Betongtillsatsmedel
Historia
Betongtillsatsmedel har används under ett par tusen år.
Rommarna byggde ståtliga palats och tempel med pozzolana bindemedel, som till exempel Pantheon i Rom.
Då användes oxblod som tillsatsmedel. Oxblodet fungerade som luftporbildare och gjorde betongmassan stabilare och lättare att arbete med.
Det var länge sedan djurblod användes i betong. Idag tillverkas miljöanpassade betongtillsatsmedel i kvalitetssäkrade processer med råvaror från både petrokemisk industri och naturliga råvaror från bland annat skogsindustri.
Idag är moderna betongtillsatsmedel en förutsättning för att kunna producera dagens högkvalitativa och vibreringsfria betonger.
Betongtillsatsmedel minskar även betongens koldioxidavtryck genom att cementet i betong kan utnyttjas bättre och mindre mängd cement behövs för att nå motsvarande hållfasthet.
Dagens betongtillsatmedel
Tillsatsmedel idag defineras som kemikalier eller blandningar av kemikalier som sätts till betong under blandningen för att förbättra betongens egenskaper i färsk eller hårdnat tillstånd. Medlen förekommer oftast i vattenlösningar. Mängden av de vattenlöslingar som tillsätts är i normalt mindre än 1,5 % av cementmängden.
De allra flesta betongtillsatsmedel är standardiserade enligt SS EN 934-2 och CE-märkta samt har prestandadeklarationer enligt Byggproduktförordningen. Vissa, ännu inte standardiserade tillsatsmedel, hanteras enligt SS 13 70 03.
Huvudtyper av tillsatsmedel beskrivs nedan.
Superplasticerare, även kallade flytmedel
Definition enligt SS EN 934-2, tabell 3.1 och 3.2
Tillsatsmedel som utan att påverka konsistensen ger en hög reduktion av vatteninnehållet i en viss betongblandning eller som utan att påverka vatteninnehållet ökar sättmåttet/utbredningsmåttet i betydande omfattning eller samtidigt ger båda effekterna.
Superplasticerarna förbättrar cementpartiklarnas dispersion vilket ger en stor förbättring av arbetbarheten. En normal dosering i storleksordningen 0,8 -4,0 % av cementvikten ökar arbetbarheten för en betongblandning med ett visst vattencementtal mycket mer effektivt än plasticerarna, vilket ger en hög bearbetbarhet och enklare utläggning och kompaktering av betongen.
Alternativt kan superplasticerarna användas för att reducera vatteninnehållet med 15 – 40 %. En sådan minskning av vattencementtalet ger en mycket betydande förbättring av beständigheten samt korttids- och långtidshållfastheten.
Användningen av superplasticerare är nödvändigt för att utvecklingen av högpresterande betong eller självkompakterande betong. En kontinuerlig förbättring av superplasticerana är en av de viktigaste drivkrafterna för att utveckla betongteknologin. Medlen används i alla viktigare betongkonstruktioner.
Plasticerare, även kallad vattenreducerare
Definition enligt SS EN 934-2, tabell 2 :
Tillsatsmedel som utan att påverka konsistensen ger en reduktion av vatteninnehållet i en viss betongblandning eller som utan att påverka vatteninnehållet ökar sättmåttet eller samtidigt ger båda effekterna.
Plasticerarna förbättrar cementpartiklarnas dispersion vilket ger en förbättrad arbetbarhet. En normal dosering i storleksordningen av 0,2 – 0,8 % av cementvikten ökar arbetbarheten redovisad som sättmått med 50 -100 mm i en betongblandning med ett visst vattencementtal utan att påverka hållfasthet eller beständighet.
Alternativt kan medlen användas för att minska vatteninnehållet i storleksordningen med 5 – 12 %. En sådan minskning av vattencementtalet ger en betydande ökning av hållfasthet och beständighet för en betong med konstant cementmängd. De främsta användarna av plasticerare är fabriksbetongindustrin för att optimera kostnaden för betongblandningen samt för att förbättra den miljömässiga profilen för betongblandningarna.
Luftporbildare
Definition enligt SS EN 934-2, tabell 5:
Tillsatsmedel som ger en kontrollerad mängd små likformigt fördelade luftporer under blandningsprocessen och som blir kvar efter hårdnandet.
Luftporbildare används för att ge en stor mängd små luftporer i betongen (diameter mindre än 300 micron) som är homogena och stabila efter blandningen.
Luftporerna har flera effekter i den färska och hårdnade betongen. I den färska betongen ger medlen en kullagereffekt som stabiliserar betongen och ger en förbättrad arbetbarhet speciellt i blandningar med lågt vattencementtal eller lågt cementinnehåll. Luftporbildarna minskar blödningen hos betongen.
I hårdnad betong bryter luftporerna kapillärporerna och minskar på så sätt betongens vattenabsorption. Luftporerna fungerar som expansionskärl då vatten i betongen fryser och förbättrar på så sätt betongens frostbeständighet.
Retarderande tillsatsmedel
Definition enligt SS EN 934-2, tabell 8:
Retarderande tillsatsmedel används för att minska reaktionshastigheten mellan cement och vatten genom att minska tillväxten av reaktionsprodukter och/eller reducera den hastighet med vilken vatten når cementpartiklarna. På så sätt förblir betongen bearbetbar en längre tid än vad den annars skulle varit.
Retarderande tillsatsmedel kan användas:
- i varm väderled (över 20° C) för att förhindra tidigt tillstyvnande
- för att öka tiden som betongen är bearbetbar
- vid större gjutningar, som överstiger flera timmar
- för att gjuta flera lager utan att gjutfogar uppkommer
- vid gjutning av massiva konstruktioner för att reducera den maximala temperaturen
- för att öka den möjliga tiden mellan blandning och gjutning (t ex vid långa transporter)
Användningen av retarderande tillsatsmedel kommer förutom att öka tiden för betongens arbetbarhet också att fördröja hållfasthetstillväxten
Acceleratorer
Definition enligt SS EN 934-2, tabell 7 och 8:
Tillsatsmedel som accelererar betongens bindning genom att minska tiden från det att betongen befinner sig i plastiskt stadium till att bli styv samt accelererar hårdnandet genom att öka den tidiga hållfasthetstillväxten.
Acceleratorer används för att öka hastigheten på de kemiska reaktionerna mellan cementet och blandningsvatten. Detta resulterar i ett snabbare tillstyvnande hos betongen (bindningsaccelererande tillsatsmedel) eller i en snabbare hållfasthetstillväxt (hållfasthetsaccelererande tillsatsmedel) eller båda effekterna.
Hållfasthetsaccelererande tillsatsmedel används för att minska avformningstiden eller för att förkorta tiden innan glättning kan påbörjas på betonggolv.
Vattenskyddande
Definition enligt SSEN 934-2, tabell 9:
Tillsatsmedel som minska kapillärabsorptionen hos hårdnad betong.
Vattenskyddande tillsatsmedel används för att minska mängden vatten som absorberas av den hårdnade betongen genom kapillärsugning. Den lägre vattenpermeabiliteten hos betong som är i kontakt med vatten eller som befinner sig i en fuktig omgivning förbättrar betongens beständighet.
Övriga tillsatsmedel
Sprutbetongaccelererande tillsatsmedel
Tillsatsmedlen ger en mycket snabb bindning så att sprutbetong på vertikala ytor eller i tak inte faller ner. Den huvudsakliga användningen är för sprutbetong i tunnlar eller gruvor.
Korrosionsinhiberande tillsatsmedel
Dessa tillsatsmedel kan fungera många år efter det att betongen hårdnat och minskar risken för att armeringen skall korrodera.
Skumbetongtillsatsmedel
Kraftiga ytaktiva medel som får stra mängder luft att formas i betongen som ger en betong med låg vikt och låg hållfasthet. Användningsområdet är fyllning av större hålrum.
Polymerdispersioner
Filmbildande polymeremulsioner som blandas in i betongen för att ge förbättrad vidhäftning eller flexibilitet. Används i golv eller för reparationer.
Pumpförbättrande tillsatsmedel
Används för att minska pumptrycket vid långa pumpledningar eller vid användning av svårarbetade betongblandningar. Kan även användas vid pumpning av betong med lättballast.
Viskositetsmodifierande tillsatsmedel
Används för att stabilisera SKB och därigenom minska risken för segregation.
Krympreducerande tillsatsmedel
Betong krymper i huvudsak pga att överskottsvatten avgår. Detta leder till spänningar som kan förorsaka sprickor eller kantresning hos betonggolv. Krympreducerande tillsatsmedel minskar krympspänningarna och därmed risken för skador.
Antiurvaskningsmedel
Dessa tillsatsmedel stabiliserar betongblandningen och förbättrar den inre kohesionen och förhindrar på så sätt att cementpasta vaskas ur betongen vid undervattentgjutningar.
Antifrysmedel
Tillsatsmedel som både är bindetidsaccelererande och som säkerställer att betongens hållfasthet fortsätter att öka även om betongen fryser.
