INŻYNIERIA MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH
Rok akademicki 2004/2005
prof.Lech Czarnecki, dr Andrzej Garbacz
WPŁYW DOMIESZEK I DODATKÓW POLIMEROWYCH
NA TRWAŁOŚĆ BETONU
Lech CZARNECKI, Paweł ŁUKOWSKI
Politechnika Warszawska
IMB04/05
DOMIESZKI
L.CZARNECKI & A.GARBACZ
Wg Dokumentu Interpretacyjnego do Dyrektywy 89/106/EWG:
Trwałość wyrobu budowlanego to
“zdolność wyrobu do utrzymania
wymaganych właściwości użytkowych
w czasie”
A.M.Neville, 1973:
„Beton posiadający
odpowiednią
wytrzymałość
jest trwały (...)”
A.M.Neville, 2000:
„Nie istnieje
‘trwały beton’
w oderwaniu od
warunków jego
użytkowania.”
IMB04/05
DOMIESZKI
L.CZARNECKI & A.GARBACZ
użyteczność
czas
minimalny poziom użyteczności 1
t
2
t
1
u
1
u
2
minimalny poziom użyteczności 2
u
1
> u
2
t
1
< t
2
!
IMB04/05
DOMIESZKI
L.CZARNECKI & A.GARBACZ
DOMIESZKA
DO BETONU
≤ 5% masy cementu
nie tworzy odr
ę
bnej
fazy w betonie
DODATEK
DO BETONU
> 5% masy cementu
odr
ę
bna
ciągła
faza w
betonie - „wspó
ł
spoiwo”
IMB04/05
DOMIESZKI
L.CZARNECKI & A.GARBACZ
Wpływ polimeru na właściwości betonu:
• właściwości polimeru -
- mechanizm addytywny
B
C
=
W
K
H
3
C
P
+
+
+
• orientacja cząsteczek polimeru
• modyfikacja mikrostruktury betonu -
- efekty synergiczne
IMB04/05
DOMIESZKI
L.CZARNECKI & A.GARBACZ
STARZENIE POLIMERÓW
UV
O
2
CH
2
O
CH CH
2
O
C
CH
3
CH
3
O CH
2
CH
OH
CH
2
CH
2
O
CH
3
CH
3
C
O
CH
2
CH
O
TRWAŁOŚĆ POLIMERU
IMB04/05
DOMIESZKI
L.CZARNECKI & A.GARBACZ
WPŁYW POLIMERU NA HYDRATACJĘ CEMENTU
0
20
40
60
80
0
10
20
30
czas, dni
st
op
ie
ń
hy
dr
at
ac
ji,
%
p/c = 0,25
p/c = 0,15
p/c = 0
IMB04/05
DOMIESZKI
L.CZARNECKI & A.GARBACZ
REAKCJE POLIMERÓW ZE SKŁADNIKAMI ZACZYNU
CH
2
CH
2
CH
CH
C
O
C O
O
O
Ca
2+
CH
2
O
O
C
O
C O
CH
2
CH
2
CH
CH
CH
2
C
O
O
Na
+
Ca(OH)
2
C
O
O
Ca
2+
C
O
O
Na
+
OH
+
2
+ 2
+ 2
C H
2
C H
n
O
C
C H
2
C H
3
O
O H
C H
2
C H
n
O H
C H
3
C H
2
C O O
+
+
IMB04/05
DOMIESZKI
L.CZARNECKI & A.GARBACZ
MODYFIKACJA STRUKTURY BETONU PRZEZ POLIMERY
0
5
10
15
20
za
wa
rt
o
ść
Ca
(O
H
)2
, %
p/c = 0
p/c = 0,10
IMB04/05
DOMIESZKI
L.CZARNECKI & A.GARBACZ
WPŁYW POLIMERU NA WARSTWĘ KONTAKTOWĄ
ZACZYN - KRUSZYWO
IMB04/05
DOMIESZKI
L.CZARNECKI & A.GARBACZ
WPŁYW POLIMERU NA CECHY WYTRZYMAŁOŚCIOWE
0
10
20
30
40
50
60
0
10
20
30
czas, dni
fc
, M
P
a
beton kontrolny
bez domieszki,
w/c = 0,65
beton z domieszką
superplastyfikatora,
w/c = 0,45
0
2
4
6
0
5
10
15
20
p/c, %
ft, M
P
a
EP
PAE
IMB04/05
DOMIESZKI
L.CZARNECKI & A.GARBACZ
0
2
4
6
8
0
5
10
15
20
25
p/c, %
na
s.
w
od
ą,
%
EP
SBR
WPŁYW POLIMERU NA
CECHY BARIEROWE
0
1
2
3
w
sp.
dy
fu
zj
i, m
x
1
0
niemodyf.
10% SBR
10% EP
2
-7
IMB04/05
DOMIESZKI
L.CZARNECKI & A.GARBACZ
Właściwość
PCC
PIC
Wytrzymałość na rozciąganie
Wytrzymałość na ściskanie
Moduł sprężystości
Nasiąkliwość
Odporność cieplna
Odporność chemiczna
Odporność na pełzanie
IMB04/05
DOMIESZKI
L.CZARNECKI & A.GARBACZ
PODSUMOWANIE
• Wiele praktycznych zastosowań PCC sprawdza się
bardzo dobrze już od ponad 40 lat
• Przez zastosowanie modyfikacji polimerami możliwa
jest poprawa trwałości betonu
• Wpływ polimeru na trwałość betonu zależy od rodzaju,
ilości i sposobu wprowadzenia polimeru
IMB04/05
DOMIESZKI
L.CZARNECKI & A.GARBACZ