Koji je status primjene dodataka za beton

1. Trenutna primjena dodataka betonu

Mnoge betonske kompanije koriste tradicionalne reduktore vode na bazi naftalena u proizvodnji betona niske čvrstoće (C10-C40), dok prelaze na dodatke na bazi polikarboksilata pri proizvodnji betona razreda C40 i više. Ovaj izbor određuje nekoliko faktora:

• Proces miješanja dodataka na bazi naftalena je relativno jednostavan, a neke betonske fabrike mogu same miješati naftalenske dodatke, smanjujući troškove proizvodnje.
• Tokom proizvodnog procesa, dodaci na bazi naftalena se lakše kontrolišu. Kada doza varira u rasponu od ±0.2%, svojstva betona se ne mijenjaju značajno, što znači da postoji veći prostor za podešavanje dodatka. Takođe imaju dobru prilagodljivost na cement. Kada dođe do malih promjena u sadržaju vlage ili blata u agregatima, beton ostaje stabilan, a beton niske do srednje čvrstoće je relativno lako proizvesti.
• Beton niske do srednje čvrstoće (C10-C40) predstavlja većinu potražnje na tržištu, čineći oko 80%–90% ukupne proizvodnje u postrojenjima za miješanje betona, dok beton visoke čvrstoće čini manje od 10%. Ovi razlozi doprinose trenutnoj dominaciji dodataka na bazi naftalena u industriji.

Međutim, dodaci na bazi naftalena imaju neka ograničenja tokom proizvodnje i upotrebe:

• Proizvodnja dodataka na bazi naftalena stvara neke toksične tvari koje mogu uzrokovati zagađenje okoliša.
• Prilikom proizvodnje betona visoke čvrstoće i tečnosti teško je garantirati čvrstoću i obradivost. Zbog ograničenja efekta redukcije vode, količina cementa koja se koristi u betonu visoke čvrstoće je relativno velika. Beton pomiješan s reduktorima vode na bazi naftalena postaje vrlo gust i težak za obradu. Ranije, kada su se dodaci na bazi naftalena koristili za beton visoke čvrstoće, bila je potrebna stroga kontrola nad doziranjem vode i dodataka kako bi se osigurala čvrstoća. Međutim, u praksi je obradivost betona bila loša, a smjesa je bila i ljepljiva i gusta. Iako je fluidnost bila prisutna, bila je spora, što je rezultiralo sporijom brzinom izgradnje i pritužbama radnika na licu mjesta. Povećanje doze dodatka nije poboljšalo situaciju, a prekomjerna upotreba dodatka mogla bi utjecati na vrijeme vezivanja i čvrstoću betona. Dodavanje vode nije bila opcija.

2. Karakteristike i smjer razvoja nove generacije polikarboksilatnih dodataka

S brzim razvojem građevinske industrije, pojavili su se sve veći zahtjevi za čvrstoćom i izdržljivošću betona. Čvrstoća je jedan od glavnih fokusa razvoja tehnologije betona. Zbog ubrzane urbanizacije u Kini, programeri povećavaju stopu iskorištenosti gradskog zemljišta, a zgrade veće od 100 metara postaju sve češće. Istovremeno, stepen čvrstoće betona premašio je tradicionalnu C40, pri čemu se koriste betoni C50, C60, pa čak i betoni veće čvrstoće. Brojne inženjerske prakse su pokazale da upotreba betona visoke čvrstoće ne samo da smanjuje veličinu konstruktivnih dijelova, olakšava vlastitu težinu konstrukcije i smanjuje potrošnju materijala, već i povećava seizmičku otpornost zgrade, ubrzava izgradnju, smanjuje troškove projekta, i ispunjava posebne građevinske zahtjeve.
Kako beton nastavlja da se razvija u pravcu veće čvrstoće i performansi, povećani su i zahtjevi za sirovinama, posebno dodacima. Tradicionalni dodaci na bazi naftalena više ne mogu zadovoljiti ove zahtjeve zbog ograničenja u proizvodnim procesima i obradivosti betona. Nova generacija dodataka na bazi polikarboksilata brzo se razvila i uspješno se primjenjuje u željezničkom, mostovskom, vodoprivredi i drugim sektorima betona.

U poređenju s dodacima na bazi naftalena, dodaci polikarboksilata imaju sljedeće tri glavne prednosti:

• Veća redukcija vode i bolja disperzija: Uz istu količinu dodatka, dodaci na bazi polikarboksilata održavaju istu čvrstoću, slijeganje i protočnost uz uštedu oko 10 kg vode. Značaj uštede od 10 kg vode po kubnom metru betona dobro je shvaćen u industriji – ovim smanjenjem se štedi otprilike 20 kg – 30 kg cementa. Njegova najveća prednost se vidi u betonu visoke čvrstoće, gdje se količina cementa može značajno smanjiti, efektivno snižavajući troškove proizvodnje. Ovo zaista ispunjava "tri niska" zahtjeva niskog sadržaja cementa, niskog vodocementnog omjera i niskog sadržaja vode.
• Ekološki prihvatljivo: Polikarboksilatne dodatke proizvode se bez upotrebe jakih stimulansa poput formaldehida ili visoko korozivne sumporne kiseline, što ih čini ekološki prihvatljivim i održivim.
• Širok raspon primjene i obećavajući razvojni izgledi: Dodaci na bazi polikarboksilata primjenjuju se u samozbijajućem betonu, betonu s ravnom površinom, betonu visoke čvrstoće, betonu visoke izdržljivosti, morskom betonu i montažnim betonskim konstrukcijama. Njihov kvalitet se kontinuirano poboljšava. Zbog svojih sveobuhvatnih prednosti, dodaci na bazi polikarboksilata se široko i uspješno koriste u mnogim regijama Kine, stvarajući značajne tehničke i ekonomske prednosti. Praktično iskustvo je pokazalo da je promocija i primjena polikarboksilatnih dodataka neizbježan zahtjev za razvoj kvaliteta betona prema visokim performansama.