. Bez zmiany proporcji różnych surowców (z wyłączeniem wody) i opadu betonu, zmniejszenie zużycia wody może zwiększyć wytrzymałość betonu. Wytrzymałość wczesna i późniejsza może być odpowiednio o ponad 60% i 20% większa niż betonu bez środków zmniejszających ilość wody. Redukcja wody pozwala na wylanie betonu o dużej wytrzymałości z etykietą C100.

5. Nie zmieniając proporcji poszczególnych surowców, może poprawić reologię i plastyczność betonu, umożliwiając budowę bez konieczności samopoziomowania, pompowania czy wibrowania.

Jak wiadomo, Cement, jako główny materiał wiążący w betonie, jest kluczowym czynnikiem wpływającym na wytrzymałość i trwałość betonu, a także głównym źródłem emisji dwutlenku węgla z materiałów betonowych.

Pojawienie się polikarboksylanowych środków zmniejszających ilość wody pozwala na znaczne zmniejszenie ilości użytego cementu, przy jednoczesnym zachowaniu parametrów konstrukcyjnych i twardnienia mieszanki betonowej. Zazwyczaj do wyprodukowania jednego metra sześciennego betonu o wytrzymałości na ściskanie płynne od 30 do 35 MPa potrzeba ponad 360 kg cementu i ponad 220 kg wody zarobowej. Po dodaniu polikarboksylanowych środków zmniejszających ilość wody ilość cementu można zmniejszyć do poniżej 240 kg, a ilość potrzebnej wody zarobowej wynosi niecałe 160 kg, co pozwala zaoszczędzić około jednej trzeciej zużycia cementu.

Znacząca rola polikarboksylanowych środków zmniejszających ilość wody w zmniejszaniu zużycia cementu odzwierciedla się głównie w dwóch aspektach. Z jednej strony skutecznie redukuje puste przestrzenie powstałe pod wpływem wolnej wody, zwiększając gęstość betonu; z drugiej strony umożliwia częściowe zastąpienie cementu popiołem lotnym.