Hulpstoffen voor beton

In de huidige betontechniek worden vrijwel altijd zeer geavanceerde hulpstoffen toegepast. De bekendste en meest toegepaste soorten zijn de waterreducerende, plastificerende hulpstoffen. Daarmee wordt de hoeveelheid water in het beton verminderd, wat de levensduur en weerstand tegen slijtage en corrosie verbetert. Het beton wordt daardoor duurzamer. Ook de verwerkbaarheid en technische eigenschappen in het algemeen verbeteren sterk.

Welke soorten hulpstoffen zijn er? 

Hulpstoffen bestaan zowel in poedervorm als vloeibare vorm, afhankelijk van het gewenste gedrag en de toepassingsmogelijkheden. Deze stoffen beïnvloeden één of meerdere eigenschappen van het beton positief. De norm voor hulpstoffen voor beton (NEN-EN 934-2), mortel en injectiemortel geeft een indeling én de eisen met betrekking tot de werking van:

• (super)plastificerende hulpstoffen
• waterretentiemiddel
• luchtbelvormer
• bindtijdversneller
• verhardingsversneller
• vertragende stof

Door gebruik van de juiste hulpstoffen, stellen betontechnologen het beton samen met de door hen gewenste eigenschappen. 

Plastificeerders

Door (super)plastificeerders toe te voegen, wordt het watergehalte van beton verlaagd, terwijl de verwerkbaarheid behouden blijft. Deze hulpstoffen verbeteren niet alleen de verwerkbaarheid van het beton, maar hebben ook andere voordelen. De waterreductie neemt hierdoor behoorlijk toe en de eigenschappen van het beton verbeteren en verduurzamen daardoor op meerdere fronten aanzienlijk. 

Zowel op basis van samenstelling als op basis van het effect wordt een onderscheid gemaakt tussen gewone plastificeerders en superplastificeerders. De belangrijkste grondstof voor gewone plastificeerders is lignosulfonaat. Deze hulpstof wordt doorgaans toegepast met vaste-stofgehaltes tussen 20 en 40% (m/m). De dosering ligt gebruikelijk tussen 0,4 en 0,8 % (m/m) ten opzichte van het cementgehalte. Bij hogere doseringen kan een vertragende bijwerking optreden. Ook kan de hulpstof bij hogere doseringen lucht inbrengen. 

Waterretentiemiddel

Waterretentiemiddelen verbeteren de stabiliteit van een betonmengsel. Hierdoor wordt de uitscheiding van water (bleeding) teruggebracht en wordt het beton duurzamer, doordat het beter bestand is tegen scheuren en andere schade. De oppervlaktekwaliteit van zichtbeton verbetert. Deze hulpstof wordt ook toegepast in onderwaterbeton (colloïdaalbeton). Bovendien leidt een lager watergehalte tot een hogere sterkte en een betere weerstand tegen corrosie van de wapening, waardoor het beton langer meegaat.

Luchtbelvormers

Luchtbelvormers zijn hulpstoffen die een groot aantal kleine luchtbelletjes in het beton brengen. De ingebrachte lucht bestaat uit microscopisch kleine luchtbellen, gewoonlijk tussen 10 μm en 300 μm in diameter. De ingebrachte luchtbellen hebben verschillende effecten op vers en uitgehard beton. Dankzij deze belletjes is beton bijvoorbeeld beter bestand tegen vorst en dooizouten. Lees meer over luchtbelvormers op het Betonlexicon.

Versnellers

Versnellers verhogen de beginsnelheid van de chemische reactie tussen cement en het aanmaakwater. Dit resulteert in een snellere binding van het beton of snellere uitharding en sterkteontwikkeling of beide. Verhardingsversnellers verkorten de ontkistingstijd en optimaliseren het bouwproces of maken een versnelde betreding van betonnen vloeren en trottoirs mogelijk. Versnellers kunnen een belangrijke rol spelen in In het verduurzamen van beton. In 2021 organiseerde Betonhuis een webinar versnellers. Tijdens het webinar werd uitgebreid ingegaan op de effecten van de verschillende hulpstoffen en wat ze betekenen voor onder andere de sterkteontwikkeling en eindsterkte van beton. Met versnellers kan het cementgehalte flink worden verlaagd.

Vertragende stof

Vertragende stoffen worden vooral gebruikt in betonspecie om de (hydratatie-)reactie te vertragen en zo de verwerkingsduur ('potlife') van betonspecie te verlengen. Vertragende hulpstoffen worden gemaakt op basis van suikers, zoals sacharine of gluconaten. Ook fosfaten worden veel gebruikt, maar ook andere chemische verbindingen komen voor. De werking wordt sterk beïnvloed door cementeigenschappen, de water-cementfactor van de betonspecie en vooral de specietemperatuur.

Ook de toepassing en doseringsgrootte van vulstoffen heeft grote invloed op de werking van vertragers. Voor het bepalen van de dosering voor een bepaald effect is in alle gevallen geschiktheidsonderzoek nodig. De vertragende werking heeft invloed op het bleedinggedrag van de specie. De duur van de nabehandeling dient evenredig te worden verlengd. De toepassing van vertragende hulpstoffen levert vaak als neveneffect een hogere eindsterkte van het beton. Vertragers worden vooral gebruikt in betonmortel om de hydratatiereactie te vertragen en zo de verwerkingsduur van beton te verlengen. De verharding wordt uitgesteld. Dit kan nodig zijn in verband met de stortvolgorde of door calamiteiten.

Betonpocket
Meer over betontechnologie staat in de Betonpocket. Deze pocket is al enkele decennia een begrip in de cement- en betonwereld. Het is een handig naslagwerk voor betontechnologen, constructeurs, adviseurs en uitvoerders en werd voorheen uitgebracht door Enci, Sagrex en Mebin. IN 2020 heeft Betonhuis de inhoud geactualiseerd en de kennis opnieuw gebundeld in een pocket. Een nieuwe versie zal medio 2023 verschijnen.

Betonpocket