Које су грешке у примени поликарбоксилног суперпластификатора?

Које су грешке у примени поликарбоксилног суперпластификатора?

(1) Флуктуације стопе смањења воде, изазов за контролу у инжењерству

У промотивним материјалима за поликарбоксилне суперпластификаторе, висок ефекат смањења воде је често наглашен, са тврдњама да стопе редукције воде достижу 35% или чак преко 40%. Док лабораторијски тестови понекад потврђују ове високе стопе, стварни учинак на лицу места може бити разочаравајући, понекад дајући стопе мање од 20%. Стопа редукције воде је строго дефинисан термин, мерен под специфичним условима, у складу са стандардом ГБ8076 „Додаци за бетон“, коришћењем основног цемента, одређеног односа мешања и контролисаног пада на (80+10) ​​мм. Међутим, овај термин се често користи да представи ефекат смањења воде производа у различитим контекстима, што често изазива неспоразуме. Поликарбоксилни суперпластификатори су доказано ефикасни при нижим дозама, постижући веће стопе редукције воде од других типова суперпластификатора. Међутим, на ефикасност поликарбоксилних суперпластификатора у великој мери утичу услови испитивања у поређењу са другим суперпластификаторима.

Прво, ефикасност поликарбоксилних суперпластификатора у великој мери зависи од врсте и количине цемента који се користи у бетонској мешавини. Тестови спроведени са истом дозом суперпластификатора али различитим количинама цемента од 330 кг/м³, 350 кг/м³, 380 кг/м³ и 420 кг/м³ дали су стопе смањења воде од 18%, 22%, 28% и 35 %, респективно. Када су коришћене различите врсте цемента, стопе редукције воде варирале су до 10%. Друго, већи садржај глине у песку доводи до нижих стопа редукције воде за поликарбоксилне суперпластификаторе. Повећање дозе, као што се понекад ради са суперпластификаторима на бази нафталена, није тако ефикасно за поликарбоксилне суперпластификаторе; у многим случајевима, течност не испуњава захтеве и бетон почиње да крвари. Најбоље решење је смањење садржаја глине. Поред тога, брзина редукције воде за поликарбоксилне суперпластификаторе, као и друге суперпластификаторе, зависи од процеса мешања. Ручно мешање генерално доводи до стопе редукције воде која је 2-4% нижа него код механичког мешања. На брзину утиче и врста и доза помоћних материјала у бетону. За мешавине са високим дозама, поликарбоксилни суперпластификатори имају боље резултате од суперпластификатора на бази нафталена.

(2) Веће дозе суперпластификатора доводе до бољих ефеката смањења воде

Да би створили бетон високе чврстоће са ниским односом воде и цемента, инжењери често повећавају дозу поликарбоксилних суперпластификатора за оптималне перформансе. Генерално, како се доза повећава, тако се повећава и стопа смањења воде. Међутим, након одређене дозе, ефекат може изгледати да се смањује. То не значи да је ефикасност смањења воде опала, већ да је дошло до озбиљног крварења, што отежава прецизно мерење течности услед пада. Да би се осигурала усклађеност са стандардима тестирања производа, доза током тестирања не би требало да буде претерано висока. Дакле, извештаји о квалитету производа одражавају само основне податке, док стварни резултати примене зависе од специфичних инжењерских тестова.

(3) Проблеми са крварењем бетона са поликарбоксилним суперпластификаторима

Индикатори обрадивости бетона обично укључују флуидност, кохезију и задржавање воде. Бетон припремљен са поликарбоксилним суперпластификаторима не испуњава увек све захтеве употребе и често представља различите проблеме. Због тога се током тестирања често користе термини као што су „тешка изложеност камењу“, „крварење“ и „сегрегација“ за опис својстава бетона. Већина бетонских мешавина са поликарбоксилним суперпластификаторима је веома осетљива на садржај воде; повећање садржаја воде за само (1-3) кг/м³ може да изазове озбиљно крварење, утиче на уједначеност изливања и доводи до недостатака као што су ломљење површине, песковитост, рупе и смањена чврстоћа и издржљивост. Лоша контрола влаге агрегата у комерцијалним бетонарима може довести до вишка воде, узрокујући крварење и сегрегацију.

(4) Поликарбоксилни суперпластификатор Бетон са високом течношћу склон слојевитости и сегрегацији

У многим случајевима, високо флуидни бетон направљен са поликарбоксилним суперпластификаторима, чак и када је оптимално контролисан за дозу и садржај воде, можда неће испољити крварење, али и даље има тенденцију да се слојеви и сегрегирају. Ово се обично манифестује потапањем крупног агрегата и плутањем малтера или пасте. Изливање таквог бетона, чак и без вибрација, доводи до евидентног слојевитости и сегрегације. Ово је углавном због брзог смањења вискозитета суспензије када се користе поликарбоксилни суперпластификатори са високом флуидношћу. Додавање средстава за згушњавање може делимично да реши овај проблем, али ова средства често значајно смањују ефекте смањења воде.

(5) Нема синергијског ефекта са другим врстама суперпластификатора

У прошлости, бетонске мешавине су могле лако да прелазе између типова помоћних пумпи без значајних разлика између лабораторијских и теренских резултата. Међутим, са усвајањем поликарбоксилних суперпластификатора, појавиле су се недоследности у својствима бетонске мешавине. Појављују се неочекивани проблеми, као што су суве мешавине чак и са повећаном дозом воде, бржи губитак пада у поређењу са редовним помоћним пумпама и лоша неоптерећеност. Чврстоћа бетона такође може бити неприхватљиво ниска. Традиционални суперпластификатори, као што су лигносулфонат, нафтален, меламин, алифатик и амино-сулфонат, могу се мешати да би се испунили специфични захтеви, што обично резултира побољшаним перформансама. Ове смеше су обично међусобно растворљиве, осим малих талога између лигносулфонатних и нафталенских типова, што не утиче на употребу. Међутим, поликарбоксилни суперпластификатори често немају синергистички ефекат када се комбинују са другим суперпластификаторима, а њихова решења имају лошу међусобну растворљивост.

(6) Нема ефеката модификације када се додају уобичајени модификатори

Због ограничених улагања у истраживање, већина истраживања поликарбоксилних суперпластификатора фокусира се на побољшање ефеката пластификације и смањења воде, а не на прилагођавање производа специфичним потребама пројекта, као што је прилагођавање времена везивања, садржаја ваздуха или вискозитета. Променљивост и нестабилност цемента, помоћних материјала и агрегата у инжењерингу чини да је од суштинског значаја за добављаче да развију поликарбоксилне суперпластификаторе који се могу модификовати у складу са захтевима пројекта. Тренутно се технике модификације углавном заснивају на методама развијеним за традиционалне суперпластификаторе као што су лигносулфонат и нафтален. Међутим, тестови показују да претходне методе модификације нису нужно погодне за поликарбоксилне суперпластификаторе. На пример, успоравајућа компонента натријум цитрата, ефикасна са суперпластификаторима на бази нафталена, не функционише за поликарбоксилне суперпластификаторе и може чак да убрза везивање. Натријум цитрат такође има слабу растворљивост са поликарбоксилним суперпластификаторима. Штавише, различити средства за уклањање пене, средства за увлачење ваздуха и згушњивачи који се користе у традиционалним суперпластификаторима могу бити некомпатибилни са поликарбоксилним суперпластификаторима. Ово илуструје да, због јединствене молекуларне структуре поликарбоксилних суперпластификатора, тренутна дубина истраживања и акумулирано инжењерско искуство нису довољни за њихову ефикасну модификацију другим хемијским компонентама. Стога, теоријске и стандардне смернице из претходних модификација суперпластификатора могу захтевати даље истраживање и прилагођавање за поликарбоксилне суперпластификаторе.