Mis on polükarboksüülse superplastifikaatori põhjustatud betooni verejooksu põhjus?

Polükarboksülaadi superplastifikaatorid (PCE) viitavad spetsiifiliste molekulaarstruktuuride ja jõudlusnäitajatega polümeeride seeriale, mida kasutatakse laialdaselt superplastifikaatoritena. PCE-de annustamisvajadus on väike, tüüpiline tahke sisaldusega annus on {{0}},15% kuni {{10}},25%, vaid umbes neljandik vajalikust annusest naftaleeni või alifaatse baasil valmistatud superplastifikaatorite jaoks. PCE-del on kõrge veesisalduse vähenemise määr, tavaliselt vahemikus 20% kuni 30% annuses 0,15% kuni 0,25%, ja võib ületada 45% küllastusannuse 0,5% korral. Laialdaselt kasutatava superplastifikaatorina eeldatakse, et PCE-d näitavad praktilistes rakendustes suuremat ohutust, tõhusust ja kohanemisvõimet võrreldes traditsiooniliste naftaleenipõhiste superplastifikaatoritega. Kuid nende betoonitootmises kasutamisel kerkivad sageli esile mitmesugused probleemid, millest mõnda ei puutu teiste superplastifikaatoritega kokku, näiteks madalseisu tagasipööramise nähtus. Verejooks betoonis on segu probleemne seisund, mille kahjulikud mõjud on betoonitehnoloogide poolt hästi tunnustatud ning seda püütakse vältida betooni valmistamisel ja ehitamisel. Konkreetse verejooksu võivad mõnikord põhjustada mitmed tegurid, mitte üks, mistõttu on selle lahendamiseks vaja mitut lähenemisviisi.

Betooni verejooksu peamised põhjused PCE kasutamisel on järgmised:

1. Polükarboksülaadi superplastifikaatori üleannustamine
PCE-sid iseloomustab kõrge veesisaldust vähendav efektiivsus väikese doosiga (ligikaudu 0,20% tahke aine sisaldus). Betooni veesisaldust muutmata võivad PCE-d oluliselt parandada betooni langust. Nagu teistel superplastifikaatoritel, on ka PCE-de vett vähendaval kiirusel doosiga positiivne korrelatsioon. Üldjuhul suureneb annuse suurendamisel ka veesisalduse vähendamise kiirus. Betoonisegu projekteerimisel on oluline valida sobiv lisaaine doos, mis põhineb veesisalduse nõuetel, nt C30 betooni puhul, mille veesisaldus on 170 kg/m³, soovitatakse vett vähendada umbes 20%. 25%{10}}% C50 betooni puhul 160 kg/m³. Kui annus on liiga suur ja ei vasta segu kavandatud veesisaldusele, vähendab tõhustatud hajutamisvõime betooni sidusust, mis toob kaasa rohkem vaba vett ja põhjustab betooni verejooksu. Eelkõige võib madalseisu hoidmise tüüpi PCEde liigne kasutamine põhjustada tõsist verejooksu või segregatsiooni. Seetõttu tuleks konkreetse käitumise jälgimiseks määrata PCE annus ajapõhise testimise teel.

2. PCE-de tundlikkus ümbritseva õhu temperatuuri ja nende aeglase vabanemise suhtes
Võrreldes teiste superplastifikaatoritega mõjutab PCE vett vähendavaid ja madalseisu säilitavaid omadusi temperatuur rohkem. Uuringud on näidanud, et sama doosiga on talvel vee vähenemise määr veidi madalam kui suvel, kuid madalseisu kinnipidamine on talvel parem. Suvistel kõrgetel temperatuuridel võivad hea madalseisu hoidmisega PCE-d ilmneda "languse taastumine", kui temperatuur järsult langeb. 10 kraadised temperatuurikõikumised võivad põhjustada annuse muutuse 0,1%–0,2% (2% standardannuse alusel). Kui temperatuur järsult langeb, on soovitatav jälgida muutusi betooni käitumises ja viia läbi PCE testid, et määrata sobivad annused. Lisaks tuleks segamisaega pikendada, eriti betooni puhul, mille tugevusaste on üle C50, kuna kasutatakse suuremaid doose ja PCE tuleb täielikult hajutada.

3. Superplastifikaatori sekundaarne lisamine languse reguleerimiseks
Enne betooni paigaldamist, kui betooni töödeldavus ei vasta ehitusnõuetele, lisatakse segamisautole sageli täiendavaid PCE-sid. Liigne kasutamine sekundaarse lisamise ajal võib pärast paigaldamist põhjustada verejooksu, kuna liigne superplastifikaator toimib jätkuvalt. Töödeldavuse reguleerimisel sekundaarsete lisanditega on soovitatav lisada betooni mahust lähtuvalt etapiviisiliselt, tagades doseerimise kontrollimiseks põhjaliku segamise.

4. Aeglustajate ebaõige kasutamine PCE segamisel
Languse säilitamise parandamiseks lisatakse PCE segudele sageli aeglustajaid. Aeglustajate liigne kasutamine või äkiline temperatuuri langus kõrgemate temperatuuride jaoks segatud PCE-dega võib aeglustada tsemendi hüdratatsiooni, põhjustades betooni verejooksu. Aeglustajate kasutamisel arvestage nende mõju betooni verejooksule. Veritsusele kalduvatel juhtudel võib verejooksu riski vähendamiseks lisada sobivaid vettpidavaid ja paksendavaid aineid. Tsemendi ja PCE ühilduvus tuleks tagada, et vältida juhtumeid, kus väikesed annused on ebaefektiivsed, kuid suuremad annused põhjustavad verejooksu.

5. Tsemendi ja PCE-de ühilduvusprobleemid
Betooni keeruline koostis võib põhjustada keemilisi reaktsioone komponentide, eriti tsemendi ja PCE vahel. Halb ühilduvus võib suurendada PCE küllastusannust, pikendada esialgset seadistamisaega ja vabastada vaba vett. Madal lahustuva leelise sisaldus või vähenenud C3A sisaldus või aktiivsus tsemendis võib samuti aeglustada hüdratatsiooni, põhjustades verejooksu.

6. Jäme- ja peentäitematerjali kvaliteedi variatsioonid
Liiva ja täitematerjali kvaliteedi kõikumised, nagu savisisalduse, niiskuse või gradatsiooni muutused ning liiva peensusmooduli kõikumised, võivad suurendada betooni verejooksu tõenäosust. Näiteks vähendab liiva peensusmooduli suurenemine veevajadust ning muutused osakeste suuruses ja savisisalduses mõjutavad lisandi imendumist, põhjustades verejooksu. Veritsusriski minimeerimiseks tuleks betoonitootmise protsessi kontrolli tugevdada. Lisaks veenduge, et toodetud liiv ei sisalda flokulante, kuna flokulantide kõikumine võib põhjustada verejooksu või kiiret langust.

PCE-st põhjustatud verejooksu kõrvaldamiseks kaaluge järgmisi meetmeid eraldi või kombinatsioonis:

• Lisage väike kogus naftaleeni või aminosulfonaadi superplastifikaatorit.
• Vähendage segu annust või kasutage aeglase vabanemisega PCE-de väiksemat annust.
• Suurendage lendtuha kogust või vähendage veesisaldust.
• Segu veepeetuse parandamiseks lisage peent liiva (või suurendage liiva suhet).
• Lisage aeglustitüüpe reguleerides või asendades sobivaid paksendajaid, nagu naatriumalginaat, ksantaankummi, dekstriin või karboksümetüültsellulooseeter.
• Hilinenud verejooksu korral lisage naatriumsulfaati või naatriumtiosulfaati.