«

»

Fabricarea betonului proaspat cu aditivi antrenatori de aer in etapele de malaxare si vibrare

Share

Pentru proiectant, betonul proaspat nu prezinta o importanta prea mare. Pentru constructor insa, betonul proaspat este de maxima importanta, pentru ca acesta este materialul care trebuie mixat, transportat, pus in opera, consolidat, finisat si protejat.

Pentru a se conforma, concomitent, cerintelor proiectantului si constructorului, betonul trebuie:

• sa poata fi usor amestecat si transportat;

• sa fie omogen in intreaga sa masa, atat intr-o anumita sarja cat si intre sarje;

• sa aiba un grad de lucrabilitate adecvat, astfel incat sa poata fi consolidat, sa umple cofrajele complet, componentele sa nu se separe si sa poata fi bine finisat.

Ameliorarea unor caracteristici fizico-mecanice si chimice ale betoanelor se poate obtine prin introdu­cerea unor cantitati limitate de substante, numite aditivi, la prepararea betonului proaspat.

 

Aditivii pot avea efecte diferite in functie de interactiunea cu cimentul.

Exista aditivi modificatori ai proceselor de priza si intarire, aditivi tensioactivi, aditivi care imbunata­tesc gradul de impermeabilitate al betonului, aditivi antigel, aditivi care imbunatatesc rezistenta betonului la actiuni chimice agresive.

Aditivii antrenatori de aer sunt substante tensioactive care, adaugate in proportii mici in mortare si betoane, antreneaza si stabilizeaza un numar mare de bule de aer fine si separate, repartizate uniform in masa produselor si care pot deter­mina o structurare a amestecurilor in care sunt incluse.

Cantitatea de aer antrenat in mortare si in betoane nu trebuie sa depaseasca 5-6% din volumul acestora.

Utilizarea principala a aditivilor antrenatori de aer este imbuna­ta­tirea lucrabilitatii si a rezistentei betonului la inghet-dezghet repetat.

In urma proceselor fizico-chimice determinate de substantele antrenatoare de aer, vascozitatea pastelor de ciment creste, ca urmare a:

• hidrofobizarii particulelor solide, prin fenomene de adsorbtie si che­mo­­absorbtie, cu cresterea atractiei intre particule;

• faptului ca bulele de aer adera la suprafata particulelor solide si contribuie la structurarea sistemului, imbunatatindu-i coeziunea, printr-o „consolidare tixotropa“;

• admitand existenta straturilor multiple, structurarea acestora in repaos mareste vascozitatea sistemului.

Volumul de aer antrenat, gradul de dispersie al bulelor de aer si modul de repartizare a lor in beton formeaza un sistem poros, proprietatile betonului fiind determinate de spectrul porozitatii.

Unele substante pot antrena proportii mari de aer prin efectul microspumant.

 

SUBSTANTE UTILIZATE CA ANTRENATORI DE AER

Multe produse industriale antrenatoare de aer, fabricate in diferite tari, au component activ abietat de sodiu. Acesta este obtinut prin reactia dintre acidul abietic (component principal al colofoniului) si hidroxidul de sodiu. Utilizate in proportie mai mare au si o actiune fluidizanta.

Sulfonatii alcoolilor grasi sunt produse variate cu efect pronuntat de antrenare a unor bule de aer si, uneori, cu caracter microspumant.

Alchilaril sulfonatul de sodiu este un detergent sintetic, al carui lant molecular contine de la 12 pana la 20 de atomi de carbon. Se obtine din produse petroliere prin cracare catalitica. Utilizat in cantitati mai mari are un efect spumant.

Sapunurile de sodiu ale acizilor polihidrocarboxilici sunt sapunuri alcaline care au in molecula lor un numar de 12 pana la 18 atomi de carbon.

Aditivul, bine dozat, trebuie sa fie bine omogenizat in amestecul preparat.

In cazul folosirii aditivilor antrenatori de aer, modul si, mai ales, timpul de malaxare, mijloacele si timpul de transport influenteaza procentul de aer antrenat.

Aditivii tensioactivi permit folo­sirea unor amestecuri mai fluide de beton, fara pericol de segregare.

 

INFLUENTA PARAMETRILOR MATERIALelor ASUPRA DISTRIBUTIEI PORILOR DE AER ANTRENATI

Un aditiv antrenator de aer trebuie sa fie putin sensibil la variatia concentratiei sau a compozitiei beto­nului, a conditiilor de punere in lucrare, cu atat mai mult cu cat cresterea proportiei de aer din beton modifica si proprietatile sistemului de pori.

a) Influenta cimentului

Influenta cimentului trebuie exa­minata prin suprafata specifica, granulozitate si compozitie chimica. Cresterea suprafetei specifice a cimentului necesita o proportie mai mare de aditiv, ca urmare a absorb­tiei, iar compozitia granulometrica determina marimea si distributia bulelor de aer. Cresterea proportiei de materiale fine din beton micso­reaza proportia de aer antrenat.

b) Influenta agregatelor minerale

Natura mineralogica a agregatului influenteaza proportia de aer antrenat, care scade cand hidrofilia creste.

c) Raportul apa/ciment

d) Porozitatea betonului

Volumul de aer antrenat, gradul de dispersie al bulelor de aer si modul de repartizare a lor in beton formeaza un sistem poros, proprietatile betonului fiind determinate de spectrul porozitatii.

Absorbtia si permeabilitatea beto­nului sunt sensibil diminuate prin folosirea rationala a aditivilor antrenori de aer, datorita modificarii ca­rac­terului sistemului de pori.

In cazul antrenatorilor de aer porozitatea totala este mai mare dar capilarele sunt intrerupte, iar ascensiunea capilara micsorata. Sistemul de pori si caracterul inchis al poro­zitatii micsoreaza permeabilitatea.

e) Influenta continutului de aer asupra rezistentei

Dupa cum s-a mentionat anterior, scopul antrenarii aerului este de a face ca betonul sa fie rezistent la inghet. In primele momente ale inghetarii, golurile reduc presiunea hidraulica ce se dezvolta in canalele din pasta, iar in timpul inghetarii, ele impiedica sau limiteaza cresterea particulelor microscopice de gheata in pasta de ciment. Fiecare gol cu aer protejeaza numai un strat subtire din jurul lui, astfel ca, in cazul in care distanta dintre aceste goluri este prea mare, pasta va suferi o anumita expansiune. Cand aceste straturi se suprapun, nicio parte din pasta nu este vulnerabila la inghet si, de fapt, datorita gazduirii excesului de apa in aceste goluri, o pasta de ciment care ingheata se contracta pe masura ce temperatura scade, asa cum se intampla cu orice corp solid supus la racire.

In cursul dezghetarii, apa se intoarce din goluri in pasta de ciment, astfel ca protectia de catre aerul antrenat se mentine la repetari ale inghetului si dezghetului. Aerul antrenat face sa creasca rezistenta betonului si la actiunea distrugatoare a agentilor folositi pentru dezghetare.

Domeniul luat in consideratie este de pana la 8% aer si, de aceea, partea curbata a relatiei dintre rezistenta si procentul de goluri nu apare evidenta. Faptul ca originea aerului nu prezinta importanta se vede din curba reprezentata in figura de mai sus, prin linia intrerupta care da relatia rezistenta-procent de goluri, pentru cazul in care golurile din beton se datoreaza unei compactari defectuoase si nu aerului antrenat. Aerul antrenat nu produce o pierdere de rezistenta atat de mare cat ar fi de asteptat.

 

INFLUENTA VIBRARII ASUPRA AERULUI ANTRENAT

a) Influenta aerului antrenat asupra gradului de compactare

Pierderile de aer antrenat sunt cu atat mai mari cu cat energia de compactare a betonului este mai mare si cu cat durata de vibrare se prelungeste.

Pierderile mari sunt in primele secunde de vibrare.

Cresterea volumului pastei, prin antrenarea aerului, compenseaza cresterea vascozitatii, ceea ce mareste deformabilitatea betonului sub actiunea unor forte iar aceasta permite reducerea apei necesare unei anumite consistente.

Operatia de amestecare propriu-zisa influenteaza continutul final de aer. Daca timpul de amestecare este prea scurt, agentul de antrenare nu se disperseaza bine in masa betonului; pe de alta parte, amestecarea prea indelungata expulzeaza treptat o parte din aer.

b) Influenta regimului dinamic de vibrare asupra gradului de compactare

De-a lungul timpului, au fost foarte multe preocupari, incercari, cercetari pentru stabilirea unui regim optim de vibrare, pentru fiecare tip de amestec de beton proaspat. In situatia betoanelor preparate cu aditivi antrenori de aer, procesul de compactare trebuie sa fie realizat printr-un regim controlat de vibrare.

Vibrarea betonului duce la expul­zarea unei parti din aerul antrenat, desi este vorba, in principal, de bulele mari, care sunt de mai mica importanta; totusi, vibrarea prelungita are ca rezultat o pierdere considerabila de aer, astfel ca dupa 3 minute de vibrare poate sa mai ramana doar jumatate din cantitatea initiala de aer iar dupa vibrarea timp de 9 minute poate ramane doar 20% din aer.

Agentul pentru formarea porilor de aer LP95 (LP) face parte din gama de aditivi ALPHALITH produsi de firma REHIN CHEMOTECHNIK – Germania.

ALPHALITH LP 95 este un agent foarte eficient, utilizabil universal pentru formarea porilor de aer in mortar si beton.

Agentul produce in beton micro­pori inchisi de dimensiuni si repartitie diferite. Acest sistem de pori foloseste apei care ingheata, ca spatiu de expansiune si mareste, astfel, in mod simtitor, rezistenta betonului la inghet si atacul sarii pentru dezghetare.

Microporii intrerup efectul de absorbtie capilara si reduc preluarea apei atmosferice de catre beton. In betonul proaspat, bulele de aer au efect de rulment si imbunatatesc, astfel, simtitor, lucrabilitatea.

ALPHALITH LP 95 se utilizeaza, in special, la betoane care sufera efectele inghetului si ale sarii pentru dezghet si la amestecurile cu continut scazut fin.

De aceea, domeniul de utilizare cuprinde constructia de sosele si poduri, fabricarea de produse din beton, ca, de exemplu, treptele de scari si peste tot acolo unde trebuie imbunatatita lucrabilitatea amestecurilor cu continut scazut fin. Se utilizeaza 2-10 ml la 1 kg de ciment.

ALPHALITH LP 95 se amesteca cel mai bine in betonul gata facut. Nu trebuie adaugat in ames­tecul uscat.

Deoarece gradul de pori de aer introdusi depinde de un anumit numar de factori precum dozajul, timpul de amestecare, intensitatea amestecarii, temperatura si altele, trebuie prevazute, pe parcursul betonarii, mai multe controale ale continutului de aer.

Inainte de intrebuintare trebuie facuta o proba de capacitate, conform normelor si indicatiilor valabile.

Un alt aditiv din gama ALPHALITH este ALPHALITH FT 30 (FM), un aditiv superplastifiant antrenor de aer, recomandat in cazul betoanelor turnate monolit.

Este un agent sintetic de curgere, foarte eficient, fara efecte secundare pentru betoane si prefabricate din beton, cu solidificare timpurie ridicata.

Are ca rezultat dispersarea cimentului si reduce fortele de frecare interioare ale amestecului din beton. Aceasta conduce la o liche­fiere puternica a betonului, fara ca betonul sa se taie sau sa lase apa. Betonul devine mai omogen, are o capacitate de curgere mai buna si este mai receptibil la indesire.

Utilizarea acestui aditiv are ca rezultat o crestere accentuata a rezistentei timpurii si finale, prin reducerea puternica a raportului apa/ciment, la o consistenta a ames­tecului, la iesire, constanta.

Se poate obtine, astfel, beton de prefabricate care permite perioade de intarire scurte, costuri de incal­zire reduse, costuri de investitie diminuate, suprafete imbunatatite, pierderi diminuate.

ALPHALITH FT 30 (FM) se ames­teca bine in betonul gata facut. Timpul de amestecare este de 1 – 5 minute, in functie de tipul de malaxare.

Datorita perioadei de actionare limitata, betonul cu acest agent trebuie prelucrat rapid, in special in cazul utilizarii de ciment cu intarire rapida si la temperaturi ridicate.

ALPHALITH FT 30 (FM) este indicat pentru obtinerea de beton fluid, rezistent pentru lucrari economice, precum si pentru obtinerea unui beton cu intarire rapida pentru carosabile si cai de rulare.

 

BIBLIOGRAFIE

[1] NEVILLE A.M., Proprietatile betonului, Editura Tehnica, Bucuresti, 1979;

[2] Vasile MOLDOVAN, Aditivi in betoane, Editura Tehnica, Bucuresti, 1978;

[3] Florin CONSTANTINESCU, Materiale de constructii, Editura Tehnica, Bucuresti, 1977;

[4] Cod de practica pentru producerea betonului CP 012/1-2007.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 70 – mai 2011, pag. 14

 

Autori:
drd. ing. Roza PAIOVICI,
dr. ing. Marian BADIU – ICECON SA Bucuresti



Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Share

Permanent link to this article: http://www.revistaconstructiilor.eu/index.php/2011/05/11/fabricarea-betonului-proaspat-cu-aditivi-antrenatori-de-aer-in-etapele-de-malaxare-si-vibrare/

Lasă un răspuns

Adresa de email nu va fi publicata.