Care este compatibilitatea dintre superplastifiantul cu acid policarboxilic și materia primă de beton?

Lucrabilitatea și rezistența betonului au fost întotdeauna strâns legate de raportul apă-ciment. De exemplu, prepararea betonului de înaltă rezistență necesită în mod obișnuit un raport apă-ciment scăzut, dar un raport mai scăzut apă-ciment reduce inevitabil fluiditatea betonului, făcând construcția mai dificilă. Introducerea agenților de reducere a apei a atenuat cu succes contradicția dintre lucrabilitate și rezistență cauzată de raportul apă-ciment, permițând prepararea betonului atât cu lucrabilitate bună, cât și cu rezistență ridicată.

Datorită avantajelor sale, cum ar fi dozarea scăzută, rata mare de reducere a apei, reținerea bună a slup-ului, structura moleculară reglabilă și compatibilitatea cu mediul, superplastifiantul policarboxilat a fost aplicat din ce în ce mai mult. A devenit reductorul de apă preferat pentru prepararea betoanelor de înaltă performanță, cum ar fi betonul pompat ultra-înalt, betonul autocompactant și betonul de înaltă rezistență. Cu toate acestea, în ciuda aplicării în creștere a superplastifiantului policarboxilat, probleme precum reducerea și dispersia slabă a apei, priza anormală a betonului, pierderea excesivă a căderii în timp și chiar scăderea rezistenței betonului au fost observate în aplicații practice. Unul dintre motivele principale este problema compatibilității dintre superplastifiantul policarboxilat și diverse materii prime din beton.

Conform JC/T 1083-2008Metode de testare pentru compatibilitatea între ciment și reductoarele de apă, compatibilitatea dintre ciment și reductor de apă este considerată bună dacă punctul de saturație al reductorului de apă este clar, fluiditatea inițială a pastei de ciment este bună, pierderea în timp este mică și nu există sângerare sau segregare evidentă. Compatibilitatea superplastifiantului policarboxilat cu diferite materii prime din beton se poate reflecta în următoarele aspecte:

Ciment

Când se folosește același superplastifiant policarboxilat cu diferite cimenturi, este posibil ca superplastifiantul să fie foarte compatibil cu un ciment, dar slab compatibil cu altul. În mod similar, atunci când se utilizează același ciment cu diferiți superplastifianți policarboxilați, pot apărea situații similare. La suprafață, aceste probleme par să fie cauzate de diferențele dintre tipurile de superplastifianți de ciment și policarboxilat, dar cauza principală constă în proprietățile lor fizice și chimice. În plus, suprafața specifică a cimentului este un alt factor care afectează compatibilitatea acestuia cu superplastifiant policarboxilat. Când suprafața specifică a cimentului crește, aria de contact dintre particulele de ciment și apă, precum și moleculele de superplastifiant policarboxilat, crește, ceea ce duce la o creștere a energiei de suprafață și la o rată mai rapidă de hidratare a cimentului, sporind astfel adsorbția și rezultând o creștere mai mare. pierdere în timp, ceea ce poate cauza o compatibilitate slabă.

Aditivi minerali

Deșeurile solide industriale, cum ar fi cenușa zburătoare, zgura și fumul de siliciu sunt utilizate în mod obișnuit ca aditivi pentru beton, servind nu numai în scopuri ecologice, dar fiind și materii prime esențiale pentru prepararea betonului de înaltă performanță din punct de vedere tehnic. Compatibilitatea dintre aditivii minerali și superplastifiantul policarboxilat se datorează în principal efectului de adsorbție al aditivilor asupra superplastifiantului. Zgura granulată de furnal și cenușa zburătoare de înaltă calitate, cu un conținut ridicat de sticlă sferică, au o adsorbție scăzută de superplastifiant policarboxilat, demonstrând astfel o bună compatibilitate cu acesta.

Conținutul de carbon din cenușa zburătoare este factorul principal care afectează compatibilitatea acestuia cu superplastifiantul policarboxilat. Cenușa zburătoare cu conținut ridicat de carbon poate adsorbi cantități mari de superplastifiant și apă, rezultând o compatibilitate slabă. Fumul de silice, datorită suprafeței sale specifice foarte mare, poate absorbi o cantitate semnificativă de superplastifiant policarboxilat, ceea ce duce la o compatibilitate slabă.

Alte adaosuri chimice

Combinarea diverșilor aditivi poate produce un efect suprapus, iar această cale tehnică se aplică din ce în ce mai mult în domeniul betonului. Uneori, un singur reductor de apă nu poate îndeplini cerințele de construcție, necesitând astfel utilizarea unei combinații de diferite reductoare de apă. Adaptabilitatea superplastifiantului policarboxilat cu alți reductori de apă variază în funcție de tipul celuilalt reducător. Funcționează bine cu reductoarele de apă pe bază de lignosulfonat, dar poate avea interacțiuni negative atunci când este utilizat cu reductoarele de apă pe bază de naftalină. În plus, superplastifiantul policarboxilat poate avea probleme de compatibilitate cu alte amestecuri, cum ar fi agenți de rezistență timpurie, întârzieri și agenți de expansiune. Conținutul de sulfați și alcalii din aceste amestecuri, în special, poate afecta semnificativ compatibilitatea lor cu superplastifiant policarboxilat.

Agregatele

Agregatele au un impact direct asupra diferitelor proprietăți ale betonului, conținutul de nămol fiind unul dintre indicatorii cheie ai calității agregatelor. Înainte de introducerea superplastifiantului policarboxilat, impactul pulberii de nămol din agregate asupra performanței betonului, atâta timp cât se afla în limitele standard, era relativ minor și adesea trecut cu vederea. Cu toate acestea, pe măsură ce utilizarea superplastifiantului policarboxilat a crescut și resursele de agregate naturale de înaltă calitate au devenit mai rare, utilizarea nisipului fabricat cu conținut ridicat de pulbere și a nisipului natural cu conținut mai mare de noroi în beton a arătat o compatibilitate slabă cu superplastifiantul policarboxilat. Superplastifiantul este deosebit de sensibil la conținutul de noroi din agregate, iar conținutul ridicat de noroi poate afecta grav performanța de reducere a apei și de dispersie a superplastifiantului, afectând în cele din urmă lucrabilitatea și rezistența betonului.

Conținut de sulfat și alcali

Sulfații din beton provin în principal din clincher de ciment, din aditivi, alți aditivi chimici și din gips extern folosit pentru a controla priza cimentului. Studiile au arătat că sulfații, pe de o parte, concurează cu superplastifiantul policarboxilat pentru adsorbție, reducând cantitatea de superplastifiant disponibilă pentru a dispersa particulele de ciment. Pe de altă parte, prezența sulfaților poate reduce efectul de obstacol steric al superplastifiantului, afectând astfel performanța sa de reducere a apei și de dispersie.