Beton można utwardzać powierzchniowo na dwa sposoby: mechanicznie lub chemicznie. Praktyka  pokazuje, że w produkcji betonowych posadzek przemysłowych obie metody są często stosowane równocześnie w celu optymalizacji właściwości użytkowych powierzchni.

POSYPKI I PŁYNNE UTWARDZACZE DO BETONU

Pierwszy sposób utwardzania betonu polega na wysypaniu i zatarciu w beton preparatu proszkowego tzw. suchej posypki. Z kolei chemiczne utwardzanie powierzchni betonowych wykonuje się poprzez aplikację płynnych preparatów mineralnych. Krzemiany sodu, magnezu i potasu należą do pierwszej generacji płynnych utwardzaczy do betonu. W latach 90-tych pojawiły się krzemiany litu, głównie ze względu na rzekomą łatwość aplikacji. Produktem trzeciej generacji będzie krzemionka koloidalna. Wokół chemicznego utwardzania betonu narosło wiele mitów, często rozpowszechnianych przez samych producentów. Warto przyjrzeć się bliżej tej technologii, żeby w pełni wykorzystać możliwości jakie daje zarówno wykonawcom jaki i inwestorom.

REAKCJA CHEMICZNA BEZ POWLEKANIA PORÓW

Zasada działania płynnych utwardzaczy do betonu jest taka sama. Każdy przedstawiciel producenta powie nam, że „nasz produkt X, a w zasadzie krzemionka w nim zawarta, reaguje z produktem ubocznym hydratacji cementu, czyli wodorotlenkiem wapnia, tworząc hydrat krzemianu wapnia (C-S-H). W rezultacie w przestrzeni porów powstają dodatkowe fazy C-S-H (żel), co zmniejsza porowatość, wzmacnia strukturę i zwiększa trwałość powierzchni betonu”. To prawda. Wszystkie wodne roztwory krzemianów i krzemionka koloidalna działają w podobny sposób. Zmniejszają porowatość powierzchniową betonu poprzez zagęszczanie struktury porów żelowych i kapilarów. (stąd z ang. densifiers).

IMPREGNACJA BETONU – PRAWDA O KRZEMIANACH

W przeciwieństwie do typowych impregnatów opisanych w normie PN-EN 1504-2, krzemiany są w większości przypadków kompozycjami nieorganicznymi. Wiele lat temu zajmowałem się dystrybucją znanego na całym świecie krzemianu sodu o nazwie handlowej Ashford Formula. Na szkoleniach tłumaczono nam, że marmurkowy połysk, który posadzka zyskuje z czasem po aplikacji preparatu, wynika z rosnącej twardości powierzchni i wyjątkowego działania krzemionki krystalicznej uporządkowanej na poziomie molekularnym. Okazuje się, że prawda jest inna.

Wszystkie krzemiany tworzą warstwę krzemionkową na powierzchni betonu. Zastosowanie krzemianu litu, potasu czy sodu na zatartej na gładko powierzchni prowadzi do utworzenia cienkiej warstwy krzemionkowej, która pod wpływem ruchu i tarcia zaczyna z czasem lepiej odbijać światło od powierzchni betonu (stąd slogan „the older it gets the better it looks’). W sposób naturalny warstwa ta również z czasem zostanie zużyta w wyniku ścierania. Na potwierdzenie tej tezy wystarczy przeprowadzić badanie chropowatości powierzchni betonu nieobrobionego i poddanego obróbce krzemianem. W szczególności beton zaimpregnowany krzemianem o wysokiej lepkości i wysokim stężeniu cząstek stałych będzie się charakteryzował niską chropowatością powierzchniową.

JAK SKUTECZNIE IMPREGNOWAĆ POSADZKI BETONOWE

W stosowaniu płynnych utwardzaczy do betonu należy przestrzegać dwóch ważnych zasad. Po pierwsze, nie należy ich stosować na świeżo zatartym betonie. Istotą reakcji chemicznej jest związanie wodorotlenku wapnia w betonie, a im dłużej beton dojrzewa tym więcej produktu ubocznego hydratacji cementu. Aplikacja krzemianów po której następuje przykrycie betonu folią zazwyczaj kończy się pojawieniem się nieestetycznych wykwitów na powierzchni posadzki.

Po drugie, więcej znaczy lepiej. Płynne utwardzacze do betonu należy stosować do pełnego nasycenia porów. Trudniejsze w aplikacji są krzemiany, zarówno litu i sodu, ponieważ ich wysokie pH i wysoka lepkość utrudniają penetrację do podłoża i sprawiają, że proces aplikacji wymaga dużo uwagi i staranności. Inaczej jest w przypadku krzemionki koloidalnej. Nanokrzemionka doskonale wnika nawet w betony utwardzone powierzchniowo posypkami. Ponadto jest bardziej reaktywna, prostsza w aplikacji i tworzy hydrofilowe (wodolubne) powierzchnie betonowe posadzek.

Autor: Marek Szczerbowski