Czy cement z dodatkiem popiołu lotnego „V” nadaje się do produkcji betonów posadzkowych?

2021-05-31 12:14 Materiał sponsorowany Agnieszka Klabacha, doradca techniczny Lafarge Cement S.A.
układanie mieszanki betonowej
Autor: Lafarge Proces układania mieszanki betonowej

Cementów popiołowych nie można używać do produkcji betonu posadzkowego – prawda czy mit? Firmy wykonawcze specjalizujące się w wykonywaniu posadzek przemysłowych bardzo ostrożnie podchodzą do stosowania cementów popiołowych do betonów posadzkowych. Czy słusznie?

Czy cementy popiołowe mają gorsze parametry niż np. żużlowe?

Potocznie uważa się, że cementy popiołowe mają gorsze parametry techniczne od np. cementów żużlowych. Jest to jednak mylna hipoteza, która wynika ze zjawiska jakim jest odspajanie wierzchniej warstwy posadzki od matrycy betonowej. Jego przyczyną jest na ogół zbyt późne przystąpienie do zacierania posypki w momencie, kiedy procesy wiązania i twardnienia betonu są już na tyle zaawansowane, że nie ma możliwości trwałego związania się z posypką.

Dodatek do cementu w postaci popiołu lotnego krzemionkowego ma mniejszą gęstość niż żużel wielkopiecowy, stąd główną obawą wykonawców posadzek jest to, że popiół będzie „wypływał” na powierzchnię, a tym samym będzie obniżał przyczepność posypki do betonu. Nic bardziej mylnego.

Proces zacierania powierzchniowego posypki
Autor: Lafarge Proces zacierania powierzchniowego posypki posadzki

Cementy z dodatkami mineralnymi równie dobre

Cementy z dodatkami popiołu lotnego krzemionkowego, podobnie jak cementy żużlowe, bardzo dobrze sprawdzają się w zastosowaniu do posadzek przemysłowych. Dowodem na to są wyniki badania porównawczego, wykonanego na trzech referencyjnych polach:

  1. beton posadzkowy C25/30 z zastosowaniem cementu Lafarge CEM II/A-V 42,5R;
  2. beton posadzkowy C25/30 z zastosowaniem cementu Lafarge CEM II/B-V 42,5R-HSR/NA;
  3. beton referencyjny posadzkowy C25/30 z zastosowaniem cementu CEM II/B-S 42,5R.

Wszystkie mieszanki betonowe zostały wytworzone na tym samym węźle produkcyjnym, a ich badania zostały przeprowadzone w tych samych warunkach. Przed badaniem przygotowano receptury na beton posadzkowy. Wytypowano trzy rodzaje posypek do betonów posadzkowych. Prace związane z ułożeniem pól referencyjnych wykonywała profesjonalna firma posadzkarska, która odwzorowała realne warunki produkcyjne. Wszystkie badania zostały wykonane niezależnie przez dwa laboratoria: Centrum Badania Betonów Lafarge i Politechnikę Gdańską, WILiŚ.

Wykres 1. Krzywa uziarnienia mieszanki betonowej C25/30

Krzywa uziarnienia mieszanki betonowej C25/30
Autor: Lafarge Źródło: wyniki badań własnych przeprowadzonych przez Dział Doradztwa Technicznego Lafarge Cement S.A.

Recepturę na beton posadzkowy zaprojektowano w oparciu o składniki przedstawione w tabeli.

Tab. 1: Receptura skład suchy na 1 m³ betonu C25/30: beton zbrojony 25 kg/m³ włókien stalowych

Ilość składników na 1 m³ mieszanki betonowej Udział objętościowy %
Składniki Ilość [kg/m³]
CEM II/A-V 42,5 R 320
Piasek 0-2 mm 693 37
Kruszywo 2-8 mm 543 29
Kruszywo 8-16 mm 637 34
Woda wodociągowa 160
Polimer 2,9 0,9
Ciężar objętościowy mieszanki betonowej 2356,3

Źródło: wyniki badań własnych przeprowadzonych przez Dział Doradztwa Technicznego Lafarge Cement S.A.

Tab. 2. Parametry mieszanki betonowej

Parametry mieszanki betonowej
Autor: Lafarge

Tab. 3. Parametry posypek

parametry posypek
Autor: Lafarge

Tab. 4. Wyniki badania wytrzymałości próbek betonowych na ściskanie

Wyniki badania wytrzymałości próbek betonowych na ściskanie
Autor: Lafarge

Tab. 5. Wyniki badań modułu sprężystości, określone na próbkach walcowych 300 x 150 mm

Wyniki badań modułu sprężystości
Autor: Lafarge

Tab. 6. Badanie wytrzymałości na ściskanie wykonane na odwiertach pobranych ze wszystkich pól testowych oraz badanie przyczepności i skurczu przeprowadzonena wszystkich 9 polach testowych

badanie
Autor: Lafarge

Konsystencję świeżej mieszanki betonowej ustalano na węźle. Na budowie przed wbudowaniem kontrolowano parametry, tj. konsystencję i zawartość powietrza w świeżej mieszance betonowej. Na każdym polu testowym dla danego rodzaju cementu testowano trzy rodzaje posypek trzech wiodących producentów, w ilości 4 kg/m². Łącznie uzyskaliśmy dziewięć pól referencyjnych.

Wytrzymałość próbek betonowych na ściskanie określana była na próbkach sześciennych 150 x 150 x 150 mm w laboratorium betonowym CBB Kujawy. Wyniki badania wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach dojrzewania wskazują, że każde pole referencyjne uzyskało gwarantowaną założoną klasę betonu C25/30.

Wyniki przeprowadzonych badań potwierdzają, że cementy CEM II/ A-V 42,5R i CEM II/B-V 42,5R-HSR/NA osiągają lepsze parametry techniczne niż CEM II/B-S 42,5R. Badania skurczu zaprawy pokazują podobne jego wartości dla wszystkich cementów. Badania przyczepności pull-off pokazują, że wszystkie próbki zniszczyły się w 100% w betonie, nie odnotowano zjawiska rozwarstwiania się posypki od betonu.

wylana posadzka betonowa
Autor: Lafarge Posadzka - efekt końcowy

Wyniki badań cementu z dodatkami mineralnymi

Cementy z dodatkami mineralnymi mają parametry techniczne pozwalające na wykonanie wysokiej jakości posadzek przemysłowych.

  • Wykonana realizacja z zastosowaniem trzech różnych mieszanek betonowych i trzech różnych posypek do utwardzania powierzchniowego pokazuje, że betony posadzkowe wykonane na cementach z dodatkiem lotnego popiołu krzemionkowego osiągają równie dobre lub lepsze parametry niż cementy zawierające w swoim składzie żużel wielkopiecowy.
  • Na żadnym polu badawczym nie zaobserwowano żadnych niepokojących zjawisk, takich jak: odspajanie się posypki od matrycy betonowej, nie zaobserwowano również żadnych rys i spękań, łuszczenia się wierzchniej warstwy czy pylenia posadzki.
  • Wyniki badania przyczepności podłoża na odrywanie mieszczą się w przedziale 2,99–3,44 MPa dla cementów CEM II/A-V 42,5R i CEM II/B-V 42,5R-HSR/NA.
  • Próby przyczepności dla pól testowych wykonanych na cemencie CEM II/B-S 42,5R mieszczą się w przedziale 2,59–2,90 MPa.
  • Posadzka przemysłowa wykonana z zastosowaniem cementu CEM II/A-V 42,5R pokazuje nam bardzo dobrą kompatybilność pomiędzy betonem a każdym z rodzajów zastosowanej do testów posypki.
  • Cement z dodatkiem popiołu lotnego krzemionkowego nie wpłynął na obniżenie parametrów jakościowych posadzki.
  • Uzyskano wysokiej jakości posadzkę z jednorodnym kolorem.

Wyniki i wnioski przedstawione zostały na podstawie niezależnie przeprowadzonych badań własnych (Dział Doradztwa Technicznego Lafarge Cement S.A.) oraz raportu z badań opracowanego przez Politechnikę Gdańską, WILiŚ.

Partnerzy
Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
Czytaj więcej