Betonin kemiallisesti vaikuttavista lisäaineista

Lisäaineiden avulla pyritään muuttamaan hyvinkin erilaisia betonin ominaisuuksia. Tästä syystä joudutaan käyttämään moninaisia lisäaineita, joiden sekä koostumus että toiminta voi poiketa paljon toisistaan. Tällaisten aineiden vaikutus perustuu erilaisiin sekä fysikaalisiin että kemiallisiin ominaisuuksiin. Vaikutusmekanisminsa perusteella ne voidaankin jakaa kolmeksi melko selväksi erilliseksi ryhmäksi: 1) Fysikaalisesti vaikuttavat lisäaineet 2) Kemiallisesti vaikuttavat lisäaineet 3) Fysikaalisesti ja kemiallisesti vaikuttavat lisäaineet Notkistimet ja lisähuokostusaineet ovat fysikaalisesti vaikuttavia lisäaineita. Ne ovat pääasiassa ns. pinta-aktiivisia aineita, jotka edistävät kostumista ja vaahdotusta. Kiihdyttimet ja hidastimet ovat useimmiten kemiallisesti vaikuttavia lisäaineita. Ne ottavat osaa sementtiliiman kemiallisiin reaktioihin ja muuttavat sementin ja veden välisten reaktioiden kulkua. Tietyt hidastimet eivät kuitenkaan vaikuta pelkästään kemiallisesti. Ne reagoivat kemiallisesti sementtiliiman aineosien kanssa, mutta töllöin syntyvät reaktiotuotteet estävät fysikaalisesti hydrataation edistymistä. Monet tiivistysaineet reagoivat kemiallisesti esimerkiksi sementin hydrataatiossa vapautuneen kalkin kanssa, mutta reaktiotuotteet vaikuttavat fysikaalisesti betonin tiiviysominaisuuksiin. Tällaiset aineet ovat fysikaalisesti ja kemiallisesti vaikuttavia lisäaineita. Itse asiassa kaikki lisäaineet vaikuttavat ainakin jossain määrin molemmilla tavoilla, mutta ryhmäjako on kuitenkin paikallaan, sillä ei ole syytä ottaa huomioon vähäisiä ja melko merkityksettömiä sivuvaikutuksia. Fysikaalisesti vaikuttavien lisäaineiden toiminta on suhteellisen selväpiirteinen ja helposti ymmärrettävissä. Lisäaineiden kemiallinen vaikutus saattaa puolestaan asiaan perehymättömän mielestä tuntua perin selittämättömältä ja epäjohdonmukaiselta iselta. Miksi esimerkiksi: - muutaman kymmenesosaprosentin kalsiumkloridiannos toimii hidastimena kun taas parin prosentin luokkaa oleva annos on kiihdytin, - pieni määrä sinkkioksidia hidastaa useimpien sementtilajien sitoutumista, mutta ei kuitenkaan vaikuta aluminaattisementteihin lainkaan, - läheisistä sukulaissuoloista natriumkloridi - ruokosuola - on kiihdytin, natriumfluoridi taasen hidastin, - boorihapon natriumsuola voi olla sekä kiihdytin että hidastin vaikka käytetään samaa sementtiä? Tällaisia esimerkkejä voisi luetella hyvin runsaasti. Kun tarkemmin perehdytään lisäaineiden kemiallisen vaikutuksen mekanismiin selviää kuitenkin, että vaikutus poikkeuksetta noudattaa tiettyjä johdonmukaisia sääntöjä. Mutkikkaissa tapauksissa vaaditaan kuitenkin sementtikemian hyvin perusteelliset tiedot ja lisäaineiden kemiallisen luonteen tuntemus jotta likimainkaan voitaisiin ennustaa lisäaineen vaikutus tuoreen tai kovettuneen betonin ominaisuuksiin. Tavallisen rakentajan on hyvin vaikea saavuttaa tällaiset tiedot, mutta tiettyjen perusperiaatteiden oivaltaminen auttaa useimmiten tajuamaan esimerkiksi esikokeiden ja jatkuvan tarkkailun merkityksen betonoitaessa.