Proč se dnes neobejdeme bez přísad do betonu?
Proč se dnes neobejdeme bez přísad do betonu?
Moderní beton se téměř vždy vyrábí s pomocí chemických přísad. Tyto přísady do betonu se přidávají v malém množství do čerstvé betonové směsi a cíleně zlepšují vlastnosti čerstvého i ztvrdlého betonu. Dnešní náročné konstrukce a inovativní technologie by bez nich nebyly možné – přísady umožňují dosáhnout parametrů betonu, které by bez jejich použití nebyly možné. Při správném použití navíc vylepšují kvalitu betonu a často i snižují náklady a zkracují čas potřebný k betonáži. Pro laika to znamená, že přísady dělají beton trvanlivější, kvalitnější, ekologičtější a stavba s ním je rychlejší a méně riziková.
Trvanlivost a kvalita konstrukcí
Hlavním historickým důvodem zavedení přísad bylo zvýšení trvanlivosti betonu – tedy aby konstrukce déle vydržely a odolaly prostředí. Například provzdušňovací přísady zlepšily odolnost proti mrazu a rozmrazování: do betonu vmíchají drobné vzduchové bublinky, takže beton lépe odolává promrzání. Dnešní superplastifikátory umožňují vyrobit velmi hutný beton s minimem vody, který má vysokou pevnost a odolnost – bez těchto moderních přísad by nebylo možné vyrábět vysokopevnostní či dokonce ultra-vysokopevnostní betony (UHPC) s vodním součinitelem pod 0,2. Přísady zlepšují také kvalitu betonu při zpracování: plastifikátory zajišťují tekutou směs, která se lépe zpracovává a hutní. Výsledná konstrukce má pak lepší povrch bez vad a vyšší pevnost i životnost. Díky přísadám beton také lépe chrání ocelovou výztuž – například inhibitory koroze chemicky brání korozi výztuže, čímž zásadně prodlužují životnost železobetonu v agresivním prostředí.
Kvalitnější čerstvý beton díky přísadám také snižuje riziko estetických a strukturálních vad
Například bez plastifikátoru musí pracovníci přidat více vody pro zpracovatelnost, což vede k nežádoucím efektům: beton ztrácí pevnost a po zatvrdnutí může mít flekatý povrch (mapy po nerovnoměrném vysychání vody). S použitím plastifikační přísady však beton získá potřebnou vláčnost bez nadbytečné vody, takže povrch je jednolitý a bez skvrn a beton dosahuje vyšší pevnosti. Přísady také umí omezit vznik smršťovacích trhlin – např. některé plastifikátory zároveň prodlouží dobu zpracovatelnosti a snižují tak pnutí při tvrdnutí. Výsledkem je trvanlivější betonová konstrukce, která lépe odolává vlivům prostředí i působení času.
Ekologické přínosy
Chemie v betonu má významný ekologický přínos. Přísady umožňují snížit množství cementu a vody potřebné k dosažení požadované pevnosti, což šetří přírodní zdroje a energii. Pokud díky superplastifikátorům snížíme vodu v betonu třeba o 15 %, můžeme úměrně o 15 % snížit i dávku cementu (při zachování stejného vodního součinitele). To znamená velkou úsporu emisí CO₂, protože právě výroba cementu stojí za značnou částí uhlíkové stopy betonu. Moderní přísady tak pomáhají snižovat dopad stavebnictví na klima. Odhaduje se, že globálně přísady ušetří desítky milionů tun CO₂ ročně tím, že snižují potřebné množství cementu. Kromě toho použití plastifikátorů vede k úspoře vody – při produkci betonu v ČR se odhaduje úspora stovek milionů litrů vody ročně díky snížení záměsové vody pomocí přísad.
Úspora cementu a efektivita výroby
Cement je nejdražší a ekologicky nejnáročnější složka betonu, takže úspora cementu je velmi žádoucí. Plastifikátory a zejména superplastifikátory umožňují vyrábět beton stejné pevnosti s menším množstvím cementu tím, že dramaticky sníží potřebu vody při míchání. Nižší vodní součinitel znamená vyšší pevnost – pokud tedy díky superplastifikátoru ubereme např. 10 % vody, můžeme ubrat podobné procento cementu a beton přesto dosáhne požadované pevnosti. Pro představu: v jistém experimentu byl beton se 150mm sednutím kužele navržen s 350 kg cementu a 200 kg vody na m³. Po přidání superplastifikátoru stačilo 180 kg vody a cementu jen 316 kg/m³, při zachování stejné konzistence i pevnosti – ušetřilo se 34 kg cementu na každý m³. To je úspora ~10 %, což v masovém měřítku staveb znamená obrovské množství neužitého cementu. Kromě ekologického přínosu (nižší emise) to přináší i ekonomickou úsporu pro stavebníky.
Menší riziko chyb při betonáži
Stavební praxe ukazuje, že přísady snižují riziko lidských chyb a variabilitu kvality betonu. Bez přísad je čerstvý beton hůře zpracovatelný – dělníci pak často “řeší” hutný beton přidáním vody navíc. To ale vede ke snížení pevnosti a trvanlivosti betonu a k nejednotné kvalitě. Díky plastifikátorům se tomuto častému pochybení předchází.