Superplastyfikator do betonu. Dlaczego plastyfikator do betonu to lepsze właściwości betonu i bardziej zrównoważona inwestycja
Opracowany przez BASF plastyfikator do betonu Glenium® SKY powoduje, że beton jest bardziej płynny, trwały, odporniejszy na zgniatanie. Dodatkową zaletą tej domieszki jest również to, że beton bez problemów daje się pompować na wysokość 300 metrów. Na uwagę zasługuje również fakt, że dodanie plastyfikatora do betonu pozwala zaoszczędzić do 60 procent CO2 emitowanego przy produkcji betonu.
Superplastyfikator do betonu na budowie londyńskiego The Shard
Trudno o większy kontrast - tylko kilka kroków dzieli szacowny London Bridge od wybudowanego gigantycznego, futurystycznego drapacza chmur. Jego nazwa to The Shard (kawałek rozbitego szkła, metalu czy kamienia o bardzo ostrych krawędziach), jest on w całości oszklony i ma kształt ostrej piramidy. W 2012 roku, w momencie oddania tego 310-metrowego giganta do użytku był on drugim pod względem wysokości budynkiem w Europie. Podczas budowy tego drappacza chmur stosowane były specjalnie dobrane domieszki do betonu firmy BASF. Dzięki nim można było na przykład przy wylewaniu fundamentów rozprowadzić 5,5 tys. m3 betonu przy jednym nieprzerwanym wylaniu, co w tamtych latach było rekordem w historii brytyjskiego budownictwa.
– Całe fundamenty zostały wylane przez jeden jedyny weekend, – wyjaśnia Brian Williams, Southern Regional Sales Manager w BASF Admixture Systems UK. Bo przecież nie możemy sobie pozwolić na to, aby w centrum Londynu nasze pojazdy budowlane spowodowały długotrwały chaos komunikacyjny. Aby w tak krótkim czasie perfekcyjnie z wszystkich stron zalać betonem gęste zbrojenie, beton musi być szczególnie płynny. Tę płynność zapewniała specjalnie opracowany przez BASF plastyfikator do betonu Glenium® SKY.“ Dodatkową zaletą tej domieszki jest to, że beton bez problemów daje się pompować na wysokość 300 metrów.
Dużym wyzwaniem były także ogromne ilości betonu, z którego został wylany fundament. Podczas twardnienia betonu wzrasta bowiem jego temperatura – duża ilość betonu oznacza więc dużo ciepła. A im cieplejszy beton, tym szybciej twardnieje. Może to spowodować poważne problemy. Jeśli wcześniej wylane warstwy zbyt szybko stwardnieją, to następne warstwy nie będą z nimi prawidłowo związane.
Beton staje się wtedy niehomogeniczny i niewystarczająco stabilny. Na budowie The Shard plastyfikator Pozzolith® zapobiegał zbyt szybkiemu stwardnieniu betonu i zapewniał w ten sposób wysoką, homogeniczną jakość betonu.
Wysoka jakość betonu wyraża się także w tym, że materiał ten wytrzymuje olbrzymi nacisk wywierany przez gigantycznej wysokości wieżę. Dzięki plastyfikatorom Glenium beton wytrzymuje ciśnienie odpowiadające ciężarowi samochodu małolitrażowego skupionemu na powierzchni dużego palca u nogi. Ta wysoka wytrzymałość betonu sprawia, że konstrukcja betonowa ma dłuższą żywotność i pozwala na zrównoważone użytkowanie budowli.
Dlaczego plastyfikator do betonu oznacza bardziej zrównoważoną inwestycję
Domieszka upłynniająca Glenium polepsza nie tylko właściwości budowlane betonu, ale także zwiększa jego przyjazny charakter dla środowiska. Beton ze względu na jego wielostronność jest najczęściej stosowanym materiałem budowlanym wyprodukowanym przez człowieka. Ma jednak poważną wadę - przyczynia się do emisji wielkich ilości szkodliwego dla klimatu dwutlenku węgla. Wynika to z tego, że beton w dużej części składa się z cementu. Ten z kolei zawiera klinkier cementowy, wypalany w temperaturze prawie 1500oC, na produkcję którego potrzebne są olbrzymie ilości energii. Klinkier cementowy jest odpowiedzialny za około sześć do siedmiu procent globalnej emisji CO2.
Dzięki domieszce można zastąpić do 50 procent klinkieru cementowego innymi składnikami. Może to być przykładowo popiół lotny z elektrowni węglowych lub żużel wielkopiecowy, powstający przy produkcji stali i następnie utylizowany do wykorzystania w takim celu. Domieszki Glenium pozwalają zaoszczędzić do 60 procent CO2 emitowanego przy produkcji betonu. Ponadto dzięki domieszkom do betonu Glenium oszczędza się energię, cenne surowce i miejsce na wysypiskach odpadów, które byłoby konieczne do składowania lotnego popiołu lub żużla wielkopiecowego.
W ten sposób plastyfikator do betonu Glenium przyczynia się znacząco do zmniejszenia emisji CO2 przy produkcji cementu. W USA i w Chinach na pierwszym planie stoi zmiana składu cementu na przykład poprzez wyższy udział procentowy surowców zastępujących klinkier cementowy. Europa koncentruje się bardziej na poprawie efektywności energetycznej przy produkcji normowanych cementów kompozytowych oraz na paliwach alternatywnych takich jak biomasa lub spalanie odpadów.
Drapacz chmur The Shard ma przyznany amerykański certyfikat Green Building - LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) – jest to cieszący się renomą znak jakości, przyznawany za zrównoważone budownictwo i gospodarkę nieruchomościami. Przy przyznawaniu certyfikatu wyróżnia się sześć grup tematycznych: zanieczyszczenie środowiska spowodowane budową, zużycie wody, energii i zasobów naturalnych, komfort i jakość pomieszczeń.
Jak działa nowoczesny plastyfikator do betonu?
Nowoczesne fluidyfikatory takie jak Glenium produkowane są na bazie syntetycznych polimerów organicznych, takich jak polikarboksylaty (PCE). Cząsteczka PCE składa się z długiego łańcucha głównego i krótszych łańcuchów bocznych. Łańcuchy główne cząsteczek PCE są naładowane ujemnie. Gdy zostaną zmieszane ze świeżym betonem, odkładają się one na powierzchni cząstek zawartych w betonie. Łańcuchy boczne cząsteczek skierowane są na zewnątrz niczym kolce skorupki kasztana i nie pozwalają na zbliżenie do siebie cząstek betonu. Dzięki temu mogą się one łatwiej względem siebie przemieszczać i beton staje się bardziej płynny. Różnicując w domieszkach ilość łańcuchów głównych i bocznych można regulować różne właściwości betonu.
