În condiția menținerii aceleiași înclinații a betonului, aditivii care pot reduce semnificativ conținutul de apă de amestecare sunt numiți agenți de reducere a apei de înaltă eficiență, cunoscuți și sub denumirea de superplastifianți sau plastifianți. Ele aparțin categoriei agenților de reducere a apei neretardenți. Agenții de reducere a apei de înaltă eficiență au un efect puternic de dispersie asupra cimentului, crescând în mod semnificativ fluiditatea amestecurilor de beton și scăderea betonului, reducând în același timp substanțial consumul de apă și îmbunătățind lucrabilitatea betonului. Cu toate acestea, unii agenți de reducere a apei de înaltă eficiență pot accelera pierderea deformarii betonului, iar dozarea excesivă poate provoca sângerări.
Agenții de reducere a apei de înaltă eficiență, în general, nu modifică timpul de priză al betonului. Când sunt utilizate în cantități mari (supradozaj), acestea pot avea un ușor efect de întârziere, dar nu întârzie dezvoltarea precoce a rezistenței betonului întărit. Rata de reducere a apei a agenților de reducere a apei de înaltă eficiență poate ajunge la peste 20%, cu un efect notabil asupra îmbunătățirii timpurii a rezistenței. Acești agenți sunt utilizați pe scară largă în diferite tipuri de beton armat și beton precomprimat și sunt potriviți pentru prepararea betonului de rezistență timpurie, de înaltă rezistență, fluid, autocompactant și întărit cu abur.
Dezvoltarea betonului a demonstrat pe deplin impactul semnificativ pe care agenții de reducere a apei de înaltă eficiență din aditivi îl au asupra producției și aplicării betonului. În anii 1960, Japonia a inventat lignosulfonatul, iar Germania a inventat rășina sulfonată de melamină formaldehidă, care a devenit produse reprezentative ale agenților de reducere a apei de înaltă eficiență. Japonia a aplicat pentru prima dată acest tip de beton la producția de piloți de înaltă rezistență. În anii 1970, grinzile de beton cu înclinare medie și rezistență variind de la 50 la 80 MPa au fost utilizate în podurile de autostrăzi și de cale ferată. Germania a folosit mai întâi agenți de reducere a apei de înaltă eficiență în betonul subacvatic nedispersiv, îmbunătățind fluiditatea amestecului de beton fără a modifica raportul apă-ciment. Deoarece atât rezistența, cât și fluiditatea pot fi obținute simultan, agenții de reducere a apei de înaltă eficiență sunt acum utilizați în întreaga lume pentru a produce beton de înaltă rezistență și fluiditate ridicată. Agenții de înaltă generație de reducere a apei, agenți pe bază de lignosulfonat și agenți pe bază de rășină melaminică, de înaltă generație, au fost dezvoltați la începutul anilor 1960. Datorită performanței lor semnificativ îmbunătățite în comparație cu agenții obișnuiți de reducere a apei, aceștia sunt numiți și superplastifianți. Agenții de reducere a apei cu eficiență înaltă de a doua generație sunt amino sulfonații, deși cronologic au fost dezvoltați după agenții de reducere a apei de înaltă eficiență din a treia generație, agenți pe bază de policarboxilat. Agenții pe bază de policarboxilat, care sunt copolimeri grefați care conțin atât grupări sulfonice, cât și carboxilice, sunt cei mai importanți și mai performanti agenți dintre agenții de reducere a apei de a treia generație.
1. Metode de selectare a agenților de reducere a apei de înaltă eficiență
În conformitate cu standardul național actual „Specificația tehnică pentru aplicarea aditivilor de beton” (GB50119-2013), agenții de reducere a apei de înaltă eficiență utilizați în mod obișnuit în ingineria betonului pot fi selectați așa cum este specificat în tabelul 3-1.
| Nr. de serie |
Metoda de selecție |
| 1 |
Pentru proiectele din beton, pot fi utilizați următorii agenți de reducere a apei de înaltă eficiență: |
| |
(1) Sărurile naftalenei și omologii săi sulfonate cu formaldehidă, amino sulfonați etc.; |
| |
(2) Sulfonați de rășină solubili în apă, cum ar fi rășini sulfonate de melamină-formaldehidă; |
| |
(3) Polimeri de înaltă condensare ai hidroxialchil sulfonaților alifatici etc. |
| 2 |
Pentru proiectele din beton, pot fi utilizați agenți de reducere a apei de înaltă eficiență de tip retard, compuși din retardanți și agenți de reducere a apei de înaltă eficiență. |
2. Gama de aplicare a agenților de reducere a apei de înaltă eficiență
Practica ingineriei a arătat că reducerea raportului apă-ciment la sub 0.4 cu ajutorul agenților de reducere a apei de înaltă eficiență poate produce beton și mortar de înaltă rezistență și poate fi folosit pentru a prepara „amestecuri superplastifiate” – beton cu conținut scăzut de apă, dar curgere foarte mare. După întărire, un astfel de beton are porozitate scăzută, rezistență ridicată și durabilitate excelentă, ceea ce prelungește semnificativ durata de viață a betonului expus la medii corozive. Aplicarea pe scară largă a agenților de reducere a apei de înaltă eficiență a injectat o nouă vitalitate în dezvoltarea tehnologiei betonului.
Conform standardului național actual „Specificații tehnice pentru aplicarea aditivilor de beton” (GB50119-2013), domeniul de aplicare a agenților de reducere a apei de înaltă eficiență în ingineria betonului ar trebui să îndeplinească cerințele specificate în tabelul {{3} }.
| Nr. de serie |
Domeniul de aplicare |
| 1 |
Agenții de reducere a apei de înaltă eficiență pot fi utilizați pentru betonul simplu, betonul armat, betonul precomprimat și, de asemenea, pentru producerea betonului de înaltă rezistență. |
| 2 |
Agenții de reducere a apei de înaltă eficiență de tip retardant pot fi utilizați pentru betonul în masă, betonul compactat cu role, betonul turnat în climă caldă, turnarea betonului pe suprafețe mari, betonul pentru evitarea rosturilor reci, betonul care trebuie depozitat pentru o perioadă lungă de timp sau transportate pe distanțe lungi, beton auto-compactant, beton alunecat sau trage și alte beton care necesită timp de priză prelungit și o reducere mare a apei rata. |
| 3 |
Agenții standard de reducere a apei de înaltă eficiență sunt potriviți pentru beton turnat când temperatura minimă zilnică este peste 0 grade și pot fi utilizați și pentru betonul întărit cu abur. |
| 4 |
Agenții de reducere a apei de înaltă eficiență de tip retard sunt potriviți pentru betonul turnat atunci când temperatura minimă zilnică este peste 5 grade. |
Pentru a realiza pe deplin efectele de reducere a apei și de îmbunătățire a rezistenței agenților de reducere a apei de înaltă eficiență și pentru a îmbunătăți semnificativ performanța betonului, este necesar să ne asigurăm că calitatea agenților de reducere a apei de înaltă eficiență selectați este în conformitate cu standardele naționale. După sosirea la șantier, inspecția calității agenților de reducere a apei de înaltă eficiență selectați trebuie efectuată în conformitate cu standardul național actual „Specificația tehnică pentru aplicarea aditivilor de beton” (GB50119-2013). Cerințele de inspecție a calității pentru agenții de reducere a apei de înaltă eficiență sunt enumerate în tabelul 3-3.
| Nr. de serie |
Cerințe de inspecție a calității |
| 1 |
Agenții de reducere a apei de înaltă eficiență trebuie inspectați în loturi de 50 tone. Dacă este mai mic de 50 de tone, ar trebui să fie considerat un singur lot. Cantitatea de probă pentru fiecare lot de inspecție nu trebuie să fie mai mică de 0,2 tone de agent de reducere a apei necesar pentru materialele de ciment. Probele trebuie bine amestecate și împărțite în două părți egale: o parte trebuie inspectată în conformitate cu articolele și cerințele stipulate la articolele 5.3.2 și 5.3.3 din „Specificațiile tehnice pentru aplicarea aditivilor de beton” (GB{{13} }}), cu nu mai puțin de două inspecții pe lot; cealaltă parte ar trebui să fie sigilată și păstrată timp de șase luni, iar dacă există îndoieli ar trebui efectuată o inspecție comparativă. |
| 2 |
Elementele de inspecție de intrare pentru agenții de reducere a apei de înaltă eficiență ar trebui să includă valoarea pH-ului, densitatea (sau finețea), conținutul de solid (sau conținutul de umiditate) și rata de reducere a apei. Pentru agenții de reducere a apei de tip retard, trebuie testată și diferența de timp de priză. |
| 3 |
Când agenții de reducere a apei de înaltă eficiență ajung la fața locului, testele inițiale sau scurse de scădere (sau împrăștiere) trebuie efectuate pentru fiecare lot de inspecție folosind materiile prime efective și raportul de amestec utilizat în proiect, cu o comparație paralelă cu proba de lot precedent. . Abaterea admisibilă trebuie să respecte prevederile relevante ale standardului național actual „Standard de control al calității betonului” (GB50164-2011). |