Biocidní přípravky se často používají v betonářství s cílem zajištění dlouhé trvanlivosti a ochrany proti biologickým škůdcům či mikroorganismům.
Přísady do betonu obecně upravují vlastnosti čerstvého anebo ztvrdlého betonu.
Velký důraz je kladen na to, jak chemické látky ovlivňují konzistenci, rychlost hydratace či trvanlivost betonu.
Hlavními druhy přísad v minulosti i dnes zůstávají plastifikační a stabilizační přísady, provzdušňující látky a urychlovače tuhnutí.
Hydratace betonu byla vždy chemická reakce, díky níž materiály vložené do směsi reagují a vytvářejí hydratační produkty.
V posledních desetiletích došlo k revoluci v možnosti modulace hydratace a zpracovatelnosti čerstvého betonu.
Superplastifikační přísady na bázi polykarboxylát éterů (PCE) zajišťují významně lepší konzistenci a zpracovatelnost.
V Japonsku byly PCE představeny v roce 1986 po výzkumu, ale jejich zavádění v Evropě začalo až na konci 90. let.
Ačkoliv jejich vliv na konzistenci byl vysoký, jejich robustnost vůči změnám složení betonu si vyžádala další vývoj.
Až možnost modulárního designu molekul a variabilní délky řetězců PCE umožnila revoluci v používání přísad.
Počátkem 21. století došlo k výraznému rozšíření počtu polymerů na bázi PCE a dalších surovin.
To umožnilo projektantům a statikům dříve netušené možnosti v regulaci konzistence, čerpatelnosti a trvanlivosti.
Vznikla potřeba prodloužit pracovní dobu zpracovatelnosti i v extrémních podmínkách, jako je výstavba výškových staveb či strojní práce během zimy.
Obr. O dynamickém a inovačním rozvoji superplastifikačních přísad na bázi PCE svědčí změna skladby přísad v letech 2001 a 2016, která ilustruje posun od sedimentu k tekuté konzistenci.
Právě náhradou dřívějších surovin přísadami na bázi PCE bylo možné přejít od plastické konzistence k tekuté a zlepšit zhutnění, čerpatelnost i rychlost zpracování.
Společně s tím došlo ke zlepšení povrchu betonu a trvanlivosti, avšak s rizikem segregace při kolísání kvality vstupních materiálů.
Pro samozhutnitelné betony byly vyvinuty nové typy stabilizačních přísad, a v roce 2007 byla představena inovativní přísada zachycující přebytečnou vodu do matrice polymeru.
Ta umožnila redukci množství cementu či doplňkové přísady na m3.
V roce 2020 přišel další stabilizační přísadový typ, který udržuje pohyblivost čerstvého betonu během ukládání, ale zvyšuje třecí síly po ztuhnutí a zabraňuje krvácení čerstvého betonu.
Celkový kontext ukazuje, že zrychlení výstavby je častým požadavkem investorů a projektantů.
Rychlejší počáteční pevnosti lze dosáhnout různými cestami, a jednou z nich jsou přísady na bázi CSH krystalů.
Očkující přísady s CSH krystaly zrychlují hydrataci a umožňují vyšší pevnosti v kratším čase, což zvyšuje efektivitu výroby a snižuje potřebu drahého formovacího zabezpečení.
Ve speciálních aplikacích, jako je 3D tisk domů, se vyvíjejí komplexy chemie a vláken pro zajištění tvaru vrstev, soudržnosti a snížení smrštění.
Jedním z prvních domů vytištěných robotem byl Prvok, vytištěný českou firmou Scoolpt po téměř dvouletém vývoji.
Proti tomu, co se dělo dříve, nové přísady redukující smrštění a kombinace s polymerovými vlákny zvyšují odolnost proti trhlinám a usnadňují čerpatelnost.
Provzdušňovací přísady zůstávají běžně používány pro zajištění mrazu odolnosti a mrazuvzdornosti, zejména v kontaktu se solnými posypy, avšak účinnost závisí na velikosti pórů vzniklých po míchání.
Většina pórů vytvořených provzdušňovacími přísadami bývá větší než 0,3 mm, což může snižovat pevnost betonu; novinky jako mikrokuličky a mikroabsorpéry umožňují dosáhnout cílené velikosti mikropórů.
Krystalizační práškové přísady byly používány dlouhodobě a jejich funkce je vyplnit mikrotrhliny krystaly, pokud dojde k nedostatečné ochraně betonu.
Tekuté krystalizační přísady řešily problém s jejich samotnou krystalizací před zamícháním do betonu, což bylo dříve oříškem.
Současné trendy zahrnují snahu o ochranu životního prostředí: recyklované kamenivo, náhrady cementu a polymerní výztuž, které snižují spotřebu nových surovin.
V kontextu environmentálního dopadu se odhaduje významný úsporný efekt čerpání spodních vod díky redukci vody ve směsích o 15 % a s tím spojená nižší spotřeba cementu na stejný vodní součinitel.
V praxi to znamená významné environmentální a ekonomické benefity v širším odvětví výroby betonu.
V současnosti se rozvíjejí i biocidní přípravky a jejich regulace podle nařízení o biocidech, včetně postupů pro dovoz a uvádění na trh v členských státech EU.
Podrobnosti o biocidních látkách a jejich dovozu podle české legislativy shrnují související oddíly zákonů a nařízení o biocidech a REACH.
Pro výpočet množství betonu se doporučuje vycházet z poměrů cementu, písku a štěrku a z uvedených vodních poměrů k dosažení požadované konzistence.
Větší množství vody vede ke kašovitější směsi, menší voda naopak k vlhkému betonu, který se lépe nanáší na obkresy.
Plastifikátory se používají pro snížení záměsové vody až o desítky procent a zajištění lepší konzistence a zpracovatelnosti, zejména u podlah s podlahovým vytápěním a u předpjatých konstrukcí.
U zimního betonarství je důležité dodržovat teplotní normy a zvolit vhodné kombinace plastifikátorů a urychlovačů.
Různé typy plastifikátorů se liší podle chemického složení, dávkování a vlivu na tuhnutí betonu, a jejich volba závisí na konkrétním projektu a podmínkách.
Aktuální trendy ukazují, že moderní betonové směsi zahrnují kromě kameniva, cementu a vody i chemické příměsi, které zásadně mění jejich vlastnosti.
Healing cracks in concrete through crystallisation by using BETOCRETE
Celkově je cílem neustále vyvíjet nové báze přísad, aby bylo možné udržet kvalitu betonu podle aktuálních požadavků a čelit novým výzvám.