Betoon on üks levinumaid ehitusmaterjale, mis ei suuda veel täielikult asendada kõrgtehnoloogilisi sünteetilisi vasteid. Ja ometi on laialdane tava parandada selle individuaalset jõudlust spetsiaalsete lisandite abil juba rohkem kui aasta. Kaasaegsed betoonilisandid on suunatud mitmesuguste füüsikaliste ja keemiliste omaduste parandamisele, mis pikendavad materjali eluiga ja muudavad selle esteetilisemaks.
Üldine teave betooni lisandite kohta
Betoon on terviklik ehituskonstruktsioon, mis luuakse spetsiaalse mördi abil. Tavaline betooni koostis sisaldab liiva, killustikku ja vett erinevates fraktsioonides ja vahekordades. Peamine komponent, olenemata segu eesmärgist, on ühe või teise kaubamärgi tsement. Nendest koostisosadest piisab erinevat tüüpi betooni tootmisekstööd - kapitaalse vundamendi ehitamisest kuni seina väikeste pragude tihendamiseni. Mis on betoonilisandid? Need on ehituslisandid, mida lisatakse ka lahuse esmasesse koostisesse, muutes selle kvaliteeti veelgi. Ilmselgelt on enne nende kasutamist ülesanne parandada lõpliku struktuuri teatud omadusi. Kõige populaarsematest efektidest võib välja tuua veekindluse (veekindluse) suurenemise, kõvenemise kiirenemise, konstruktsiooni tugevnemise, kaitseomaduste paranemise kõrge ja madala temperatuuri eest jne. Lisandit saab tarnida nii vedelikuna kui ka pulbrina. vormi. Peamine on aga selle otsestes füüsikalistes ja keemilistes omadustes, mis lõppkokkuvõttes mõjutavad kivistuva betooni omadusi.
Mineraalsete lisandite tüübid
Ühe populaarseima betoonmörtide lisandite rühma põhiklassifikatsioon. Mineraalsed lisandid võib jagada kahte kategooriasse: aktiivsed ja inertsed. Esimesi eristab võime normaalsel temperatuuril suhelda samas keskkonnas vee ja k altsiumiga. Selle tulemusena moodustuvad ühendid, mis tagavad kõrgemad sidumisomadused. Pärast lahusesse viimist alustavad nad aktiivset koostoimet k altsiumhüdroksiidiga, mis eemaldatakse hüdratatsiooni käigus portlandtsemendist. Millised selle kategooria betoonilisandid on kõige populaarsemad? Tänu isekõvenemise kättesaadavusele ja nõutavale toimele on jahvatatud kõrgahjuräbu muutunud populaarseks. Piisavlisage täiustatud segusse lubi, kuna sihtmass alustab struktuuri tahkumise ja tihenemise protsessi.
Inertsete mineraalsete lisandite osas peetakse selle rühma kõige levinumaks esindajaks kvartsliiva (jahvatatud kujul). Kuid selle aktiivse faasi käivitamiseks tuleb reaktsioonivõime käivitamiseks tagada spetsiaalne temperatuur. Selliseid tsemendimörtide täiustamise vahendeid kasutatakse ka autoklaavimisel. Inertsete lisandite kasutamise lõppmõju on kõva betooni terakoostise ja tühimike reguleerimine. Mördi loomisel kantakse pärast tsementi tavaliselt inertne lisand.
Modifikaatorid
Kasutatakse betoonkonstruktsioonide mehaanilise struktuuri korrigeerimiseks, mis aitab vältida kihistumise ja pragude teket ning parandada materjali vetthülgavaid omadusi. Modifikaatorid on saadaval kas vedelal kujul või lahtise seguna, mida tuleb veega lahjendada. Segamise käigus moodustub neutraalne lahus või madala leeliseline emulsioon. Modifikaator on üks populaarsemaid betooni lisandeid, mis on seletatav nõudlusega konstruktsiooni mehaanilisi omadusi parandava efekti järele ja lisandi mitmekülgsusega ühilduvuse osas erinevate tsemendimarkidega. Kuid see pole kõik modifikaatorite eelised. Mõne koostise korral võivad need vähendada ka materjalikulu, parandada nakkeomadusi ja lahuse voolavust.
Plastifikaatorid
Sisaldub betooni mehaanilisi omadusi ja eelkõige tugevusomadusi reguleerivate lisandite üldklassi. Tegelikult suureneb lahusele lisatud tsemendi tugevus pärast selle kõvenemist. Plastifikaatorid võivad muuta betooni elastsemaks - see tähendab, et dünaamiliste ja staatiliste koormuste korral on pragude ja laastude tõenäosus minimaalne. Seismilise aktiivsusega piirkondades on see lisand väga asjakohane. Rühma sees jagunevad betooni tugevuse lisandid plastifikaatoriteks ja superplastifikaatoriteks. Erinevus seisneb efekti tugevuses. Näiteks superplastifikaatorid võivad tõsta lahuse tugevust kuni 10-20%. Veelgi olulisem on see, et erinev alt tavapärastest plastifikaatoritest vähendavad need tsemendi veega lahjendamise vajadust. Selle tulemusel säästetakse tsementi ja betooni tugevusomadused jäävad samale standardtasemele.
Vett vähendavad lisandid
Kui plastifikaatorid vähendavad veevajadust ainult oma kaudse funktsiooni näol, siis veesisaldust vähendavate lisandite puhul on see peamine efekt. Veevajaduse vähendamise koefitsient lahuse valmistamise protsessis ületab 20%. Lõppkokkuvõttes omandab valmis konstruktsioon kõrgemad tugevusomadused, korrosioonikaitse ja külmakindlus. Lisaks minimeerib betooni vetthülgav lisand konstruktsioonide kihistumise, roomamise ja kokkutõmbumise negatiivseid protsesse. Kui ülesandeks on sihipäraselt veeeraldust suurendada, siis võib kasutada stabiliseerivaid lisandeid. Need suurendavad veepidavust umbes 2 korda jatsemendisegude homogeensus, parandades betooni jõudlust, nagu pumbatavust, töödeldavust ja kõvenemist.
Õhku kaasavad ja puhuvad lisandid
Kui vee puhul saavutatakse positiivne mõju, minimeerides selle lisamist lahusesse selle valmistamise ajal, siis võivad positiivset reaktsioonifunktsiooni täita ka õhu-, gaasi- ja vahukomponendid. Muide, samas rühmas on ka hüdrofoobsed lisandid. Betoonkonstruktsioonis muudavad need veeimavuse ja veekindluse näitajaid, vähendades tihedust ja soojusjuhtivust. See on oluline kerg- ja kärgbetooni puhul, kui konstruktsioonide mikroklimaatilised, mitte mehaanilised omadused tulevad esile. Õhusegude kaasahaaramine võib soods alt mõjutada soojusisolatsiooni ja konstruktsiooni soojusisolatsioonimörte.
Külmakindlad lisandid
Seda rühma võib nimetada ka temperatuurikindluse regulaatoriteks – teine asi on see, et retseptide loomisel on põhirõhk betoonmaterjalide kaitsmisel pakase eest. Külmavastaste lisandite toime algab isegi kõvenemisprotsessis, kui struktuur on kõige vähem kaitstud keskkonna negatiivsete mõjude eest. Samal etapil saab kasutada betooni hüdroisolatsiooni lisandeid, kuna konstruktsiooni põhjas hajutatud külmunud veepiiskade säilimine suurendab veelgi rikkevõimalusi dünaamiliste koormuste korral. Vahel harjutatakse ka soojusega varustamist väliste vahenditegaüleujutatud ala tahkestumise perioodil. Näiteks kasutatakse selleks diiselsoojuspüstoleid ning lisaaineid on vaja ohutu külmutamise/sulatamise tsüklite suurendamiseks juba konstruktsiooni töötamise ajal.
Kõvenevad regulaatorid
Kasutatakse nii kiirendava toimega lisaaineid kui ka kõvenemist aeglustavaid aineid. Tulevase betooni struktuuri polümerisatsiooniperioodi muutumine peaks toimuma ilma projekteeritud füüsikaliste ja keemiliste omaduste vähenemiseta, mille tagab suures osas lahuse eelnev kuum- ja niiskustöötlus. Samal ajal võib suureneda ka materjali elektri- ja soojusjuhtivus. Kui kiireks kõvenemiseks mõeldud betooni lisaainega kaasneb tavaliselt jäikuse ja tugevuse standardnäitajate suurendamine või vähem alt säilitamine, siis polümerisatsioonikiiruse aeglustamine, vastupidi, vähendab neid näitajaid umbes 5-10%. Negatiivseid mõjusid õigustavad betooni liikuvuse suurenemine ja soojuse eraldumise kiiruse vähenemine.
Lisaainetehnoloogia
Enamiku lisanditega on soovitav töötada spetsiaalses riietuses, mida on täiendatud käte, hingamisteede ja nägemise isikukaitsevahenditega. Kuid modifitseeritud betoon ise ei muuda selle toksikoloogilisi ja hügieenilisi omadusi, see tähendab, et selle inimeste kahjustamise määr jääb samale tasemele kui standardvormis. Annustamine sõltub ümbritsevatest tingimustest, lisandi tüübist, selle omadustest ja tulemusele esitatavatest nõuetest. Reeglina betoonilisandite tootjadsoovitada anda ligikaudu 1% kasutatud tsemendi osast. See tähendab, et 1 m³ betooni valmistamiseks vajate umbes 1,5 liitrit lisandit. Valmistatud segu tuleb ehitussegistiga põhjalikult segada ja kasutada pärast 5-10-minutilist infundeerimist.
Kas lisandite kasutamisel on mingeid varjukülgi?
Tänu spetsiaalsetele lisanditele, modifikaatoritele ja plastifikaatoritele on võimalik saada oma omadustelt unikaalne ehitusmaterjal, mis sobib spetsiaalselt konkreetseteks ülesanneteks. Kuid nende tööriistade kasutamisel on ka varjukülgi. Nende peamiseks puuduseks on ahelkeemiline reaktsioon, mille käigus muutuvad ka materjali muud omadused. Näiteks betooni niiskuskindlust suurendavad hüdroisolatsioonilisandid võivad halvendada elektri- ja soojusjuhtivuse omadusi ning mõnel juhul ka tugevust. Veel üks puudus on vajadus kasutada vibratsiooniseadmeid – olenev alt lahendatavast probleemist võib selliste seadmete ühendamise eesmärk olla lahuse õhutustamine, selle ühtlane jaotamine objektil või tihendamine.
Järeldus
Lisaainete kasutuselevõtt annab oodatud efekti ainult tingimusel, et struktuuriga varustatavate omaduste põhjalik hindamine on vajalik. Näiteks betooni hüdroisolatsioonilisand sobib kõige paremini, kui on vaja mört vundamendile panna. Sellise katte jaoks ei ole täiendava veekindluse paigaldamine vajalik, kuna konstruktsiooni enda struktuur peab vastukondensatsioon ja põhjavesi. Ja see on vaid üks näide lisandi õigustatud kasutamisest, kuid kui tegemist on lahenduste kompleksse muutmisega, võib kogu eelsegu täiustamise strateegia kindlaksmääramiseks olla vajalik tulevase disaini tööomaduste professionaalne analüüs.
