Sedymentacja

Napowietrzanie wpływa na konsystencję, czyli „podatność” mieszanki w sposób jakościowy: mieszankę można określić jako bardziej „plastyczną”, tak że przy tej samej, zmierzonej urabialności, określonej za pomocą wskaźnika zagęszczenia, mieszanka napowietrzona daje się łatwiej umieścić w formie i zagęścić niż mieszanka nie napowietrzona (program uprawnienia budowlane na komputer).

Napowietrzenie jest także korzystne z uwagi na zmniejszenie wydzielania mleczka cementowego (bleeding), pęcherzyki powietrza zdają się utrzymywać cząstki stałe w zawieszeniu, tak że sedymentacja zostaje zmniejszona i woda nie ulega oddzielaniu się od betonu. Z tego powodu ulega zmniejszeniu przepuszczalność oraz wydziela się mleczko cementowe na powierzchni, na skutek czego zwiększona jest mrozoodporność górnej powierzchni płyty betonowej lub ogólnie górnej warstwy betonu (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Twierdzi się niekiedy, że napowietrzenie ogranicza segregacji. Jest to prawdziwe o tyle, o ile dotyczy segregacji przy manipulowaniu i transporcie, ponieważ mieszanka jest bardziej spoista. Zawsze możliwa jest jednak segregacja w wyniku prze wibrowania, zwłaszcza że w tych warunkach gwałtownemu usuwaniu ulegają pęcherzyki powietrza. Napowietrzenie obniża gęstość betonu i powoduje, że cement i kruszywo mogą przemieszczać się przy układaniu znacznie dalej w głąb formy (uprawnienia budowlane).

Daje to korzyść ekonomiczną, zredukowaną jednak przez koszt środka napowietrzającego (chociaż środki te są tanie), i być może przez zwiększenie kosztu nadzoru. Napowietrzenie stosowano z powodzeniem w przypadku użycia cementów odpornych na działanie siarczanów i innych cementów portlandzkich, a także przy jednoczesnym dodawaniu CaCl₂ jako przyspieszacza. Istnieją trzy metody pomiaru całkowitej zawartości powietrza w świeżym betonie. Ponieważ w pomiarach tych celowo wprowadzonego powietrza nie można odróżnić od dużych pęcherzy powietrza uwięzionego w betonie przypadkowo, jest zatem ważne, aby badany beton był właściwie zagęszczony (program egzamin ustny).

Typowy miernik napowietrzenia

Metoda grawimetryczna jest najstarsza. Polega ona po prostu na porównaniu gęstości pozornej betonu zawierającego powietrze Q_a z obliczoną gęstością pozorną betonu nie napowietrzonego q o tych samych proporcjach mieszanki. Zawartość powietrza, wyrażona jako ułamek całkowitej objętości betonu, wynosi wówczas (opinie o programie). Metoda ta jest omówiona w normie ASTM C 138-71 T i może być stosowana wówczas, gdy ciężar właściwy kruszywa i proporcje mieszanki nie ulegają zmianom. Błąd w obliczonej zawartości powietrza równy 1% nie należy do rzadkości. Tego rzędu błędu można się spodziewać na podstawie zwykłej praktyki określania gęstości pozornej elementów próbnych, nominalnie podobnych, wykonanych z betonu nie napowietrzanego (segregator aktów prawnych).

W metodzie objętościowej określana jest różnica objętości próbki betonu przed usunięciem powietrza i po jego usunięciu. Powietrze usuwane jest przez wstrząsanie, kołysanie i mieszanie, co przeprowadza się w piknometrze lub w innym naczyniu nadającym się do tego celu. Szczegóły próby opisano w normie ASTM C 173-71. Główna trudność związana jest z okolicznością, że masa wody zastępującej powietrze jest niewielka w porównaniu z całkowitą masą betonu. Metodą najpopularniejszą i najbardziej nadającą się do stosowania na placu budowy jest metoda ciśnieniowa (promocja 3 w 1).

Oparta jest ona na zależności między objętością powietrza i przyłożonym ciśnieniem (przy stałej temperaturze), opisanej prawem Boyle’a. Proporcje mieszanki i właściwości materiałów nie muszą być znane, a przy miernikach napowietrzenia dostępnych w handlu nie potrzeba nawet prowadzić obliczeń, ponieważ podziałka aparatu jest już wyskalowana w procentach zawartości powietrza. Postępowanie polega w zasadzie na obserwacji zmniejszenia się objętości próbki betonu poddanej znanemu przyrostowi ciśnienia. Ciśnienie wywołuje się za pomocą niewielkiej pompki, podobnej do pompki od roweru, a mierzy się je za pomocą miernika ciśnienia.