Aké sú chyby aplikácie polykarboxylového superplastifikátora?

Aké sú aplikačné chyby polykarboxylového superplastifikátora?

(1) Kolísanie rýchlosti znižovania vody, náročné na riadenie v inžinierstve

V propagačných materiáloch pre polykarboxylové superplastifikátory je často zdôrazňovaný vysoký efekt znižovania vody, pričom tvrdenia o miere znižovania vody dosahujú 35 % alebo dokonca viac ako 40 %. Zatiaľ čo laboratórne testy niekedy potvrdzujú tieto vysoké hodnoty, skutočný výkon na mieste môže byť sklamaním, niekedy dosahuje hodnoty nižšie ako 20 %. Miera znižovania vody je prísne definovaný pojem, meraný za špecifických podmienok podľa normy GB8076 „Concrete Admixtures“ s použitím základného cementu, špecifikovaného zmiešavacieho pomeru a kontrolovaného spadnutia pri (80+10) ​​mm. Tento výraz sa však často používa na vyjadrenie účinku produktu na znižovanie obsahu vody v rôznych kontextoch, čo často spôsobuje nedorozumenia. Ukázalo sa, že polykarboxylové superplastifikátory sú účinné pri nižších dávkach, pričom dosahujú vyššie rýchlosti znižovania obsahu vody ako iné typy superplastifikátorov. Účinnosť polykarboxylových superplastifikátorov je však v porovnaní s inými superplastifikátormi značne ovplyvnená testovacími podmienkami.

Po prvé, účinnosť polykarboxylových superplastifikátorov závisí vo veľkej miere od typu a množstva cementu použitého v betónovej zmesi. Testy uskutočnené s rovnakou dávkou superplastifikátora, ale s rôznymi množstvami cementu 330 kg/m³, 350 kg/m³, 380 kg/m³ a 420 kg/m³ priniesli mieru redukcie vody 18 %, 22 %, 28 % a 35 %, resp. Pri použití rôznych druhov cementu sa miera znižovania vody líšila až o 10 %. Po druhé, vyšší obsah ílu v piesku vedie k nižším rýchlostiam znižovania vody pre polykarboxylové superplastifikátory. Zvýšenie dávky, ako sa to niekedy robí pri superplastifikátoroch na báze naftalénu, nie je také účinné pre polykarboxylové superplastifikátory; v mnohých prípadoch tekutosť nespĺňa požiadavky a betón začne krvácať. Najlepším riešením je znížiť obsah ílu. Okrem toho, rýchlosť znižovania vody pre polykarboxylové superplastifikátory, podobne ako iné superplastifikátory, závisí od procesu miešania. Manuálne miešanie má vo všeobecnosti za následok zníženie množstva vody o 2-4 % nižšie ako pri mechanickom miešaní. Na rýchlosť má vplyv aj druh a dávkovanie doplnkových materiálov v betóne. V prípade zmesí s vysokými dávkami majú polykarboxylové superplastifikátory lepšie výsledky ako superplastifikátory na báze naftalénu.

(2) Vyššie dávky superplastifikátora vedú k lepším účinkom znižujúcim vodu

Na vytvorenie vysokopevnostného betónu s nízkym pomerom vody a cementu inžinieri často zvyšujú dávku polykarboxylových superplastifikátorov pre optimálny výkon. Všeobecne platí, že so zvyšujúcou sa dávkou sa zvyšuje aj rýchlosť znižovania vody. Avšak po určitej dávke sa môže zdať, že účinok v skutočnosti klesá. To neznamená, že sa znížila účinnosť znižovania vody, ale skôr, že došlo k závažnému krvácaniu, čo sťažuje presné meranie tekutosti podľa poklesu. Aby sa zabezpečil súlad s normami testovania produktov, dávkovanie počas testovania by nemalo byť príliš vysoké. Správy o kvalite produktov teda odrážajú iba základné údaje, zatiaľ čo skutočné výsledky aplikácie závisia od konkrétnych technických testov.

(3) Problémy s krvácaním betónu s polykarboxylovými superplastifikátormi

Konkrétne ukazovatele spracovateľnosti zvyčajne zahŕňajú tekutosť, súdržnosť a zadržiavanie vody. Betón pripravený pomocou polykarboxylových superplastifikátorov nie vždy spĺňa všetky požiadavky na použitie a často predstavuje rôzne problémy. Preto sa počas testovania často na opis vlastností betónu používajú výrazy ako „vážna expozícia kameňom“, „krvácanie“ a „segregácia“. Väčšina betónových zmesí s polykarboxylovými superplastifikátormi je vysoko citlivá na obsah vody; zvýšenie obsahu vody iba o (1-3) kg/m³ môže spôsobiť vážne krvácanie, ktoré ovplyvní rovnomernosť naliatia a vedie k defektom, ako je odlupovanie povrchu, pieskovosť, diery a znížená pevnosť a trvanlivosť. Nedostatočná kontrola vlhkosti kameniva v komerčných betonárňach môže viesť k prebytku vody, čo spôsobuje krvácanie a segregáciu.

(4) Polykarboxylový superplastifikátorový betón s vysokou tekutosťou náchylnou na vrstvenie a segregáciu

V mnohých prípadoch vysoko tekutý betón vyrobený s polykarboxylovými superplastifikátormi, aj keď je optimálne kontrolovaný z hľadiska dávkovania a obsahu vody, nemusí vykazovať krvácanie, ale stále má tendenciu vrstviť sa a segregovať. Typicky sa to prejavuje potápaním hrubého kameniva a plávaním malty alebo pasty. Nalievanie takéhoto betónu aj bez vibrácií má za následok evidentné vrstvenie a segregáciu. Je to spôsobené najmä rýchlym poklesom viskozity suspenzie pri použití polykarboxylových superplastifikátorov s vysokou tekutosťou. Pridaním zahusťovadiel možno tento problém čiastočne vyriešiť, ale tieto činidlá často výrazne znižujú účinky na znižovanie vody.

(5) Žiadny synergický efekt s inými typmi superplastifikátorov

V minulosti sa betónové zmesi mohli ľahko prepínať medzi typmi čerpacích pomôcok bez významných rozdielov medzi laboratórnymi a terénnymi výsledkami. S prijatím polykarboxylových superplastifikátorov sa však objavili nezrovnalosti vo vlastnostiach betónovej zmesi. Vyskytujú sa neočakávané problémy, ako sú suché zmesi aj pri zvýšenom dávkovaní vody, rýchlejšia strata spadnutia v porovnaní s bežnými pomocnými čerpadlami a zlá vyprázdniteľnosť. Pevnosť betónu môže byť tiež neprijateľne nízka. Tradičné superplastifikátory, ako je lignosulfonát, naftalén, melamín, alifatický a aminosulfonát, môžu byť zmiešané tak, aby vyhovovali špecifickým požiadavkám, čo zvyčajne vedie k zlepšenému výkonu. Tieto zmesi sú zvyčajne vzájomne rozpustné, s výnimkou malého zrážania medzi lignosulfonátovými a naftalénovými typmi, ktoré neovplyvňujú použitie. Polykarboxylovým superplastifikátorom však často chýba synergický efekt v kombinácii s inými superplastifikátormi a ich roztoky majú slabú vzájomnú rozpustnosť.

(6) Žiadne modifikačné efekty, keď sú pridané spoločné modifikátory

Kvôli obmedzeným investíciám do výskumu sa väčšina výskumov polykarboxylových superplastifikátorov zameriava skôr na zvýšenie efektov zmäkčovania a znižovania vody, než na prispôsobenie produktov špecifickým potrebám projektu, ako je úprava času tuhnutia, obsahu vzduchu alebo viskozity. Variabilita a nestabilita cementu, doplnkových materiálov a kameniva v strojárstve spôsobuje, že dodávatelia musia vyvíjať produkty polykarboxylových superplastifikátorov, ktoré je možné modifikovať podľa požiadaviek projektu. V súčasnosti sú modifikačné techniky väčšinou založené na metódach vyvinutých pre tradičné superplastifikátory ako lignosulfonát a naftalén. Testy však ukazujú, že minulé metódy modifikácie nie sú nevyhnutne vhodné pre polykarboxylové superplastifikátory. Napríklad spomaľovacia zložka citrátu sodného, ​​účinná so superplastifikátormi na báze naftalénu, nefunguje pre polykarboxylové superplastifikátory a môže dokonca urýchliť tuhnutie. Citrát sodný má tiež nízku rozpustnosť v polykarboxylových superplastifikátoroch. Okrem toho rôzne odpeňovače, vzduchové strhávače a zahusťovadlá používané v tradičných superplastifikátoroch môžu byť nekompatibilné s polykarboxylovými superplastifikátormi. To ukazuje, že v dôsledku jedinečnej molekulárnej štruktúry polykarboxylových superplastifikátorov súčasná hĺbka výskumu a nahromadené inžinierske skúsenosti nepostačujú na ich účinnú modifikáciu inými chemickými zložkami. Teoretické a štandardné pokyny z predchádzajúcich modifikácií superplastifikátorov teda môžu vyžadovať ďalší prieskum a úpravu pre polykarboxylové superplastifikátory.