Jedynym sposobem uniknięcia skutków przylegania stwardniałego betonu do formy jest stosowanie odpowiednio dobranego środka antyadhezyjnego.
Potrzeba stosowania środków antyadhezyjnych
Cechą wyróżniającą beton jako materiał konstrukcyjny jest możliwość formowania z niego elementów o praktycznie dowolnym kształcie. W przypadku prefabrykatów realizuje się to w odpowiednio przygotowanych formach, z reguły wielokrotnego użycia. W przypadku konstrukcji monolitycznych stosowane są systemowe bądź indywidualne deskowania, które najczęściej także można wielokrotnie używać.
Sam proces formowania polega na szczelnym wypełnieniu formy (konstrukcji odwzorowującej) mieszanką betonową, która w tej fazie posiada cechy cieczy. W zależności od stopnia skomplikowania kształtu oraz dobranej technologicznie konsystencji mieszanki betonowej stosowane są różne metody zagęszczania, charakteryzujące się różnym sposobem wzbudzenia (wibracja wgłębna, wibracja zewnętrzna, docisk, wibroprasowanie itp.) i różnym zużyciem energii.
Po ułożeniu betonu w formie rozpoczynają się chemiczne procesy wiązania i twardnienia. Cement stosowany w betonie jako spoiwo w wyniku przemian i reakcji zamienia się m.in. w wodorotlenek wapniowy, który jest sprawcą wysoko alkalicznego środowiska. Jako silna zasada wykazuje właściwości żrące, które są szkodliwe w przypadku zetknięcia ze skórą, wpływa także na reakcje powierzchniowe pomiędzy materiałem formy a betonem. Skutkiem ich jest bardzo mocne przyleganie stwardniałego betonu do formy. Prowadzi to w konsekwencji w trakcie rozformowywania (rozdeskowywania) do dwóch niepożądanych efektów – uszkodzenia powierzchni uformowanego elementu betonowego lub uszkodzenia formy (deskowania). Uszkodzenie powierzchni betonu wymaga z reguły naprawy ze względu na projektowaną trwałość konstrukcji, a w przypadku betonów o oczekiwanych parametrach wizualnych (np. beton architektoniczny) może go całkowicie zdyskwalifikować i doprowadzić do wyburzenia elementu i ponownego wykonania. Uszkodzenie formy to także koszty naprawy lub konieczność wycofania z użycia. Jedynym sposobem uniknięcia problemów pozostaje zastosowanie odpowiednio dobranego środka antyadhezyjnego, którego zadaniem jest zminimalizowanie sił spójności pomiędzy stykającymi się materiałami.
Co to są środki antyadhezyjnedo betonu?
Należy wyraźnie stwierdzić, że betonowanie to niejedyna czynność technologiczna w technice, w której istnieje konieczność stosowania środków antyadhezyjnych. W zasadzie zawsze, gdy mamy do czynienia z formowaniem (odwzorowywaniem formy) jakichś wyrobów, np. z tworzyw sztucznych, szkła, ceramiki, to w końcowych etapie produkcji napotykamy problem łatwego wyciągnięcia elementu z formy.
Preparaty antyadhezyjne nie są objęte wymogami normowymi, tak jak to jest w przypadku np. domieszek do betonu czy dodatków do betonu, ale można je zaszeregować do wspólnej grupy wyrobów tzw. chemii budowlanej. W normie PN-EN 13670:2011 Wykonywanie konstrukcji betonowych zawarto w rozdz. 5.2.2 sformułowanie dwóch podstawowych wymogów dla środków antyadhezyjnych:
– środki antyadhezyjne należy dobierać i stosować w taki sposób, aby nie miały szkodliwego wpływu na beton, stal zbrojeniową, stal sprężającą, deskowanie i konstrukcję;
– środki antyadhezyjne nie powinny wpływać w sposób niezamierzony na barwę, jakość powierzchni konstrukcji ani na poszczególne warstwy.
Z tego wynika, że środkiem antyadhezyjnym może być w zasadzie prawie każda substancja wywołująca efekt likwidacji lub zmniejszenia adhezji, byleby tylko nie szkodziła betonowi lub deskowaniu.
Najczęściej stosowane do tej pory preparaty jako antyadhezyjne to substancje oleiste pochodzenia mineralnego lub roślinnego, z reguły modyfikowane dodatkami poprawiającymi działanie lub poprawiającymi ich aplikację. Mogą dodatkowo zawierać rozcieńczalniki lub występować w postaci emulsji wodnych. Coraz częściej stosowane są preparaty w formie past wykorzystujących syntetyczne woski, parafiny lub żywice. Istotną właściwością oczekiwaną od nowoczesnych środków antyadhezyjnych jest ich biodegradowalność.
Dobór środków antyadhezyjnych
Dobór odpowiedniego środka antyadhezyjnego musi być adekwatny do oczekiwanego celu, a także odniesiony do konkretnych warunków technologicznych wbudowywania betonu w konstrukcję.
Podstawowe funkcje celu to jakość i wygląd powierzchni betonu, które powinny być zdefiniowane przez projektanta konstrukcji. Inne oczekiwania będą w przypadku jakiegokolwiek betonu zdefiniowanego jako „architektoniczny”, a zupełnie inne w stosunku do przeciętnego, zwykłego betonu konstrukcyjnego, który z reguły jest docelowo zasłonięty materiałami lub elementami wykończenia.
Jednym z ważniejszych czynników decydujących o wyborze konkretnego preparatu jest rodzaj materiału użytego na deskowanie (formę). Przede wszystkim ważny jest podział na materiał nasiąkliwy (np. tarcica drzewna) lub nienasiąkliwy (sklejki wodoodporne, blaty stalowe, tworzywa sztuczne itp.) oraz warunki dojrzewania betonu – naturalne lub możliwość nagrzewania betonu.
W przypadku wysokich temperatur towarzyszących betonowaniu można doprowadzić do niekorzystnego przesuszenia zaimpregnowanych powierzchni. Odwrotnie, w niskich temperaturach, np. zimowych, stosowanie preparatów w postaci emulsji wodnych może doprowadzić do ich przemrożenia i złuszczenia z przygotowanych powierzchni deskowania. W większości przypadków w obniżonych temperaturach znacznie wzrasta lepkość materiałów, co prowadzi do trudności w ich nanoszeniu i równomiernym rozprowadzaniu.
Stosowane powszechnie środki antyadhezyjne, głównie ze względu na oczekiwaną od nich biodegradowalność, charakteryzują się dość krótkim czasem przydatności do stosowania po naniesieniu na formę i wyeksponowaniu jej na czynniki zewnętrzne (temperatura, nasłonecznienie, opady atmosferyczne, wiatr itp.). Czas operacji technologicznych związanych z przygotowaniem deskowania i zbrojenia bywa często na tyle długi, że pierwotnie naniesiona warstwa preparatu może okazać się nieskuteczna. Czynnik ten należy uwzględnić przy wyborze rodzaju środka lub wymuszając minimalizację czasu trwania robót przygotowawczych.
W przypadku skomplikowanych betonowań często konieczne jest dodatkowe czyszczenie deskowania i zbrojenia tuż przed rozpoczęciem betonowania – środek antyadhezyjny powinien wtedy być odporny na czynności związane z czyszczeniem (np. zlewanie wodą).
Sposób aplikacji środków antyadhezyjnych
Czasy stosowania przepracowanych olejów jako środków antyadhezyjnych, nanoszonych przez przesycone nimi szmaty lub miotły, na szczęście minęły, a wraz nimi minęła era im więcej, tym lepiej. Obecnie stosowane środki antyadhezyjne charakteryzują się jedną wspólną cechą: im cieńsza i bardziej równomierna warstwa preparatu, tym lepiej. Eliminuje się tym samym możliwość wymieszania zbyt dużej ilości naniesionego środka z wierzchnią warstwą betonu, a to zawsze może być szkodliwe.
Preparaty, w zależności od ich postaci, konsystencji i lepkości, nanosi się na zawsze dokładnie oczyszczone po poprzednich betonowaniach powierzchnie formy lub deskowania, stosując metodę natrysku niskociśnieniowego lub smarowania przy użyciu gąbek, szmat i szczotek. Nadmiar zawsze powinien być usunięty za pomocą gumowych szpachli lub przez wytarcie suchymi szmatami. Większość obecnie stosowanych środków antyadhezyjnych wymaga sezonowania od momentu naniesienia preparatu na deskowanie do momentu rozpoczęcia betonowania. Jest to czas potrzebny np. na całkowite odparowanie rozcieńczalnika (w przeciwnym razie może spowodować defekty powierzchni betonu), na odparowanie wody z preparatów emulsyjnych (w przeciwnym razie nie uzyska się efektu antyadhezji) czy też na utwardzenie lub polimeryzację żywic, by uzyskać właściwość antyadhezji. Sposoby nanoszenia preparatów na powierzchnie deskowań, czasy trwania poszczególnych operacji technologicznych oraz warunków betonowania podane są z reguły przez producentów w kartach technicznych wyrobów.
Przy doborze odpowiedniego środka antyadhezyjnego oraz ustalaniu sposobu jego aplikacji wskazane jest kierowanie się zasadą wypróbowania tego preparatu w konkretnych warunkach technologicznych, przy ustalonej konstrukcji i materiale form (deskowań) oraz przy ustalonym składzie betonu (cement, domieszki, dodatki). Na pewno zmniejszy to ryzyko braku kompatybilności między składnikami procesu i pozwoli uniknąć przykrych niespodzianek technologicznych.
dr inż. Grzegorz Bajorek
Politechnika Rzeszowska
Centrum Technologiczne Budownictwa przy Politechnice Rzeszowskiej
