Chất siêu dẻo Polycarboxylate trong bê tông có hiệu suất vượt trội và sản xuất không gây ô nhiễm. Họ đã đạt được sự phát triển nhanh chóng trên toàn cầu trong những năm gần đây. Khác biệt với các chất siêu dẻo truyền thống ở cấu trúc phân tử, cơ chế làm việc và tính năng của bê tông, Superplastic hóa polycarboxylate kêu gọi sự hiểu biết đúng đắn và ứng dụng hợp lý để hỗ trợ việc áp dụng rộng rãi hơn. Một loạt các thách thức thực tế thường xuyên xuất hiện trong quá trình xây dựng hiện trường. Bài viết này phân tích các trường hợp kỹ thuật điển hình và đưa ra các biện pháp đối phó tương ứng.
1. Vấn đề tương thích với xi măng
Xi măng và vật liệu kết dính bổ sung có thành phần hóa học phức tạp và đa dạng. Dựa trên cơ chế hấp phụ-phân tán, không một chất siêu dẻo đơn lẻ nào có thể mang lại hiệu quả ổn định cho tất cả các loại xi măng. Mặc dù chất siêu dẻo polycarboxylate cho thấy khả năng tương thích rộng hơn so với các chất thay thế dựa trên naphthalene, khả năng thích ứng kém vẫn xảy ra với một số loại xi măng nhất định. Các triệu chứng điển hình bao gồm hiệu quả giảm nước giảm và tốc độ mất độ sụt tăng nhanh. Ngay cả đối với cùng một loại xi măng, độ mịn khác nhau sau khi nghiền bi sẽ làm thay đổi tính năng của phụ gia siêu dẻo.
Trường hợp hiện trường
Một nhà máy bê tông trộn sẵn đã sản xuất bê tông C50 sử dụng xi măng P·O 42,5R và chất siêu dẻo cao cấp polycarboxylate. Hỗn hợp thử nghiệm trong phòng thí nghiệm yêu cầu liều lượng chất siêu dẻo Polycarboxylate cao hơn một chút so với các nguồn xi măng khác. Bê tông tươi có độ sụt 210mm khi xả ra khỏi máy trộn. Tuy nhiên, vật liệu mất khả năng thi công trước khi được dỡ xuống xe bơm bê tông và không thể thải ra được. Các kỹ thuật viên đã bổ sung thêm chất siêu dẻo tại chỗ; độ sụt phục hồi đến khoảng 160mm khi bơm, tuy nhiên khả năng làm việc lại bị suy giảm trong quá trình dỡ hàng. Xe tải phải quay lại trạm trộn. Một lượng lớn nước cộng với chất siêu dẻo bổ sung đã được thêm vào trước khi bê tông cuối cùng có thể được xả ra, có nguy cơ cao đọng lại bên trong trống trộn.
nguyên nhân gốc rễ
Các thử nghiệm về khả năng tương thích giữa các mẻ xi măng và chất siêu dẻo chưa được tiến hành trước khi đưa vào sản xuất.
biện pháp phòng ngừa
Chạy thử hỗn hợp với tỷ lệ hỗn hợp xây dựng thực tế cho mỗi mẻ xi măng đầu vào trước khi trộn. Tránh xi măng trộn với gangue than, có khả năng tương thích kém với chất siêu dẻo polycarboxylate.
2. Độ nhạy cao với nước trộn
Bê tông được sản xuất bằng Superplastic hóa polycarboxylate vận hành với mức tiêu thụ nước thấp, thông thường là 130‑165kg/m3. Tỷ lệ chất kết dính nước thường nằm trong khoảng từ 0,3-0,4 và có thể giảm xuống dưới 0,3. Trong điều kiện lượng nước thấp như vậy, những biến động nhỏ trong lượng nước thêm vào sẽ dẫn đến sự thay đổi độ sụt đáng kể, gây ra hiện tượng chảy lỏng, chảy máu và phân tách quá mức đột ngột.
Trường hợp hiện trường
Trạm trộn đã chuẩn bị bê tông C30 bằng xi măng P·O 32,5R. Hợp đồng yêu cầu độ sụt được giao tại công trường là 150 mm với dung sai ±30 mm. Độ sụt bê tông đo được là 180mm khi xả tại nhà máy. Khi đến nơi, kiểm tra hiện trường ghi nhận độ sụt lên tới 210mm. Hai chuyến xe tải liên tiếp đã bị từ chối. Kiểm tra lại tại nhà máy vẫn cho thấy độ sụt 210mm kèm theo hiện tượng chảy máu và phân tách vật liệu rõ ràng.
nguyên nhân gốc rễ
Khả năng tương thích tốt giữa xi măng và phụ gia siêu dẻo làm cho hỗn hợp rất nhạy cảm với liều lượng; liều lượng chất siêu dẻo Polycarboxylate thực tế hơi cao. Thời gian trộn không đủ dẫn đến kết quả đo độ sụt sai lệch khi xả và không phản ánh khả năng thi công ở trạng thái thực.
biện pháp phòng ngừa
Duy trì liều lượng chính xác cho các loại xi măng nhạy cảm với Superplastic hóa polycarboxylate. Kéo dài thời gian trộn. Ngay cả máy trộn bắt buộc hai trục cũng phải chạy không dưới 40 giây; Nên dùng 60 giây hoặc lâu hơn.
3. Liều lượng chất siêu dẻo quá mức và độ rỗng không khí trên bề mặt
Khả năng cuốn khí vừa phải giúp cải thiện khả năng bơm và độ bền, đồng thời nhiều chất siêu dẻo polycarboxylate có đặc tính cuốn khí vốn có. Tương tự như các sản phẩm gốc naphthalene, chất siêu dẻo polycarboxylate có điểm liều lượng bão hòa, điểm này thay đổi tùy theo loại xi măng và hàm lượng xi măng khác nhau. Khi liều lượng đạt đến độ bão hòa, không thể đạt được hiệu quả cao hơn nữa về khả năng thi công chỉ bằng cách thêm nhiều phụ gia hơn. Việc điều chỉnh khối lượng dán hoặc các phương pháp kỹ thuật khác trở nên cần thiết.
Trường hợp hiện trường
Trong một thời gian, nhà máy trộn sẵn được sử dụng liên tục Superplastic hóa polycarboxylate. Một công trường xây dựng đã báo cáo có quá nhiều bọt khí trên bề mặt tường chịu cắt sau khi tháo ván khuôn, dẫn đến chất lượng hoàn thiện bề mặt kém.
nguyên nhân gốc rễ
Đội ngũ công trường liên tục phàn nàn về độ sụt thấp và khả năng chảy kém. Nhân viên phòng thí nghiệm đang trực tăng liều lượng chất siêu dẻo. Ván khuôn thép được thi công tại chỗ. Bê tông được đổ vào thang máy quá dày với chế độ rung không nhất quán.
biện pháp phòng ngừa
Tăng cường liên lạc với các đội thi công. Thực thi các quy trình về độ rung và chiều cao nâng được tiêu chuẩn hóa. Cải thiện khả năng thi công bằng cách điều chỉnh khối lượng hồ thay vì tăng liều lượng chất siêu dẻo một cách mù quáng.
4. Dùng quá liều dẫn đến kéo dài thời gian đông kết
Trường hợp hiện trường
Bê tông có độ sụt cao được đổ trên sàn bản dầm đúc tại chỗ không thể đông cứng sau 15 giờ. Phản hồi tại địa điểm đã thúc đẩy các kỹ thuật viên của nhà máy kiểm tra khu vực bố trí. Sau khi xử lý nhiệt phụ trợ, bê tông đạt đông kết cuối cùng sau 24 giờ.
nguyên nhân gốc rễ
Liều lượng chất siêu dẻo quá mức kết hợp với nhiệt độ ban đêm thấp làm chậm quá trình thủy hóa xi măng. Việc bổ sung nước trái phép của người vận hành công trường đã làm tăng thêm tổng hàm lượng nước trong bê tông.
biện pháp phòng ngừa
Đảm bảo đo lượng phụ gia chính xác và liều lượng hợp lý. Nhắc nhở các đội thi công bố trí giữ nhiệt khi trời lạnh. Cảnh báo công nhân tại hiện trường không được bổ sung nước ngẫu nhiên do bê tông biến tính polycarboxylate có độ nhạy cao với nước.
5. Đồng ứng dụng với Chất siêu dẻo gốc Naphthalene
Trường hợp 1: Ván khuôn dính khi hai hệ thống phụ gia phục vụ cho một vùng đổ
Trong quá trình áp dụng thử nghiệm Superplastic hóa polycarboxylate, một trạm trộn đã cung cấp bê tông với các phụ gia gốc polycarboxylate và naphthalene cho các vị trí riêng biệt. Mất điện tại một địa điểm đã buộc phải điều động xe tải chở bê tông biến tính polycarboxylate đến địa điểm đó. Ván khuôn bị dính chặt nghiêm trọng trên tường chịu cắt sau khi tháo dỡ.
Trường hợp 2: Lô bê tông trộn lẫn gây mất khả năng thi công nghiêm trọng
Bê tông dư trộn với phụ gia dựa trên naphthalene được trộn vào bê tông polycarboxylate tươi. Độ sụt xả ban đầu đứng ở mức 190mm, tuy nhiên độ sụt giảm xuống 100mm khi giao hàng đến địa điểm mà hầu như không có khả năng chảy. Các lỗ rung đóng lại cực kỳ chậm sau khi chiết máy rung.
nguyên nhân gốc rễ
Bê tông được làm từ các hệ thống phụ gia khác nhau có đặc tính đông kết và độ co ngót khác nhau. Việc trộn trực tiếp hai loại phụ gia sẽ gây ra các tương tác hóa học bất lợi.
biện pháp phòng ngừa
Bê tông được sản xuất bằng các hệ thống phụ gia siêu dẻo khác nhau không được đổ trong cùng một bộ phận kết cấu. Thông báo cho người giám sát công trường để kéo dài thời gian tước bỏ khi xảy ra sự trộn lẫn bất ngờ. Cần phải có sự phân chia vật lý nghiêm ngặt: bố trí các dây chuyền trộn, xe vận chuyển và địa điểm thi công chuyên dụng cho từng loại phụ gia.
Sự cố bổ sung: Mất độ bền nghiêm trọng sau khi bị nhiễm chéo các bể chứa phụ gia
Người vận hành đã vô tình chuyển chất siêu dẻo gốc naphthalene vào bể chứa polycarboxylate. Bê tông trộn với phụ gia hỗn hợp này yêu cầu liều lượng rất cao. Hỗn hợp mới cho thấy khả năng chảy kém và mất độ sụt nhanh chóng cùng với thời gian đông kết kéo dài. Cường độ nén khối giảm 30%-50% so với hỗn hợp tham chiếu có hàm lượng xi măng tương đương.
nguyên nhân gốc rễ
Các đặc tính hóa học không tương thích tạo ra các đặc tính hydrat hóa và co ngót không phù hợp.
biện pháp phòng ngừa
Trong điều kiện kỹ thuật hiện tại, không thể trộn lẫn các chất siêu dẻo gốc polycarboxylate và naphthalene. Tăng cường quản lý nhà máy, dán nhãn rõ ràng cho các bình chứa và loại bỏ rủi ro lây nhiễm chéo.
Phần kết luận
Chất siêu dẻo Polycarboxylate cung cấp liều lượng thấp, khả năng giảm nước cao và hiệu quả duy trì độ sụt thuận lợi. Nghiên cứu liên tục và kinh nghiệm thực địa tích lũy sẽ mở rộng phạm vi ứng dụng của chúng trong toàn ngành xây dựng. Tuy nhiên, việc xử lý không đúng cách có thể gây ra hiện tượng flash set, độ trễ quá mức, chảy máu, phân tách và suy giảm độ bền. Các kỹ sư và nhà sản xuất bê tông nên tiếp tục tiến hành thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và quan sát hiện trường để giảm thiểu những khiếm khuyết thực tế đó.