Superplastilatori di policarbossilato in genere causano meno sanguinamento del cemento rispetto ai tradizionali riduttori a base naftalenica o alifatica. In rari casi, tuttavia, ne producono di più. Quando si verifica un sanguinamento eccessivo, la regolazione diventa davvero difficile.
Progettazione della struttura molecolare di Superfluidificanti policarbossilati
I progettisti possono limitare il sanguinamento attraverso diversi approcci molecolari. Innanzitutto, il superfluidificante si abbassa domanda di acqua preservandone la lavorabilità. Meno acqua di miscelazione si traduce in un sanguinamento significativamente inferiore. In secondo luogo, l'additivo disperde completamente le particelle di cemento attraverso l'acqua. Questa dispersione impedisce alle particelle di grandi dimensioni di depositarsi, riducendo così il sanguinamento.
In terzo luogo, le molecole polimeriche vengono adsorbite sulle superfici del cemento. Queste molecole si respingono a vicenda e disgregano i grappoli flocculati. Le dimensioni efficaci delle particelle più piccole rallentano la sedimentazione e riducono il sanguinamento. In quarto luogo, le molecole di policarbossilato consentono una forte personalizzazione. Il peso molecolare inferiore migliora la dispersione e riduce leggermente il sanguinamento. Tuttavia i progettisti devono anche valutare la conseguente perdita di crisi.
Molte altre variabili molecolari influenzano il comportamento. Il contenuto del gruppo di adsorbimento della spina dorsale, la densità dell'innesto e la lunghezza della catena laterale sono tutti fattori importanti. Ciascun fattore influenza le prestazioni dell'additivo nel calcestruzzo fresco.
Additivi supplementari in Superplastilatori di policarbossilato
I produttori aggiungono vari agenti supplementari per controllare il sanguinamento. Le opzioni comuni includono agenti aeranti, antischiuma, acceleranti, ritardanti e modificatori della viscosità.
Gli agenti aeranti abbassano la tensione superficiale dell'acqua e introducono bolle fini. Queste bolle trasportano cariche statiche di diversa polarità e vengono adsorbite sulle particelle di cemento. Le particelle contenenti bolle diventano meno dense, si depositano più lentamente e sanguinano meno. Gli agenti antischiuma operano attraverso un meccanismo simile ma opposto.
Gli agenti acceleranti riducono i tempi di presa. Di conseguenza, le particelle solide hanno meno tempo per depositarsi, quindi il sanguinamento superficiale diminuisce. Gli agenti ritardanti invece aumentano il sanguinamento. Prolungano il tempo necessario all'acqua per salire sulla superficie della pasta fresca.
Gli agenti modificatori della viscosità migliorano la viscosità dell'acqua di miscelazione. Una maggiore viscosità rallenta la sedimentazione delle particelle e regola il sanguinamento.
Gradazione aggregata nel calcestruzzo
Corretto gradazione aggregata aiuta a limitare il sanguinamento. Il rapporto e il modulo di finezza della sabbia sono quelli che contano di più.
Un rapporto di sabbia eccessivamente basso lascia una malta insufficiente. Gli aggregati grossolani sono quindi privi di uno strato di malta lubrificante e riempitiva. La miscela diventa dura, gli aggregati grossolani si segregano e la pasta di cemento fuoriesce. L'acqua trasuda facilmente. Aumentando opportunamente il rapporto sabbia si riduce il sanguinamento; abbassandolo aumenta il sanguinamento.
Il modulo di finezza della sabbia influisce sul sanguinamento attraverso la frazione più fine. Le particelle inferiori a 0,315 mm si rivelano particolarmente critiche per la ritenzione idrica. Abbassare il modulo o aggiungere sabbia fine aiuta a ridurre il sanguinamento. Aumentando il modulo aumenta invece il sanguinamento.
Materiali cementizi supplementari nel calcestruzzo
Il sanguinamento è essenzialmente una segregazione su scala più fine. L'acqua forma la fase liquida, mentre tutte le particelle solide formano la fase solida. Il sanguinamento si verifica quando la resistenza viscosa dell’acqua non riesce più a superare la gravità delle particelle. Aggiunta di multa materiali cementizi supplementari, come le ceneri fini o i fumi di silice, aiutano notevolmente. Queste particelle fini si mescolano uniformemente con l'acqua anziché separarsi. Insieme creano una fase liquida più densa con maggiore viscosità. Questa maggiore viscosità resiste alla sedimentazione guidata dalla gravità e riduce il sanguinamento.
Ruolo del cemento
Il cemento contribuisce al sanguinamento attraverso la finezza e gli additivi minerali incorporati. Una maggiore finezza del cemento riduce il sanguinamento attraverso due meccanismi. Le particelle più fini si depositano più lentamente. Una maggiore area superficiale specifica inoltre accelera l'idratazione e aumenta la viscosità. Il sistema si fissa e indurisce più velocemente, riducendo il tempo di assestamento effettivo. Di conseguenza, il sanguinamento totale diminuisce. Diversi tipi di additivi cementizi producono anche velocità di sanguinamento diverse. Questo effetto rispecchia il ruolo dei materiali cementizi supplementari descritti in precedenza.