Ważną rolę w tym procesie odgrywają projektanci, którzy często dostrzegają możliwości oraz właściwości techniczno - eksploatacyjne nowych lub modyfikowanych wyrobów lub produktów. Powstałe dzięki rozwojowi nowych polimerowych domieszek do betonu technologie betonów polimerowych oraz modyfikowanych polimerami stały się perspektywicznym rozwiązaniem technicznym i technologicznym dla producentów elementów prefabrykowanych. W dzisiejszych czasach chyba nie trzeba nikogo przekonywać do słuszności i potrzeby stosowania domieszek do betonu. Właściwie dobrana domieszka pozwala wykonać beton lepszy tak pod względem technicznym, jak i ekonomicznym. Od wielu lat w technologii wytwarzania mieszanek betonowych obserwuje się wzmożone zainteresowanie domieszkami na bazie polimerów oraz domieszkami polimerowymi pozwalającymi na wyprodukowanie betonu typu PCC, czyli betonu modyfikowanego polimerami. Podział betonów modyfikowanych polimerami przedstawia się następująco [1]:
? Betony polimerowo ? cementowe (PCC ? polymer cement concrete), otrzymywane przez dodanie polimeru do mieszanki betonowej.
? Betony impregnowane polimerem (PIC ? polymer impregnated concrete), otrzymywane przez impregnację stwardniałego betonu monomerem i następnie jego polimeryzację wewnątrz betonu.
? Betony żywiczne (PC ? polymer concrete), bezcementowe, otrzymywane przez zmieszanie syntetycznych żywic z odpowiednio dobranym kruszywem a następnie utwardzenie spoiwa żywicznego.

Po dłuższym okresie zainteresowania bezcementowym betonem żywicznym, obecnie w prefabrykacji szerzej wykorzystuje się betony polimerowo - cementowe. Bez znaczących zmian w technologii wytwarzania w stosunku do betonu zwykłego uzyskuje się znaczną poprawę wielu właściwości zarówno mieszanki betonowej, jak i gotowego prefabrykatu. Betony żywiczne charakteryzują się dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi i bardzo dużą odpornością chemiczną. Są to czynniki sprzyjające trwałości, natomiast negatywne są: niewielka odporność na obciążenia cieplne, podatność do pełzania oraz starzenie, co jest związane ze znaczną zawartością polimeru [2]. Dysponując kompletnym węzłem betoniarskim do produkcji betonu zwykłego bez konieczności znacznych zmian technologicznych, podjęliśmy starania o wyprodukowanie mieszanki betonowej typu PCC, a co za tym idzie, rury przeciskowej z tego betonu. W tym samym czasie we współpracy ze specjalistami z firmy SIKA Poland prowadziliśmy szereg badań mieszanek betonowych z domieszkami na bazie polimerów. W pierwszym etapie należało znaleźć odpowiednią domieszkę na bazie polimerów, przy zastosowaniu której zostałyby poprawione następujące parametry:
? zwiększenie wytrzymałości na ściskanie do wartości 80 MPa,
? zmniejszenie nasiąkliwości do maksymalnie 3%,
? poprawa urabialności a co za tym idzie ? pełniejszego zagęszczenia,
? stabilna konsystencja utrzymująca się na poziomie 19 - 22 sekund badania wg Vebe.
Ze względu na dotychczasowe pozytywne doświadczenia do próbnych zarobów został użyty cement z cementowni EKOCEM Dąbrowa Górnicza CEM II B-S 52,5 N; zastosowanie tego cementu miało m.in. następujące uzasadnienie: cement portlandzki mieszany charakteryzuje się dobrą odpornością na agresję chemiczną, mniejszą termiką, a klasa 52,5 gwarantuje osiągnięcie oczekiwanej wytrzymałości początkowej. Zastosowane kruszywa to: piasek 0-2, żwiry 2-8 oraz 8-16. Skład mieszanki przedstawiał się następująco: Zastosowano domieszkę polimerową firmy SIKA Poland na bazie kopolimeru butadienowo - styrenowego: jest to dyspersja tworzyw sztucznych, a jej działanie polega na[3]:
? ograniczeniu nasiąkliwości,
? ograniczeniu kapilarnego podciągania wody,
? wzroście odporności na przesiąkanie wody.
Zastosowanie jej w betonie powoduje [3]:
? uzyskanie efektu superplastyfikacji,
? poprawę spoistości,
? wzrost szczelności,
? wzrost odporności na agresję chemiczną,
? poprawę mrozoodporności,
? zwiększoną wytrzymałość na zginanie,
? wyższą trwałość,
? obniżenie modułu sprężystości E,
? zmniejszenie podatności na zarysowania.
Plan badań zakładał wykonanie serii zarobów:

a) typ 1: beton zwykły bez domieszki polimerowej;

b) typ 2: beton z domieszką polimerową w ilości 30kg/m3;

c) typ 3: beton z domieszką polimerową w ilości 50 kg/m3.
W każdym w. typie zarobów zastosowano ten sam cement, kruszywa i domieszkę. Ilość cementu i proporcje kruszyw są identyczne dla wszystkich zarobów. Wyniki przedstawia tabela poniżej. Wyniki wytrzymałości na ściskanie zarobów typu 1 przyjęto jako podstawę odniesienia (100 %). Konsystencja była badana metodą Vebe zgodnie z normą [6].
Po uzyskaniu wszystkich wyników, z racji najlepszych przyrostów wytrzymałości na ściskanie oraz stabilnej konsystencji, zdecydowano o wykorzystaniu składu mieszanki typu 2, z domieszką polimerową w ilości 30 kg. Zastosowana recepta znacznie polepszyła właściwości betonu, pozostając korzystna cenowo w porównaniu do zarobów typu 3. Etap drugi ? gotowy wyrób: rura przeciskowa z betonu PCC. Po przeprowadzeniu pozytywnych prób laboratoryjnych, mając gotową recepturę na spolimeryzowaną mieszankę betonową, przystąpiono do prób półtechnologicznych; w efekcie wyprodukowano rurę przeciskową średnicy nominalnej 1200 mm. Produkcja spolimeryzowanej mieszanki betonowej nie stwarzała żadnych problemów, zarówno w fazie mieszania, transportu na stanowisko betonowania, jak i betonowania samej rury. Gotową rurę przeciskową porównywano wizualnie z taką samą rurą z betonu zwykłego klasy C40/50. Rura z betonu PCC charakteryzowała się, mniejszą ilością porów, a także gładszą powierzchnią dającą wrażenie połysku. Ważnym elementem procesu produkcyjnego była wykwalifikowana kadra. To od ludzi bezpośrednio pracujących przy węźle betoniarskim, a następnie na stanowisku formowania zależał sukces przedsięwzięcia. Jakikolwiek błąd popełniony na którymś z etapów, miałby bezpośrednie przełożenie na efekt końcowy. W praktyce bardzo dużą rolę odgrywa stała kontrola parametrów mieszanki oraz parametrów wytrzymałościowych betonu. Jakiekolwiek nieprawidłowości należy eliminować na bieżąco. Stąd duże znaczenie ma przy tak złożonych realizacjach dobra komunikacja pomiędzy węzłem betoniarskim, stanowiskiem formowania i laboratorium zakładowym. Pracownik musi czuć się współodpowiedzialny za produkt oraz posiadać niezbędną wiedzę i umiejętności, dopiero wtedy można w sposób profesjonalny wytwarzać prefabrykaty o bardzo wysokich parametrach jakościowych na skalę przemysłową. Wiele opracowań krajowych, jak i zagranicznych oraz wyniki badań własnych pozwalają sformułować wniosek, że istnieją podstawy naukowe, teoretyczne oraz sposoby technologiczne, materiałowe i techniczne do uzyskania w warunkach przemysłowych betonów typu PCC o wysokich parametrach jakościowych nawet przy zastosowaniu kruszyw otoczakowych przy zastosowaniu tradycyjnej technologii wytwarzania betonów. W tym miejscu należy zwrócić uwagę na wymaganą dokładność przy dozowaniu poszczególnych składników mieszanki betonowej. Przeprowadzone badania i próby stanowią jedynie wstęp do szerokiego programu badań trwałości betonów typu PCC i ich odporności na agresywne działanie środowiska naturalnego [4]. Na świecie tendencja do poprawienia odporności betonu oraz jego trwałości jest bardzo silna, dlatego korzyści płynące z technologii betonów PC i PCC zostały szybko dostrzeżone i podjęto badania na szeroką skalę nad jej wdrożeniem. Łatwy do przewidzenia jest zatem dalszy rozwój betonów spolimeryzowanych i coraz szerszy zakres ich zastosowań w przyszłości. Nie zmieni tego również fakt, że zastosowanie specjalistycznej chemii do betonów PCC wymaga od autora technologii, producenta masy betonowej i wykonawcy bardzo dużej dokładności, staranności i wysokiego poziomu wiedzy fachowej. Niewłaściwie stosowana może bowiem sprawiać wiele trudności w produkcji oraz nieść pewne niebezpieczeństwa. Ze względu jest również oczywiste, że technologie betonów PC i PCC nie wyprą dziś całkowicie tradycyjnej technologii betonu, zarówno w prefabrykacji, jak i na placach budów. Bardzo szybki rozwój technologii polimerów, a także obniżka cen domieszek polimerowych spowodują jednak szybką zmianę tego stanu doprowadzając do bardzo szerokiego stosowania technologii i PCC w budownictwie, a w szczególności w prefabrykacji betonowej [7]. Wspomniany we wstępie wymóg systematycznego podnoszenia parametrów użytkowych wyrobów firmy BETRAS oraz poszukiwania nowych rozwiązań, dotychczas skutkował wprowadzeniem na polski rynek żelbetowej rury przeciskowej, opracowaniem połączenia na tereny występowania szkód górniczych, zastosowaniu ochronnych powłok z żywic epoksydowych. Mamy nadzieję że z powodu opisanych powyżej ?nowych? właściwości użytkowych, rura przeciskowa z betonu modyfikowanego polimerami (PCC) znajdzie zastosowanie w budowanych instalacjach metodami bezwykopowymi. Przyczyni się do rozszerzenia palety dostępnych na rynku materiałów, a co najważniejsze będzie - miała swój udział w poprawie stanu środowiska naturalnego naszego kraju. Mamy jednak świadomość, że przed nami jeszcze wiele prób i badań, realizacji nowych pomysłów, że to jest tylko mały krok w dążeniu do doskonałości. LITERATURA:
[1] L. Czarnecki, Betony żywiczne, Arkady, Warszawa (1982).
[2] L. Czarnecki, P. Łukowski, Cement Wapno Beton Nr 6/2003.
[3] Karta techniczna produktu własność SIKA Poland.
[4] P. Stawiarski, Cement Wapno Beton Nr 5/2000.
[5] K. Pogan, Praca zbiorowa ?Technologie Addiment i Polyment dla posadzek przemysłowych?. Wyd. Addiment Polska Sp. z o.o. Górażdże Cement S.A. Politechnika Krakowska, Kraków 2000r.
[6] PN ? EN 12350 ? 3 ?Badanie mieszanki betonowej ? badanie konsystencji metodą Vebe?.
[7] P. Grabarczyk, W. Świerczyński, Zastosowanie betonu samozagęszczającego się w prefabrykacji. XIX Konferencja Naukowo - Techniczna Jadwisin 2004.

autor: Krzysztof Kublik