Polikarboksilatni superplastifikatori u betonu imaju izvanredne performanse i proizvodnju bez zagađenja. Posljednjih su godina postigli brz razvoj na globalnoj razini. Razlikuje se od tradicionalnih superplastifikatora u molekularnoj strukturi, mehanizmu rada i izvedbi betona, polikarboksilatni superplastičari pozivaju na pravilno razumijevanje i racionalnu primjenu kako bi se poduprlo njihovo šire usvajanje. Niz praktičnih izazova često se pojavljuje tijekom izgradnje terena. Ovaj članak analizira tipične inženjerske slučajeve i predlaže odgovarajuće protumjere.
1. Problemi s kompatibilnošću s cementom
Cement i dodatni cementni materijali imaju složen, promjenjiv kemijski sastav. Na temelju mehanizma adsorpcije-disperzije, niti jedan superplastifikator ne može pružiti stabilne performanse na svim vrstama cementa. Iako polikarboksilatni superplastifikatori pokazuju veću kompatibilnost u usporedbi s alternativama na bazi naftalena, slaba prilagodljivost i dalje se javlja kod određenih vrsta cementa. Tipični simptomi uključuju smanjenu učinkovitost smanjenja vode i ubrzani gubitak slijeganja. Čak i za isti cement, različita finoća nakon kugličnog mljevenja promijenit će učinak superplastifikatora.
Terenski slučaj
Tvornica gotovih betona proizvela je beton C50 koristeći lokalni cement P·O 42.5R i polikarboksilatni superplastifikator visokog dometa. Laboratorijske probne mješavine zahtijevale su malo veće doze polikarboksilatnih superplastifikatora nego za druge izvore cementa. Svježi beton pokazao je pad od 210 mm pri ispuštanju iz miješalice. Međutim, materijal je izgubio obradivost prije istovara u kamion s pumpom za beton i nije se mogao iskrcati. Tehničari su dodali dodatni superplastifikator na licu mjesta; pad se oporavio na otprilike 160 mm za pumpanje, no obradivost se ponovno pogoršala tijekom istovara. Kamion se morao vratiti u pogon za doziranje. Velike količine vode i dodatni superplastifikator dodane su prije nego što se beton konačno mogao ispustiti, uz visok rizik od stvrdnjavanja unutar bubnja miješalice.
Glavni uzrok
Ispitivanja kompatibilnosti između šarži cementa i superplastifikatora nisu provedena prije pokretanja proizvodnje.
Preventivne mjere
Izvedite probne mješavine sa stvarnim omjerom građevinske mješavine za svaku ulaznu šaržu cementa prije šarže. Izbjegavajte cement pomiješan s kamenim ugljenom, koji pokazuje lošu kompatibilnost s polikarboksilatnim superplastifikatorima.
2. Visoka osjetljivost na vodu za miješanje
Beton proizveden sa polikarboksilatni superplastičari radi s malom potrošnjom vode, obično 130-165 kg po kubnom metru. Omjeri vode i veziva obično se kreću od 0,3-0,4 i mogu pasti ispod 0,3. Pod takvim uvjetima niske razine vode, manje fluktuacije u dodanoj vodi dovode do dramatičnih varijacija slijeganja, izazivajući iznenadnu pretjeranu fluidnost, krvarenje i segregaciju.
Terenski slučaj
Dozator je pripremio beton C30 s cementom P·O 32.5R. Ugovor je zahtijevao pad na gradilištu od 150 mm s tolerancijom ±30 mm. Sleganje betona izmjereno je 180 mm pri ispuštanju iz postrojenja. Po dolasku, pregled gradilišta zabilježio je pad do 210 mm. Dva uzastopna kamiona su odbijena. Ponovno testiranje u tvornici i dalje je zabilježilo pad od 210 mm popraćen očitim krvarenjem i segregacijom materijala.
Glavni uzrok
Dobra kompatibilnost cementa i superplastifikatora učinila je mješavinu vrlo osjetljivom na doziranje; stvarna doza polikarboksilatnog superplastifikatora bila je neznatno prekomjerna. Nedovoljno vrijeme miješanja dalo je pogrešna očitanja pada pri pražnjenju koja nisu odražavala stvarnu obradivost.
Preventivne mjere
Održavajte precizno doziranje za vrste cementa osjetljive na polikarboksilatni superplastičari. Produžite trajanje miješanja. Čak i obvezne miješalice s dvije osovine ne bi trebale raditi manje od 40 sekundi; Preporučuje se 60 sekundi ili više.
3. Pretjerano doziranje superplastifikatora i zračne šupljine na površini
Umjereno uvlačenje zraka poboljšava sposobnost pumpanja i trajnost, a mnogi polikarboksilatni superplastifikatori posjeduju svojstvena svojstva uvlačenja zraka. Slično proizvodima na bazi naftalena, polikarboksilatni superplastifikatori imaju točku doziranja zasićenja koja se mijenja za različite vrste cementa i sadržaj cementa. Jednom kada se doza približi zasićenju, daljnji dobici u obradivosti ne mogu se postići jednostavnim dodavanjem više smjese. Prilagodba volumena paste ili drugi tehnički pristupi postaju potrebni.
Terenski slučaj
Neko se razdoblje stalno koristilo postrojenje za gotove mješavine polikarboksilatni superplastičari. Jedno gradilište prijavilo je prekomjerne površinske mjehuriće zraka na posmičnim zidovima nakon uklanjanja oplate, što je rezultiralo lošom kvalitetom završne obrade površine.
Glavni uzrok
Posade na gradilištu opetovano su se žalile na nisko slijeganje i slabu protočnost. Dežurno laboratorijsko osoblje povećalo je dozu superplastifikatora. Čelična oplata postavljena je na licu mjesta. Beton je izliven u predebelim dizalicama s nedosljednom praksom vibracija.
Preventivne mjere
Ojačati komunikaciju s građevinskim timovima. Provedite standardizirane postupke za visinu dizanja i vibracije. Poboljšajte obradivost prilagođavanjem volumena paste umjesto slijepog povećanja doze superplastifikatora.
4. Predoziranje koje dovodi do produljenog vremena stvrdnjavanja
Terenski slučaj
Beton s velikim slijeganjem postavljen na podove od grednih ploča izlivenih na licu mjesta nije se stvrdnuo nakon 15 sati. Povratne informacije s gradilišta potaknule su tehničare postrojenja da pregledaju područje postavljanja. Nakon tretmana pomoćnim zagrijavanjem, beton je postigao konačno stvrdnjavanje nakon 24 sata.
Glavni uzrok
Pretjerano doziranje superplastifikatora u kombinaciji s niskom noćnom temperaturom usporilo je hidrataciju cementa. Neovlašteno dodavanje vode od strane rukovatelja gradilišta dodatno je povećalo ukupni sadržaj vode u betonu.
Preventivne mjere
Jamčimo točno odmjeravanje smjese i razumnu dozu. Podsjetite građevinske timove da organiziraju toplinsku zaštitu po hladnom vremenu. Upozorite radnike na terenu da ne dodaju nasumično vodu s obzirom na visoku osjetljivost betona modificiranog polikarboksilatom na vodu.
5. Ko-primjena s Superplastifikatori na bazi naftalena
Slučaj1: Lijepljenje oplate kada dva sustava dodataka služe jednoj zoni postavljanja
Tijekom probne primjene polikarboksilatni superplastičari, dozirna tvornica isporučila je beton s dodacima na bazi polikarboksilata i naftalena na odvojena mjesta. Nestanak struje na jednoj lokaciji doveo je do preusmjeravanja kamiona betona modificiranog polikarboksilatom na tu lokaciju. Došlo je do jakog lijepljenja oplate na posmične stijenke nakon skidanja.
Slučaj 2: Miješane ostatke betona uzrokuju ozbiljan gubitak obradivosti
Preostali beton pomiješan sa dodatak na bazi naftalena umiješan je u svježi polikarboksilatni beton. Početni pad protoka iznosio je 190 mm, ali je pad pao na 100 mm nakon isporuke na gradilište bez gotovo nikakve protočnosti. Vibracijski otvori su se vrlo sporo zatvarali nakon izvlačenja vibratora.
Glavni uzrok
Beton izrađen od različitih sustava dodataka razlikuje se u vezivanju i učinku skupljanja. Izravno miješanje dviju vrsta smjesa izaziva nepovoljne kemijske interakcije.
Preventivne mjere
Beton proizveden s različitim sustavima superplastifikatora ne smije se postavljati unutar istog konstrukcijskog elementa. Obavijestite nadzornike gradilišta da produže vrijeme skidanja ako dođe do neočekivanog miješanja. Potrebno je strogo fizičko odvajanje: dodijelite namjenske linije za doziranje, transportna vozila i radna mjesta za svaku vrstu smjese.
Dodatni incident: Ozbiljan gubitak čvrstoće nakon unakrsne kontaminacije spremnika za smjesu
Operatori su slučajno prebacili superplastifikator na bazi naftalena u polikarboksilatne spremnike. Beton pripremljen s ovim miješanim dodatkom zahtijevao je vrlo visoke doze. Svježe mješavine su pokazale slabu protočnost i brz gubitak slijeganja uz produljeno stvrdnjavanje. Tlačna čvrstoća kocke pala je za 30%-50% u usporedbi s referentnim mješavinama pri jednakom udjelu cementa.
Glavni uzrok
Nekompatibilna kemijska svojstva stvaraju neusklađene karakteristike hidratacije i skupljanja.
Preventivne mjere
Prema trenutnim tehničkim uvjetima, superplastifikatori na bazi polikarboksilata i naftalena ne mogu se međusobno miješati. Pojačajte upravljanje pogonom, primijenite jasne oznake za skladišne posude i uklonite rizike od unakrsne kontaminacije.
Zaključak
Polikarboksilatni superplastičari pružaju nisko doziranje, visok kapacitet smanjenja vode i povoljne performanse zadržavanja slijeganja. Kontinuirano istraživanje i akumulirano terensko iskustvo proširit će opseg njihove primjene u cijeloj građevinskoj industriji. Unatoč tome, nepravilno rukovanje može uzrokovati bljesak, prekomjerno usporavanje, krvarenje, segregaciju i pogoršanje čvrstoće. Inženjeri i proizvođači betona trebali bi nastaviti provoditi laboratorijska ispitivanja i promatrati gradilište kako bi ublažili takve praktične nedostatke.