Ook,
in Vlaanderen: additief. Een
hulpstof is een stof die in kleine hoeveelheid aan een andere stof
wordt toegevoegd en het gedrag van die andere stof
beïnvloedt op de manier die gewenst is.
In de bouw worden bij de betonproductie veelvuldig hulpstoffen gebruikt; hulpstoffen hebben invloed op
eigenschappen in de vloeibare of plastische fase van vers beton.
Doel
van de hulpstoffen is bijvoorbeeld de mortel beter verwerkbaar te maken, het
uitgeharde beton sterker te maken, de weerstand tegen het klimaat of
de vervuilde omgeving te verhogen, beter bestand te maken tegen hoge
temperaturen e.d.
Hulpstoffen bij betonspecie
worden onder meer toegepast om de eigenschappen van de betonspecie of die van
het verharde beton te beïnvloeden:
-
vertrager (bindtijdvertrager, bindingsvertrager; om de verwerkingstijd van de
specie te verlengen, om de temperatuurstijging in toom te houden, om
stortnaden e.d. te voorkomen; bijvoorbeeld anhydriet
en gips)
-luchtbelvormer (verhoogt het luchtgehalte in het beton; doel is
meestal het beton meer vorstbestendig te maken, verhoging van de
waterdichtheid (de minieme luchtbelletjes gaan de capillaire werking
tegen, ondanks de verhoogde porositeit); verder wordt de specie beter van de
samenstelling en beter verwerkbaar; leidt tot sterkteverlies; er is
extra mengtijd nodig)
ingesloten luchtbellen, haarvaatje, ijs en beton; klik voor groter
(sika):
-
versneller (verhardingversneller, bindingsversneller; geeft
een snellere
sterteontwikkeling; hydratatiewarmte
komt sneller vrij; verhoogt kans op uitbloeiing; geeft lagere eindsterkte;
meestal op basis van calciumcloride CaCl2 en daarom in Nederland alleen
toegestaan voor ongewapend beton omdat de chloride de wapening
aantast en daarmee betonrot
(betoncorrosie) veroorzaakt)
-
plastificeerder of waterreduceerder (voor bijvoorbeeld
transportbeton; verhoogt de verwerkbaarheid of verlaagt de waterbehoefte;
sommige plastificeerders vertragen de sterkteontwikkeling)
- superplastificeerder, een sterke waterreduceerder (minder water is nodig
om de verwerkbaarheid van de betonspecie te verbeteren, de specie kan
ook de dunnere gedeelten van de constructie bereiken waar niet verdicht
kan worden; omdat de hoeveelheid water verminderd kan worden, wordt de
watercementfactor
kleiner en daarmee de druksterkte gunstiger)
-
waterretentiemiddel (lijmachtige stoffen, colloïden, verdikken
als het ware de specie; verbetert de kleefkracht van het cement aan de
andere fijne en aan grovere materialen; colloïdale betonspecie zal niet uitspoelen en
ontmengen en wordt in de zogenoemde "dichte" variant toegepast om
onder water constructies van beton te bouwen en in de "open"
variant om oeverbeschermingen te maken langs kusten en waterwegen; de
"open" variant van colloïdaal beton wordt steeds vaker
toegepast bij oeverbeschermingen omdat het beton door de zandloze
structuur waterdoorlatend is en toch weerstand heeft tegen uitwassing
van het cement dat de grotere partikels aan elkaar heeft gekit; ook
voor specifieke drainages wordt "open" colloïdale beton
toegepast)
- bindtijdregelaar (meestal een bindtijdvertrager die de reactie van cement met water
remt, zie bij vertrager hierboven en bij polymeren
ververop)
-
waterdichtingsmiddel (verhoogt de weerstand tegen indringen van water, bijvoorbeeld Sika
Hydrofuge HW)
-
"antivries" (bij vrieskou toch beton storten)
-
injectiehulpstoffen (vloeibaar
maken van injectiespecie, vermindering van de hoeveelheid aanmaakwater,
ontvlokking wordt tegengegaan, de binding wordt vertraagd, er ontstaat
waterstof en de reactie veroorzaakt de expansie van het geïnjecteerde
mengsel waardoor de opvulling van holten bij kabels e.d. verbeterd
wordt, de weerstand tegen vorst neemt toe)
- kleeflagen (voor een goede hechting tussen
oud en nieuw beton)
-
sterkteverbeteraar (bijvoorbeeld silica fume, zie verderop)
-
ontkistingsmiddelen -
oppervlaktebeschermers
(tegen uitdrogen van pas gestort beton of tegen het vasthouden van
vuil)
-
anti-aankorsting tegen beton in bekistingen
-
dichtheidverbeteraar of sterkteverbeteraar (voor een betere druksterkte van het
beton)
-
samenhangverbeteraar (voor hellingsbeton)
-
vuurvastmaker (aluminiumoxide voor vuurvast beton)
-
kleurverbeteraars (kleurstoffen zoals ijzeroxide voor rood en
geel, chroomoxide voor groen en gebrande klei voor bruin) -
polymeren worden toegepast als hulpstof om de waterdichtheid van beton
te verbeteren
(Sikacem) -
silica fume is een bekende hulpstof voor sterkteverbetering van
beton
- staalvezels worden op microniveau gebruikt om de cementsteen te
versterken (op macroniveau als wapening; meestal minimaal 30 kg
staalvezels per m3 beton; zie ook vezelversterkt
beton)
- kunststof vezels beperken de gevoeligheid van het beton voor scheuren
ten gevolge van plastische krimp (soms
worden kunststof vezels gebruikt om de samenhang van het beton te verbeteren of
ter verbetering van het afspatgedrag van beton bij brand; ca. 0,5-2,5 kg
kunststof vezels per m3 beton; zie ook vezelversterkt
beton)
-
hydrocrete van Mebin
(Heidelberg
Cement) is een colloïdale hulpstof
om de samenhang tussen cement, zand, grind en water te verbeteren; hierdoor is het mogelijk
hydrocrete zonder speciale voorzieningen en vrijwel zonder uitspoeling onder water te
storten
-
solvitose, gemodificeerd aardappelzetmeel, is een
hulpstof van Avebe: "Het gemodificeerde aardappelzetmeel levert zeer grote moleculen
op die goed in water oplosbaar zijn; de moleculen spinnen in de natte fase van het beton een fijn vertakt netwerk om de cementdeeltjes wat de betonmortel zijn standvermogen
geeft".
Hulpstoffen worden o.m. gebruikt bij de fabricage van lichtbeton.
Op vele terreinen worden hulpstoffen toegepast, ieder met zijn eigen
werking. Zo is kalk bijvoorbeeld als hulpstof in gebruik bij de ontzwaveling van rookgassen.
Het aandeel van een hulpstof in betonspecie is over het algemeen niet meer dan
5% (m/m, massaprocent) van de massa van het cement.
Overigens, ook met behulp van warmte of koelte kan de verharding van
betonspecie tot beton versneld resp. vertraagd worden; met plaatselijke
verwarming of koeling kunnen ook grote temperatuurverschillen in een omvangrijke
verhardende constructie worden voorkomen, wat scheurvorming
tegen kan gaan.
NEN-EN 934-2 "Hulpstoffen voor beton, mortel en injectiemortel - Deel 2: Hulpstoffen voor beton - Definities, eisen, conformiteit, markering en aanduiding"
behandelt de hulpstoffen voor beton. Bijlage A van deze norm bevat de lijst met
goedgekeurde hulpstoffen.
Eng. (m.b.t. beton) admixture, additive; grond- en hulpstoffen is raw
and ancillary materials; corrosiewerende hulpstof is corrosion-inhibiting
admixture; waterreducerende hulpstof is water-reducing agent