Jednym z największych wyzwań, jeśli chodzi o optymalny dobór składu mieszanki, jest opracowanie receptury, która nie tylko zagwarantuje wysoki poziom odporności na obciążenia statyczne i dynamiczne, ale również ochroni materiał przed czynnikami zewnętrznymi. Wśród problemów powodujących obniżenie trwałości elementów betonowych są kolejne cykle zamarzania i odmarzania. Antidotum jest tu produkcja betonu mrozoodpornego, który jest wytwarzany dzięki specjalnym domieszkom. Przyjrzyjmy się bliżej tej kwestii i sprawdźmy, w jaki sposób działają te środki.

Na czym polega niszczenie struktury betony w wyniku mrozu?

Beton jest materiałem o niewielkiej nasiąkliwości, mimo tego woda może przenikać do jego wnętrza m.in. za sprawą podciągania kapilarnego. Jeżeli temperatura zewnętrzna spadnie poniżej zera, woda wypełniająca kapilary zamarznie, zwiększając swoją objętość. Ponieważ przyrost jest dość duży, bo wynoszący około 9%, wzrost ciśnienia może doprowadzić do rozsadzana struktury materiału oraz jego stopniowego kruszenia i pękania. W większości przypadków cykle zamarzania i rozmarzania powtarzają się wielokrotnie, przez co skala ich działania jest większa, gdyż do elementu może przedostawać się coraz więcej wody.

Wpływ domieszek napowietrzających na strukturę betonu

Domieszki napowietrzające (AEA – Air Entraining Admixtures) to środki, które podczas mieszania działają spieniająco. Ich obecność powoduje więc, że w zastygającym betonie powstaje równomiernie rozłożona sieć pęcherzyków. Wiele z nich łączy się z kapilarami, dzięki czemu zamarzająca w nich woda ma dostateczną ilość przestrzeni, by znaleźć bezpieczne ujście podczas zamarzania. Jednocześnie rozmiary pęcherzyków są na tyle małe, że nie doprowadzają do obniżenia parametrów wytrzymałościowych.

Z czego składają się domieszki napowietrzające?

Środki napowietrzające powstają na bazie żywic naturalnych i ich soli. Wykorzystuje się również kwasy tłuszczowe oraz ich sole, sole alkilo-arylo sulfonianów, alkilosiarczanów oraz lignosulfonianów i związki alkilo-arylooksyetylenowane.