Materiały do produkcji prefabrykatów betonowych

Prefabrykaty to gotowe formy betonowe, montowane i zespalane dopiero na placu budowy. Ich wykorzystanie powoduje przeniesieni dużej części procesu technologicznego do wytwórni prefabrykatów, pozwala zaoszczędzić czas, uzyskać produkty wysokiej jakości. Z czego wykonuje się elementy do budownictwa systemowego? Jakie materiały stosowane są w produkcji prefabrykatów betonowych?

Prefabrykaty wykonywane są na konkretne potrzeby. Skład mieszanki dostosowywany jest do wymogów konstrukcji, zastosowania poszczególnych gotowych elementów.

Produkcja elementów prefabrykowanych z betonu przebiega podobnie jak w przypadku konstruowania elementów monolitycznych. Konieczne jest przygotowanie formy i ewentualnych zbrojeń, a następnie umieszczenie w niej mieszanki betonowej, zagęszczenie betonu i jego dojrzewanie.

Środki antyadhezyjne w produkcji prefabrykatów

Aby zapobiec uszkodzeniom elementów na etapie rozformowywania konieczne jest użycie środków antyadhezyjnych. Ich zastosowanie umożliwia wyjęcie prefabrykatu z formy bez plam i przebarwień czy widocznych raków.

Środki te dobiera się zależnie od rodzaju użytego betonu, warunków wytwarzania czy pożądanej gładkości powierzchni.

Skład mieszanki do prefabrykatów

Mieszanka betonowa wykorzystywana do wytworzenia gotowego elementu składa się z cementu, kruszywa wody i odpowiednich domieszek. Użycie konkretnego rodzaju kruszywa, cementu czy domieszki przesądza o parametrach uzyskanego betonu, a tym samym jego właściwościach i możliwościach zastosowania.

Dobierając składniki mieszanki betonowej do produkcji prefabrykatów uwzględnia się takie zmienne, jak:

wymagana w projekcie wytrzymałość (klasa betonu, przewidywane obciążenia)
wymiary elementu
poziom skomplikowania kształtu elementu
przeznaczenie elementu, klasy ekspozycji określające narażenie betonu na działanie agresji środowiskowych w czasie eksploatacji obiektu
wymagany stopień zbrojenia

Popularnym prefabrykatem jest keramzytobeton, uzyskiwany dzięki zastosowaniu lekkiego kruszywa ceramicznego – keramzytu.

Z kolei użycie cementu zawierającego nanokrystaliczny dwutlenek tytanu pozwala uzyskać beton o wyjątkowych, samoczyszczących właściwościach.

Domieszki do betonu prefabrykowanego

Rolą zastosowanych domieszek jest nadanie mieszance betonowej określonych właściwości zarówno na etapie produkcji jak uzyskanie wyrobu o pożądanej wytrzymałości, trwałości i wyglądzie.

Precyzyjne ułożenie mieszanki w formie, ścisłe otulenie zbrojenia gwarantują domieszki wpływające na konsystencję i urabialność masy. W tym celu stosuje się plastyfikatory i upłynniacze, regulujące stosunek wody do cementu. Obniżony współczynnik w/c pozwala uzyskać wyrób wytrzymały, o wysokiej trwałości.

Inne domieszki stosowane są przy produkcji elementów odpornych na korozję mikrobiologiczną. Efekt krystalicznego uszczelnienia betonu konieczny jest choćby w przypadku produktów stosowanych do budowy sieci kanalizacyjnej.

Superplastyfikatory przyspieszają proces twardnienia betonu, co jest istotne w przypadku prefabrykatów z betonu sprężonego, wymagających zwolnienia naciągu strun.

Mineralne wypełniacze w postaci np. mączki wapiennej czy pyłu krzemionkowego w połączeniu z plastyfikatorami i innymi domieszkami pozwalają uzyskać znacznie wyższe parametry wytrzymałości na ściskanie (nawet do 800 MPa).

Inne domieszki będą istotne przy produkcji elementów z betonu samozagęszczalnego. Zastosowane będą substancje gwarantujące płynność, samoodpowietrzenie, stabilność i odporność na segregację elementów. Oprócz plastyfikatorów sprawdzą się wypełniacze mineralne lub domieszki stabilizujące.

Duże elementy, wytwarzane z mieszanki o niskim współczynniku w/c, produkuje się stosując opóźniacze wiązania betonu, domieszki przedłużające czas utrzymania konsystencji.

Mieszankę betonową można modyfikować, zmieniając tym samym jej właściwości, używając dodatków takich jak żywice, polimery, włókna szklane, włókna polipropylenowe, włókna stalowe.

Zbrojenie betonu prefabrykowanego

Do wzmocnienia betonowych elementów na etapie ich produkcji wykorzystuje się:

Zastosowanie konkretnego wzmocnienie wymaga innej technologii produkcji. Pręty zbrojeniowe umieszczane są w formach a następnie zalewane mieszanką betonową.

Kable sprężające mogą być naprężane przed wbudowaniem mieszanki betonowej do formy. To rodzaj zbrojenia aktywnego. Po utwardzeniu mieszanki i zwolnieniu kotwień następuje właściwe sprężenie betonu, przeniesienie sił na stwardniały element. Naciągi wykonuje się także po zabetonowaniu. Cięgna umieszcza się w specjalnie przygotowanych kanałach wcześniej wytworzonych elementów. Sprężenia wykonuje się specjalistycznymi urządzeniami.

Dodatkowe elementy i obróbka prefabrykatów

Gotowe ściany z prefabrykatów wytwarzane są najczęściej z gotową izolacją termiczną. Dodatkowo montuje się warstwę z wełny mineralnej, styropianu lub polistyrenu ekstrudowanego.

Aby ułatwić transport czy montaż prefabrykowanych elementów mocuje się także wkładki dystansowe, stabilizujące zbrojenie, elementy łączące, jak np. kotwy, kasety lub szyny z pętlami odginanymi, a także kotwy i haki transportowe oraz pokrywy do zamykania otworów.

Ciekawe faktury elementów, szczególnie w przypadku betonu architektonicznego, uzyskuje się dzięki zastosowaniu drewnianych, gumowych lub wykonanych z elastycznych tworzyw sztucznych matryc. Ciekawy efekt uzyskuje się poprzesz obróbkę mechaniczną, poddając elementy procesowi szlifowania, piaskowania, śrutowania czy łamania.

Stosując opóźniacz wiązania na powierzchnie formy można po wyjęciu elementu wypłukać wierzchnią warstwę zaczynu, odsłaniając kruszywo, nadając elementowi niepowtarzalnego charakteru i dodatkowych walorów estetycznych.

Uzyskanie koloru możliwe jest dzięki użyciu białego cementu lub poprzez barwienie w masie dodając do mieszanki pigmentu.

Zalety prefabrykacji

Produkcja gotowych elementów w specjalistycznej wytwórni pozwala na ciągłą kontrolę mieszanki i utrzymanie stałych warunków produkcji, gwarantujących wysoką jakość uzyskiwanych wyrobów, o lepszych parametrach niż w przypadku betonu monolitycznego. Usprawnia i przyspiesza prace.

Wśród firm produkujących gotowe elementy betonowe wskazać można: Betpref, Betonbest Sp. z o.o., Prefa WAAB, Budokrusz SA, Poz Bruk Sp. z o.o., DBB Białe Błota, Goldbeck Comfort Sp. z o.o., Pekabex S.A., Thomas Praefab Międzyrzecz Sp. z o.o., Zbych-Pol & Mobet Sp. z o.o., Wibro Sp. z o.o.