Koje su mjere opreza pri primjeni superplastifikatora polikarboksilne kiseline?

Superplastifikatori na bazi polikarboksilataimaju strukturu nalik na češalj, pružajući im prednosti visoke fleksibilnosti i snažne molekularne mogućnosti. Promjenom vrsta monomernih sirovina, različite funkcionalne grupe mogu se ugraditi u molekule polikarboksilata. Budući da različite grupe u PCE imaju različite efekte na hidrataciju cementa, PCE se mogu prilagoditi za specifične funkcije prema stvarnim potrebama. Čak i pri korištenju istih sirovih monomera, molekularna struktura polimernog proizvoda može se na odgovarajući način prilagoditi promjenom molekulske težine polieterskih monomera, omjera monomera i temperatura sinteze kako bi odgovarala različitim okruženjima ili funkcijama. U narednim godinama, razvoj će se prebaciti sa univerzalnih proizvoda na funkcionalne proizvode. Ovi funkcionalni proizvodi mogu imati jednu ili više posebnih karakteristika kao što su zadržavanje slijeganja, rana čvrstoća, smanjenje skupljanja, adsorpcija protiv gline, uvlačenje zraka i penjenje.

1. Polikarboksilat koji zadržava slijeganje

Brzi gubitak slijeganja betona je veliki izazov s kojim se suočava gotovi beton. Trenutno, industrija se uglavnom bavi gubitkom pada putem naknadnog dodavanja PCE-a ili kombinacijom istih sa usporivačima. Međutim, u ovim pristupima postoje tehničke i praktične poteškoće. Razvoj PCE-a koji zadržavaju slijeganje radi rješavanja problema transporta na velike udaljenosti i visokotemperaturne konstrukcije za gotove betone je od značajnog praktičnog značaja.

2. Rani polikarboksilat

Uobičajeni PCE obično imaju neke efekte usporavanja, što dovodi do sporog ranog razvoja čvrstoće betona. Općenito, 1-dnevna tlačna čvrstoća dostiže samo 15% do 25% projektirane čvrstoće. Na niskim temperaturama ili sa velikim količinama mineralnih dodataka, rana čvrstoća je još niža, ograničavajući opseg primjene PCE-a. Stoga istraživanje PCE-a rane čvrstoće pogodnih za montažne armiranobetonske komponente, koji mogu značajno povećati ranu čvrstoću i ubrzati gradnju, produžujući period proizvodnje montažnih komponenti na kasnu jesen ili čak zimu, ima veliki ekonomski i društveni značaj.

3. Polikarboksilat koji smanjuje skupljanje

Pukotine uslijed skupljanja uvelike smanjuju čvrstoću i trajnost betona, čime se skraćuje njegov vijek trajanja. Pitanje pucanja od skupljanja u betonu, posebno betonu visokih performansi, privuklo je značajnu pažnju inženjerske zajednice. Iako PCE mogu u određenoj mjeri smanjiti skupljanje, oni još uvijek ne zadovoljavaju u potpunosti inženjerske potrebe. PCE-ovi koji smanjuju skupljanje, koji nude i visoke stope redukcije vode i smanjeno skupljanje prilikom sušenja u očvrslom betonu, postali su žarište istraživanja u oblasti dodataka.

4. Polikarboksilat sa niskim uvlačenjem zraka

Neki projekti zahtijevaju PCE sa niskim efektom uvlačenja zraka i usporavanja, ali uobičajeni PCE ne mogu ispuniti ove zahtjeve. Stoga je neophodan razvoj PCE sa niskim uvlačenjem vazduha. Ovi PCE, osim što imaju uobičajena svojstva standardnih PCE-a, također posjeduju funkcije usporavanja i niskog uvlačenja zraka. Mogu se koristiti u masovnom betonu, betonskoj konstrukciji u vrućim klimama i betonu koji se mora skladištiti na duže periode ili transportovati na velike udaljenosti. Kao što je ranije pomenuto, PCE sa niskim uvlačenjem vazduha treba da sadrže funkcionalne grupe kao što su hidroksilne, karboksilne, sulfonske, amidne i eterske grupe.

5. Polikarboksilat protiv adsorpcije gline

Kada agregati imaju visok sadržaj gline, performanse PCE-a su znatno smanjene. To je prvenstveno zato što gline poput kaolina ili bentonita snažno adsorbiraju PCE, smanjujući broj molekula koji se mogu efikasno dispergirati, što rezultira malim slijeganjem i brzim gubitkom slijeganja. Stoga je ključan razvoj PCE-a protiv adsorpcije gline kako bi se poboljšala efikasnost PCE-a u betonu napravljenom od agregata s visokim sadržajem gline.

Sinteza na sobnoj temperaturi

U proizvodnji superplastifikatora na bazi polikarboksilata, kako dodatno smanjiti potrošnju energije i emisije u proizvodnji kroz odabir sirovina i poboljšanja procesa, uobičajena je briga u industriji. Za razliku od konvencionalnog procesa sinteze grijanja (temperatura sinteze između 60 stepeni i 90 stepeni), sinteza na sobnoj temperaturi dobija na pažnji zbog nižih troškova proizvodnje. Troškovi postrojenja za proizvodnju PCE-a putem sinteze na sobnoj temperaturi su niži od onih za proces sinteze grijanja, a rezultirajući PCE-i se mogu bolje prilagoditi promjenama tržišta i služiti konkretnim projektima u udaljenim područjima. Međutim, treba napomenuti da prednost procesa sinteze zagrijavanjem leži u njegovim različitim putevima sinteze, koji omogućavaju precizno dizajniranje funkcionalnih grupa u PCE matičnoj tečnosti kako bi se dobili proizvodi s različitim karakteristikama performansi.