Lapszámok

A különböző beton-, vasbeton-, feszített vasbetonszerkezetek nagyobb teljesítőképessége, tartóssága és nem utolsósorban költséghatékony előállítása érdekében mind a cement kötőanyag, mind a különböző adalékok folyamatos fejlesztés, fejlődés alatt állnak. A beton többi összetevőjét (a víz és az adalékanyagok) természetes állapotban használják fel a beton gyártásakor. Az adalékanyagokat mossák és osztályozzák, de nem módosítják az összetételüket, az ivóvíz pedig minden vizsgálat nélkül felhasználható.

Az építőkémiai gyárak között komoly verseny alakult ki az utóbbi évtizedekben az adalékszerek fejlesztése területén, mert a jó adalékszerek és azok kombinált alkalmazása nagy előnyt jelent a minőség és a gyártási, majd alkalmazási költséghatékonyság szempontjából.

Az adalékszerek olyan folyadékok vagy por alakban kiszerelt vegyszerek, melyeket kis mennyiségben alkalmazunk (5 tömegszázalék alatt a cementmennyiséghez képest vagy 6 tömegszázalék, ha többféle adalékszert használunk) és amelyek a friss beton és/vagy a megszilárdult beton tulajdonságait befolyásolják. Hatásmechanizmusuk szerint lehetnek kémiai (pl. befolyásolják a cementkötést), fizikai (pl. a keverővíz felületi feszültségét módosítják) vagy vegyes (mindkét hatás együttesen érvényesül) hatásúak. Főleg az MSZ EN 934-6:2002 és az MSZ EN 934-2:2009+A1:2012 szabványok foglalkoznak az adalékszerekkel, alkalmazásukkal pedig az MSZ 4798:2016 beton szabvány is.

Az adalékszereket csoportosíthatjuk főhatásaik szerint. Az alábbi felsorolás csak a leggyakrabban használt tulajdonságmódosító hatásokat sorolja fel:

• konzisztencia: képlékenyítők és folyósítók;
• kötésidő: kötéskésleltetők, kötésgyorsítók;
• fagyállóság: légbuborék- (légpórus) képzők;
• vízzáróság: vízzáróságot fokozók.

Vannak ezeken túl stabilizálók, habosítók, tömítők, zsugorodást befolyásolók és egyéb adalékszerek is, sőt gyakoriak a többhatású adalékszerek is, melyeket a hivatkozott szabvány is tartalmazza.

Amire feltétlenül figyeljünk, ha szóba kerül bármilyen adalékszer alkalmazása:

• Csak a betongyár vagy az adalékszergyártó ajánlása és egyetértése alapján használjunk adalékszereket!
• Minden adalékszernek van főhatása és vannak mellékhatásai is (olvassuk el a mellékhatásokra vonatkozó adatokat), ezeket is figyelembe kell venni.
• Ha egyszerre többféle adalékszert szeretnénk alkalmazni, akkor az együttes hatást is ismernünk kell. A gyártónak mindig nyilatkoznia kell az összeférhetőségről és az együtthatás következményeiről.
• Elő szokott fordulni pl. a képlékenyítő adalékszerek és a folyósítószerek együttes alkalmazása, pedig mindkettő a konzisztenciát befolyásolja, de a kombinálással a betontechnológus egészen pontos finomszabályozást tud végrehajtani a friss betonnál. A konzisztencia pedig az egyik legfontosabb frissbeton-tulajdonság, mely a vízmennyiség szabályozásával, korlátozásával az optimális minőségű beton előállításhoz járul hozzá. A megfelelő, optimális konzisztencia biztosítja a jó bedolgozhatóságot, a tömörséget, a szilárdságot és a tartósságot a víz–cement tényező alacsonyan tartása mellett.
• Azt is figyelembe kell venni, hogy az adalékszerek a különböző cementtípusokra (CEM I – CEM V) hogyan reagálnak.
• A gyakori kérdések miatt írom le, hogy a fagyásgátló adalékszerek nem a beton fagyállóságát biztosítják, hanem téli, hideg időben történő betonozás estén a kötést gyorsítják fel, azaz használatukkal hamarabb eléri a beton azt a kb. 5 N/mm2 -es nyomószilárdsági értéket, ami felett már a fagy nem árt a beton kötésének és szilárdulásának. (A fagyásgátlók a betonkeveréket a C3A szemcsék, illetve anyagrészek kötésblokkolásának feloldásával védik és ez mutatható ki mint kötés- vagy szilárdulásgyorsítás. Lásd dr. Kovács Károly: Néhány adalékszer szerepe a cement hidratációjában c. cikkét [Beton 2002. szeptember, 8–11. oldalak] – a felelős szerk.) Ettől azonban a beton még nem lesz fagyálló, sőt a kötésgyorsító adalékszerrel előállított betonok végszilárdsága általában kicsit kisebb lesz, mint az ezek használata nélkül gyártott betonoknak. A fagyálló betonok az XF1 – XF4 környezeti osztályba tartozó betonok, melyeknél az XF3 és XF4 osztályban légbuborékképző adalékszerek alkalmazására van szükség. A légbuborékképző, azaz légpórusképző adalékszerekkel gyártott betonok levegőtartalma általában kb. 5 térfogatszázalékos, ami magával hozza a kisebb nyomószilárdságot a normál, 1-2 térfogat százalékot tartalmazó betonokhoz képest. Ezt a tervezésnél bele kell kalkulálni.
• Ipari padlók esetében különösen fontos, hogy ahol kéregerősítő habarcsbevonat készül a friss betonra, tilos alkalmazni légbuborékképzőt, mert az olyannyira nyitottá, pórusossá teszi a felületet, hogy a kéregerősítő nem tapad meg rajta.

Ugyancsak az ilyen ipari padlóknál kockázati tényező a zsugorodáskompenzáló vagy zsugorodáscsökkentő adalékszerek folyósító szerekkel együtt való alkalmazása, ha nincsenek előre bevizsgálva az együttes hatásaik.

• A zsugorodáscsökkentő és a zsugorodáskompenzáló adalékszerek között gyakorlati szempontból is lényeges az a különbség, hogy az előbbi a beton zsugorodását csökkenti, míg a kompenzáló adalékszer először duzzasztja a betont a kötési időszakaszban, a szilárdulási szakaszban pedig visszazsugorodik. Ebben az esetben a zsugorodás akár ugyanolyan nagyságban megy végbe, mint adalékszer nélkül, de mivel előzőleg duzzadt a beton, így a végállapotban a geometria mérete az adott szerkezetnél nem, vagy csak kisebb mértékben lesz kisebb, mint a zsaluzat által körbefogott méreté. A zsugorodáskompenzálók alkalmazása esetén ügyelni kell arra, hogy legyen helye a duzzadásnak, ne feszítse, ne rongálja a beton a zsaluzatot.
• Többféle adalékszer alkalmazása esetén részesítsük előnyben az azonos gyártmányúakat, hiszen azok fő-, mellék- és összhatásai ki vannak próbálva és általában dokumentáltak.

Az adalékszerek alkalmazásánál a gyártó és a betongyár tanácsai szerint járjunk el, de általában a folyósítószereket kell először beadagolni, utána a légbuborékképzőt és az egyéb adalékszereket. Az adagolás legtöbbször vízzel keverve történik. Ha kötéskésleltetőt használunk pl. nyáron, akkor viszont azt kell a legelőször beadagolni és csak utána a képlékenyítőszert. A helytelen adagolás és bekeverés ronthatja a hatékonyságot és nem várt reakciókat is kiválthat a betonkeverékben.

A kiegészítő anyagok olyan, szintén kis mennyiségben a betonkeverékhez adagolható, általában por alakú anyagok, melyek javítják a beton tulajdonságait vagy valamilyen különleges tulajdonság elérése céljából használják őket. Ezek az anyagok finomszemcsések és többségében szervetlenek. A kiegészítő anyagok egy része olyan, amely nem vesz részt a kötési folyamatban (inert anyag, I. típus), és lehetnek olyanok, melyek maguk is részt vesznek a cement hidratációjának kémiai folyamatában, azaz a kötésben (II. típus). Amennyiben speciális tulajdonságot célzunk meg, vagy növelni akarjuk a beton valamelyik tulajdonságának a hatását, akkor forduljunk betontechnológushoz (lehet a betongyár betontechnológusa is) és konzultáljunk arról, hogy melyik kiegészítőanyagot és milyen adagolásban érdemes használni.

Az I. típusú kiegészítő anyagok nem lépnek reakcióba sem a vízzel, sem a cementtel, azaz nem befolyásolják a beton kötési és szilárdulási folyamatát. Általában a tömítő (pl. kvarcliszt és mészkőliszt) és a pigmentek (pl. vas-oxid) esetében a színező hatásuk miatt alkalmazzák. A mészkőlisztet nagyon gyakran használják a betongyárak a saját betonrecpetúráik szerint 20–30 kg/ m3 adagolásban, mert a finomrészarányt növelik vele (finomrész: az adalékanyagok 0,125 mm alatti szemnagyságú részei és a cement együttes mennyisége). A tömítőhatás és a finomrészarány növelése a beton zsugorodásérzékenységét csökkenti, a tartósságát pedig növeli.

A II. típusú kiegészítőanyagok aktívak, azaz részt vesznek a beton kötésében és szilárdulásában, befolyásolják a friss beton tulajdonságait is (pl. konzisztencia, bedolgozhatóság), szélesebb spektrumban kínálják a beton minőségének javítását, illetve célirányosan különleges tulajdonságok elérését. Ilyen anyagok pl. a nanoszilika és a szilikapor, a metakaolin, a kohósalakliszt. Ezen anyagok általában a nagyobb tömörség mellett javítják a beton szulfát- és kloridállóságát, növelik a tapadást a betonacélhoz, ezáltal csökkentik a korróziós kockázatot, növelik a vízzáróságot és a tartósságot.

(fotók: a szerzőtől)