background image

Dodatki i domieszki do betonu 

Domieszka – składnik dodawany podczas procesu mieszania betonu w małych ilościach, w 
stosunku do masy cementu, w celu modyfikacji właściwości mieszanki betonowej lub betonu 
stwardniałego 

Dodatek – drobnoziarnisty składnik stosowany do betonu w celu poprawy pewnych właściwości 
lub uzyskania specjalnych właściwości. Typy dodatków nieorganicznych: I) prawie obojętne; II) o 
właściwościach pucolanowych lub utajonych właściwościach hydraulicznych. 

Domieszki chemiczne – dodawane w celu uzyskania pożądanych cech betonu uwarunkowanych 
technologią wykonania i przeznaczenia konstrukcji lub elementu, wg PN-EN 934-2 dodawane w 
ilości nieprzekraczającej 5% masy cementu. 

Rodzaje domieszek: 

1.  uplastyczniające i upłynniające – plastyfikatory i superplastyfikatory 
2.  napowietrzające 
3.  uszczelniające 
4.  opóźniające 
5.  przyspieszające 
6.  zimowe 
7.  spęczniające 
8.  stabilizujące 
9.  do betonowania pod wodą 
10.  spieniające 
11.  do zaczynów iniekcyjnych 
12.  emulsje polimerowe 

Domieszki chemiczne 

Jak domieszki wpływają na właściwości mieszanek betonowych? 

1.  poprawiają urabialność (układanie, rozprowadzanie) – domieszki uplastyczniające, 
2.  krótkotrwale zmieniają lepkość i konsystencję – domieszki napowietrzające, 
3.  regulują warunki wiązania i twardnienia – domieszki przyspieszające wiązanie i 

twardnienie, domieszki opóźniające wiązanie, 

4.  zwiększają odporność betonu na działanie mrozu – dodatki uszczelniające, 
5.  spulchniają mieszankę betonową – domieszki spulchniające, 
6.  umożliwiają produkcję betonu i roboty betoniarskie w temperaturach ujemnych – 

domieszki przeciwmrozowe 

7.  barwią beton w masie – dodatki barwiące (pigmenty); impregnatów barwiących nie 

zalicza się do grupy dodatków 

background image

Domieszki chemiczne 

domieszki uplastyczniające i upłynniające – plastyfikatory i superplastyfikatory 

Plastyfikatory – ich głównym zadaniem jest zmniejszenie ilości wody do wartości 5-12% przy 
zachowaniu tej samej konsystencji. 

Superplastyfikatory – znacznie redukują ilość wody aż do 30%, zachowując projektowaną 
konsystencję. 

Plastyfikatory oraz superplastyfikatory posiadają właściwości zmniejszające siły tarcia mieszanki i 
napięcie powierzchniowe wody. Pozwala to na łatwiejsze zwilżenie cząstek kruszywa oraz spoiwa 
przez wodę, przez co mieszanka staje się bardziej plastyczna. Zaletami stosowania 
plastyfikatorów oraz superplastyfikatorów są przede wszystkim zmniejszenie wskaźnika w/s 
(woda/spoiwo), a także poprawienie urabialności i ułatwienie transportu mieszanki betonowej. 
Domieszki te stosowane mogą być stosowane zarówno przed dodaniem wody do mieszanki, z 
wodą, jak i po dodaniu wody zarobowej. 

Niski wskaźnik w/c gwarantuje uzyskanie betonu wysokiej jakości. 

Wysoka wartość wskaźnika w/c wpływa bardzo niekorzystnie na szereg właściwości betonu: 

 

niższa wytrzymałość betonu 

 

wyższa porowatość 

 

wyższa nasiąkliwość 

 

niższa mrozoodporność 

 

mniejsza odporność na działanie środowisk korozyjnych 

 

gorsze warunki ochrony stali 

domieszki napowietrzające 

Są to hydrofobowe związki powierzchniowo-czynne, obniżające napięcie powierzchniowe i 
umożliwiające wytworzenie się w mieszance betonowej bardzo drobno dyspersyjnej piany, o 
średnicy pęcherzyków około 20 mikrometrów. Pęcherzyki te powinny być rozłożone w całej 
masie betonu, w odległościach nie większych niż 0,2 mm. Pęcherzyki przerywają ciąg porów 
kapilarnych w betonie, obniżają podciąganie kapilarne wody i zmniejszają nasiąkliwość a tym 
samym zwiększają mrozoodporność betonu. Stanowią też one rezerwę objętości dla 
zwiększającej objętość zamarzającej w porach wody. 

Każdy 1% dodatkowo wprowadzonego powietrza obniża wytrzymałość betonu o około 3-4%, co 
należy uwzględnić przy projektowaniu betonu zwiększając c/w. Środki napowietrzające stosuje 
się w bardzo małych ilościach, dlatego większość produktów handlowych to roztwory wodne o 
bardzo małym stężeniu (20%). Dozuje się je w ilości od 0,02 do 0,5% w przeliczeniu na suchą masę 
(Abiesod 84) rozpuszczone w wodzie zarobowej. 

Mieszanie powinno trwać co najmniej 3 minuty. Ponieważ uzyskanie dobrego i stabilnego 
napowietrzenia jest trudne, opracowano technologię napowietrzania za pomocą mikrobalonów z 
polietylenu wypełnionych powietrzem. Mikrobalony o wymiarach mikrometrów, pokryte bardzo 
cienka błonką z tworzywa, działają analogicznie jak pęcherzyki przy typowym napowietrzeniu. 
Domieszka ma postać białej pasty (zawiesina wodna). Przy jej stosowaniu można wprowadzić 

background image

ściśle określoną ilość pęcherzyków i o ściśle określonych wymiarach (20-80 mikrometrów). Jest to 
jedna z najdroższych domieszek (Addiment MHK) 

 domieszki uszczelniające 

Zmniejszają absorpcję kapilarną stwardniałego betonu, przez co utrudniają penetrację i przepływ 
wody w materiale. Działają one fizycznie oraz chemicznie. Domieszki o działaniu fizycznym 
zmniejszają przekrój porów i kapilar i działają głównie uszczelniająco. Domieszki o działaniu 
chemicznym wchodzą w reakcję z niektórymi składnikami cementu, tworząc związki 
nierozpuszczalne, które wypełniają pustki w betonie. 

domieszki przyspieszające 

Ich podstawową zaletą jest szybkie przejście betonu ze stanu plastycznego w stan sprężysty. 
Powodują znaczne przyspieszenie procesu twardnienia betonu zwiększając przyrost 
wytrzymałości betonu. Stosować je należy jedynie w wyjątkowych przypadkach, ponieważ: 

 

skracają czas urabialności betonu; 

 

wywołują skurcze betonu, przez co obniżają wytrzymałość betonu; 

 

mają szkodliwe oddziaływanie na elementy metalowe; 

 

są niebezpieczne dla zdrowia 

Domieszki i dodatki przyspieszające wiązanie i twardnienie betonu stosowane są głównie do 
produkcji betonów natryskowych, szybkowiążących, wodoszczelnych lub uszczelniających. 
Stosowane są w ilości 0,5-5,0% w stosunku do masy cementy, co pozwala osiągać maksymalną 
wytrzymałość betonu już po 6 godzinach. 

domieszki opóźniające 

Przedłużają czas do rozpoczęcia przechodzenia mieszanki betonowej ze stanu plastycznego w 
stan sztywny. Dzieje się tak w wyniku zmniejszenia rozpuszczalności składników cementu 
(wapnia i glinianów) 

domieszki zimowe 

Pozwalają na prowadzenie robót betonowych w warunkach obniżonych temperatur, nawet do -
10C 

Umożliwiają przebieg reakcji cementu z wodą w temperaturze poniżej zera poprzez: 

 

obniżenie temperatury zamarzania wody w mieszance betonowej; 

 

obniżenie ilości wody zarobowej, co pozwala wykonywać beton z niższym wskaźnikiem 
c/w (cement/woda) 

 

przyspieszenie hydratacji cementu i wydzielenie się ciepła hydratacji. 

domieszki spęczniające 

Tego rodzaju domieszki stosuje się głównie w celu przeciwdziałania skurczowi podczas 
utwardzania, lub jeżeli wymaga się uzyskanie specjalnej struktury betonu utwardzonego. 

Wyróżniamy domieszki zwiększające objętość betonu: 

background image

 

ekspansywne – powodują w trakcie hydratacji cementu pęcznienie betonu w celu 
przeciwdziałania skurczowi. Domieszki te stosuje się głównie w preparatach iniekcyjnych 
lub zaprawach kotwiących 

 

wytwarzające gaz – stosowane są głównie przy produkcji betonów komórkowych, gdyż 
umożliwiają uzyskanie założonego spęcznienia betonu.  

 

wytwarzające trwałą pianę w śnieżnym betonie – stosowane przy produkcji pianobetonu, 
wytwarzają obfitą, trwałą pianę w mieszance betonowej podczas jej mechanicznego 
mieszania. 

domieszki stabilizujące 

Zmniejszają wyraźnie wysączanie wody (tzw. Bluten=krwawienie), osadzanie materiałów 
drobnych i osadzanie dodatków, poprawia jednorodność i stabilność. Stosowane w betonach 
lekkich, natryskowych, jamistych i samozagęszczalnych. 

domieszki do zaczynów iniekcyjnych 

Stosuje się je do zaczynów cementowych używanych do napraw konstrukcji betonowych lub 
stabilizacji gruntów. 

emulsje polimerowe 

Dodatek do zapraw i betonów poprawiający przyczepność i wiązanie. Polimerowa emulsja 
uszlachetniająca do tynków tradycyjnych, jastrychów, zapraw murarskich, klejowych i fugowych 
oraz betonów. Podwyższa przyczepność, wytrzymałość na zginanie i ścieranie. 

Dodatki mineralne 

Jako dodatki mineralne modyfikujące właściwości betonu stosowane są: 

 

popiół lotny 

 

mielony granulowany żużel wielkopiecowy 

 

pył krzemionkowy 

Podstawowy fizyczny mechanizm oddziaływania dodatków mineralnych dodawanych do betonu 
to uszczelnianie struktury. Charakteryzujące się wysokim stopniem rozdrobnienia (popiół lotny 
oraz pył krzemionkowy) wypełniają przestrzenie między ziarnami cementu, podobnie jak to się 
dzieje w przypadku cząstek cementu, które uszczelniają pustki między ziarnami piasku oraz w 
przypadku piasku uszczelniającego stos okruchowy kruszywa grubego. 

Pył krzemionkowy modyfikuje również strukturę porów w stwardniałym zaczynie cementowym. 
Zwiększa się również udział zamkniętych porów żelowych, a maleje udział porów kapilarnych. 
Dodatki mineralne powodują, że beton charakteryzuje się wieloma bardzo korzystnymi 
właściwościami: 

 

wzrost wytrzymałości początkowej i końcowej; 

 

mała przepuszczalność dla gazów i cieczy; 

 

zwiększona odporność na korozję chemiczną; 

 

zwiększona mrozoodporność. 

background image

Zbrojenie rozproszone – włókna stalowe 

Celem dozowania włókien stalowych do mieszanki betonowej jest zmiana właściwości 
mechanicznych betonu. Beton niezbrojony jest materiałem kruchym, tzn. w wyniku przekroczenia 
dopuszczalnych naprężeń rozciągających następuje w nim gwałtowne niekontrolowane kruche 
pęknięcie, czego rezultatem jest utrata właściwości użytkowych betonu. Ta niekorzystna cecha 
betonu jest w dużej mierze wyeliminowana w żelbecie, gdzie po zarysowaniu betonu naprężenia 
przenoszone są przez pręty zbrojenia. 

Beton zawierający w swoim składzie włókna tzw. fibrobeton charakteryzuje się przede 
wszystkim: 

 

niekruchym, pseudoplastycznym procesem zniszczenia w wyniku czego możliwa jest 
kontrola propagacji rys oraz praca elementu zarysowanego jako i integralnej całości mimo 
występowania mikrorys; 

 

zdolnością do pochłaniania znacznych ilości energii przy wszystkich obciążeniach 
dynamicznych; 

 

poprawą dystrybucji naprężeń przed zarysowaniem matrycy betonowej; 

 

przenoszeniem obciążenia przez włókna po zarysowaniu; 

 

ograniczeniem zarysowań. Propagujące rysy napotykają na włókna, które zatrzymują ich 
dalsze powiększanie i rozwieranie się.