Polükarboksüülsete superplastifikaatorite seitse arusaamatust

1. Vee vähendamise määr kõigub, seda on kohapeal raske kontrollida

Polükarboksüülsete superplastifikaatorite reklaammaterjalid rõhutavad sageli nende erakordset vett vähendavat toimet, väites, et veesisaldus väheneb 35% või isegi 40%. Kuigi laborikatsete abil on võimalik saavutada nii kõrgeid vähendamise määrasid, jäävad need ehitusplatsidel sageli alla, mõnel juhul on vähenemise määr alla 20%. Tegelikult on terminil "vee vähendamise määr" väga range määratlus: see viitab standardse tsemendi kasutamisel mõõdetud andmetele, konkreetsele segamissuhtele ja teatud segamisprotseduuridele, kusjuures betooni vajumist kontrollitakse (80±10) mm. , vastavalt GB8076 standardile "Betoonlisandid". Seda terminit kasutatakse aga sageli erinevates kontekstides toodete vett vähendava toime kirjeldamiseks, mis põhjustab sageli arusaamatusi.

On tõestatud, et polükarboksüülsed superplastifikaatorid vähendavad suurepäraselt vett väiksemate annuste korral, kusjuures vee vähendamise määr on oluliselt kõrgem kui muud tüüpi superplastifikaatorid. Siiski on oluline märkida, et polükarboksüülsete superplastifikaatorite vett vähendavat toimet mõjutavad tugevalt katsetingimused. Esiteks mõjutab polükarboksüülsete superplastifikaatorite vett vähendavat toimet suuresti betoonis kasutatava tsemendi tüüp ja kogus. Näiteks kui tsemendisisaldus oli samades katsetes 330 kg/m³, 350 kg/m³, 380 kg/m³ ja 420 kg/m³, leiti, et vee vähenemise määrad olid 18%, 22%, 28% ja 35%. vastavalt. Erinevat tüüpi tsemendi kasutamine võib põhjustada isegi 10% erinevuse vee vähendamise määras.

Veelgi enam, kui liiv sisaldab suures koguses savi, väheneb polükarboksüülsete superplastifikaatorite vee vähenemise kiirus oluliselt. Kui naftaleenipõhised superplastifikaatorid võivad selle probleemi sageli lahendada annuste suurendamisega, siis polükarboksüülhapete superplastifikaatorid näitavad piiratud paranemist isegi suuremate annuste korral. Paljudel juhtudel ei vasta betoon ikkagi nõutavale voolule ja segu hakkab veritsema. Parim lahendus on vähendada savi sisaldust liivas.

Lisaks, nagu ka teiste superplastifikaatorite puhul, mõjutab ka polükarboksüülsete superplastifikaatorite vee vähendamise kiirust segamisprotsess. Kui kasutatakse käsitsi segamist, on mõõdetud vee vähendamise kiirus tavaliselt 2-4 protsendipunkti madalam kui mehaanilise segamise korral. Kui segule lisatakse täiendavaid materjale, sõltub vee vähendamise kiirus ka nende materjalide tüübist ja doosist. Täiendavate materjalide suurte annuste korral toimivad polükarboksüülsed superplastifikaatorid paremini kui naftaleenipõhised superplastifikaatorid.

2. Superplastifikaatori doosi suurendamine parandab vee vähendamise efekti

Kõrgtugeva betooni valmistamiseks ja vee-tsemendi suhte vähendamiseks suurendavad insenerid sageli polükarboksüülsete superplastifikaatorite annust, oodates paremat jõudlust. Polükarboksüülsete superplastifikaatorite vett vähendav toime sõltub aga suuresti annusest. Üldiselt annuse suurendamisel vee vähendamise kiirus paraneb. Kuid teatud annuse ületamisel võib vett vähendav toime tegelikult väheneda. See ei tulene sellest, et superplastifikaator kaotab oma vett redutseeriva võime, vaid seetõttu, et ülemäärased annused võivad põhjustada betooni tugevat verejooksu, mille tulemuseks on segu halb konsistents, mida languskatse enam piisavalt kajastada ei suuda.

Tagamaks, et polükarboksüülne superplastifikaator läbib kvaliteeditestid, ei tohi testimisel kasutatav annus olla liiga suur. Seetõttu kajastavad toote kvaliteedikontrolli aruannetes esitatud andmed ainult põhinäitajaid, samas kui toote tegelikku toimivust insenerirakendustes tuleb kontrollida kohapealsete katsetuste tulemustega.

3. Polükarboksüülhappe superplastifikaatoritega valmistatud betooni tõsine verejooks

Betoonisegude hindamiseks tavaliselt kasutatavad toimivusnäitajad hõlmavad voolavust, sidusust ja veepidavust. Polükarboksüülsete superplastifikaatoritega valmistatud betoon ei vasta alati nõutavatele standarditele ja seisab sageli silmitsi selliste probleemidega nagu tugev verejooks või segregatsioon. Mõnel juhul on polükarboksüülsete superplastifikaatoritega valmistatud betoonisegud lisatud veekoguse suhtes väga tundlikud.

Isegi ainult 1-3kg/m³ vee lisamine võib põhjustada tõsist verejooksu, mis võib põhjustada ebaühtlast valamist ja põhjustada pinnadefekte, nagu kärgstruktuuri, liivataskuid ja auke, ning vähendada tugevust ja vastupidavust. Valmisbetoonitehased ei suuda sageli täitematerjali niiskusesisaldust täpselt jälgida, põhjustades tootmise ajal liigse vee lisamist, mis süvendab verejooksu ja segregatsiooniprobleeme.

4. Suure voolavusega betoon on altid segregatsioonile

Enamikul juhtudel on polükarboksüülsete superplastifikaatoritega valmistatud suure voolavusega betoonisegud eralduvad, isegi kui superplastifikaatori doseerimine ja veesisaldus on optimaalselt kontrollitud. Betooni paigaldamisel võib esineda jämedate täitematerjalide settimist ja mördi või pasta kerkimist. See probleem ilmneb isegi siis, kui valamise ajal vibratsiooni ei rakendata.

Selle peamiseks põhjuseks on see, et kui kasutada kõrgvooluga betoonis polükarboksüülseid superplastifikaatoreid, väheneb pasta viskoossus järsult. Paksendavate ainete lisamine võib teatud määral aidata, kuid viib sageli vett vähendava toime vähenemiseni, mis on vastupidine.

5. Teist tüüpi superplastifikaatoritega kombineerimisel puudub sünergiline efekt

Varem oli levinud tava asendada üht tüüpi superplastifikaator teisega ilma betoonisegu omadustes oluliste muutusteta ning olulisi lahknevusi segu toimivuse ja laboritulemuste vahel ei esinenud. Pärast polükarboksüülsete superplastifikaatorite kasutuselevõttu on olukord aga muutunud ja esile on kerkinud mõned mõistatuslikud probleemid. Mõnel juhul jääb betoonisegu isegi pärast suure koguse vee lisamist kuivaks ja jäigaks; muudel juhtudel on languse kadu kiirem kui traditsiooniliste superplastifikaatorite puhul või võib betoonisegu tühjendamine isegi muutuda võimatuks. Betooninäidiste tugevuskatsed näitavad sageli üllatavalt madalaid tulemusi.

Teame, et traditsioonilisi superplastifikaatoreid nagu lignosulfonaadipõhised, naftaleenipõhised, melamiinipõhised ja rasvhappepõhised superplastifikaatorid saab segada mis tahes vahekorras, et rahuldada erinevate projektide erivajadusi või saavutada parem kuluefektiivsus. Nendel superplastifikaatoritel on tavaliselt sünergistlik toime (mis on tavaliselt paremad kui ühekordselt kasutatavad tulemused) ja nende lahused on vastastikku lahustuvad (välja arvatud lignosulfonaadi ja naftaleenipõhiste superplastifikaatorite segamisel tekkiv osaline sadestumine, mis ei mõjuta toimivust). Kui aga polükarboksüülseid superplastifikaatoreid segada teist tüüpi superplastifikaatoritega, ei avalda need sünergistlikku toimet ja polükarboksüülsete superplastifikaatorite lahused segunevad halvasti teist tüüpi superplastifikaatorite lahustega.

6. Tavaliste modifikaatorite lisamisel muutmisefektid puuduvad

Praegu on polükarboksüülsete superplastifikaatorite modifitseerimisse investeeritud vähe. Enamik uuringuid keskendub nende plastifikaatorite ja vett vähendavate mõjude parandamisele, selle asemel, et arendada polükarboksüülseid superplastifikaatoreid, mis on kohandatud erinevatele tehnilistele vajadustele, nagu näiteks aeglustumise, õhu kaasahaaramise või viskoossuse reguleerimine. Tsemendi, lisamaterjalide ja täitematerjalide mitmekesisus ja ebastabiilsus praktilistes inseneriprojektides muudab polükarboksüülsete superplastifikaatorite tootjate jaoks oluliseks muuta ja optimeerida oma tooteid vastavalt konkreetsetele projektinõuetele.

Praegu põhinevad enamik superplastifikaatorite modifitseerimismeetmeid traditsiooniliste superplastifikaatorite (nt lignosulfonaadil ja naftaleenil põhinevate) modifitseerimiseks kasutatavatel tehnikatel. Need meetmed ei pruugi aga polükarboksüülsete superplastifikaatorite puhul töötada. Näiteks naatriumtsitraadil, mida kasutatakse naftaleenipõhiste superplastifikaatorite aeglustajana, ei ole polükarboksüülsetele superplastifikaatoritele pidurdavat toimet ja see võib tardumist isegi kiirendada. Lisaks ei sobi paljud tavalised vahueemaldajad, õhku kaasahaaravad ained ja paksendajad polükarboksüülsete superplastifikaatorite jaoks. Arvestades polükarboksüülsete superplastifikaatorite ainulaadset molekulaarstruktuuri, on teisi keemilisi komponente hõlmavad modifitseerimismeetodid endiselt piiratud ja tõhusate lahenduste väljatöötamiseks on vaja põhjalikumat uurimistööd.

7. Toote toimivuse halb stabiilsus

Väheseid betooni superplastifikaatoreid tootvaid ettevõtteid võib pidada tõelisteks peenkemikaalide tootjateks, kuna enamik neist on põhitootmisetapis, segades lihtsalt toorainet ja pakendeid. Seetõttu piirab toodete kvaliteeti sageli tooraine kvaliteet. Polükarboksüülsete superplastifikaatorite puhul on tooraine tarnimise ja kvaliteedi ebastabiilsus oluline probleem, mis mõjutab toote toimivust.

Ajalooliselt imporditi polükarboksüülsete superplastifikaatorite toorainet Saksamaalt ja Lõuna-Koreast, kuid nüüd kasutatakse kodumaist toorainet, mis on toonud kaasa olulisi kõikumisi toote jõudluses. Need kõikumised ei mõjuta mitte ainult plastifitseerivat toimet, vaid ka õhu kaasahaaramist, mullide struktuuri, aeglustumist, languse püsimist ja viskoossust. Mõned tootjad muudavad suuremat kasumit taotledes meelevaldselt toorainete tahkete ainete sisaldust või põhikoostisosade koostist, mille tulemuseks on polükarboksüülhappe superplastifikaatorid, mis ujutavad turgu üle, mistõttu on kasutajatel toote kvaliteedi tagamine keeruline.