Šta je uzrok krvarenja betona uzrokovanog polikarboksilnim superplastifikatorom?

Polikarboksilatni superplastifikatori (PCE) se odnose na niz polimera sa specifičnom molekularnom strukturom i karakteristikama performansi, koji se široko koriste kao superplastifikatori. PCE imaju nisku potrebu za dozom, sa tipičnom dozom čvrstog sadržaja od {{0}}.15% do {{10}},25%, samo oko jedne četvrtine potrebne doze za superplastifikatore na bazi naftalena ili alifata. PCE pokazuju visoke stope redukcije vode, općenito između 20% i 30% pri dozi od 0,15% do 0,25%, a mogu premašiti 45% pri dozi zasićenja od 0,5%. Kao superplastifikator koji se široko koristi, od PCE se očekuje da pokažu veću sigurnost, efikasnost i prilagodljivost u praktičnim primjenama u poređenju sa tradicionalnim superplastifikatorima na bazi naftalena. Međutim, prilikom njihove upotrebe u proizvodnji betona često se javljaju različiti problemi, od kojih se neki ne susreću s drugim superplastifikatorima, kao što je fenomen reverzije slijeganja. Krvarenje u betonu je problematično stanje mješavine, koje tehnolozi betona dobro prepoznaju po svojim štetnim efektima, a nastoji se izbjeći tokom proizvodnje i izgradnje betona. Konkretno krvarenje ponekad može biti uzrokovano više faktora, a ne jednim, tako da je potrebno više pristupa za njegovo rješavanje.

Glavni uzroci krvarenja betona pri korištenju PCE-a su sljedeći:

1. Predoziranje polikarboksilatnog superplastifikatora
PCE se odlikuju visokom efikasnošću redukcije vode uz nisku dozu (približno 0.20% krutog sadržaja). Bez mijenjanja sadržaja vode u betonu, PCE mogu značajno poboljšati slijeganje betona. Kao i drugi superplastifikatori, stopa redukcije vode u PCE ima pozitivnu korelaciju s dozom. Općenito, kako se doza povećava, povećava se i stopa redukcije vode. Kod projektovanja betonske mešavine, bitno je odabrati odgovarajuću dozu dodatka na osnovu zahteva za sadržaj vode, npr. preporučuje se stepen redukcije vode od oko 20% za beton C30 sa sadržajem vode od 170 kg/m³ i od 25%-30% za beton C50 sa 160 kg/m³. Kada je doza previsoka i ne odgovara sadržaju vode u mješavini, poboljšana sposobnost dispergiranja smanjuje kohezivnost betona, što dovodi do više slobodne vode i uzrokuje krvarenje betona. Konkretno, prekomjerna upotreba PCE-a tipa retencije u slijedu može uzrokovati ozbiljno krvarenje ili segregaciju. Stoga dozu PCE treba odrediti testiranjem zasnovanim na vremenu kako bi se uočilo konkretno ponašanje.

2.Osjetljivost PCE-a na temperaturu okoline i njihovu prirodu sporog otpuštanja
U poređenju sa drugim superplastifikatorima, na svojstva smanjenja vode i zadržavanja slijeganja PCE-a više utiče temperatura. Istraživanja su pokazala da je uz istu dozu, stopa redukcije vode zimi nešto niža nego ljeti, ali je zadržavanje opadanja bolje zimi. Na visokim ljetnim temperaturama, PCE sa dobrim zadržavanjem pada mogu pokazati "povratak pada" kada temperatura naglo padne. Temperaturne fluktuacije od 10 stepena mogu uzrokovati promjenu doze od 0.1%–0.2% (na osnovu standardne doze od 2%). Kada temperatura naglo padne, preporučljivo je promatrati promjene u ponašanju betona i provesti testove na PCE-ima kako bi se odredile odgovarajuće doze. Dodatno, potrebno je produžiti vrijeme miješanja, posebno za beton sa stepenom čvrstoće iznad C50, jer se koriste veće doze i PCE mora biti potpuno raspršen.

3. Sekundarni dodatak superplastifikatora za podešavanje pada
Prije ugradnje betona, ako obradivost betona ne zadovoljava građevinske zahtjeve, dodatni PCE se često dodaju kamionu za miješanje. Prekomjerna upotreba tijekom sekundarnog dodavanja može dovesti do krvarenja nakon postavljanja jer višak superplastifikatora nastavlja djelovati. Prilikom prilagođavanja obradivosti sa sekundarnim dodacima, preporučuje se dodavanje u fazama na osnovu zapremine betona, osiguravajući temeljno miješanje za kontrolu doziranja.

4. Nepravilna upotreba usporivača u PCE mešanju
Kako bi se poboljšalo zadržavanje slijeganja, usporivači se često dodaju PCE mješavinama. Prekomjerna upotreba usporivača, ili nagli pad temperature s PCE-ima pomiješanim za više temperature, može usporiti hidrataciju cementa, što dovodi do krvarenja betona. Kada koristite retardere, razmotrite njihov učinak na krvarenje betona. U slučajevima sklonim krvarenju, mogu se dodati odgovarajući agensi koji zadržavaju vodu i zgušnjavaju kako bi se smanjio rizik od krvarenja. Treba osigurati kompatibilnost između cementa i PCE kako bi se izbjegli slučajevi u kojima su niske doze nedjelotvorne, ali povećane doze uzrokuju krvarenje.

5. Problemi kompatibilnosti između cementa i PCE-a
Složeni sastav betona može uzrokovati kemijske reakcije između komponenti, posebno između cementa i PCE-a. Loša kompatibilnost može povećati dozu zasićenja PCE, produžiti početno vrijeme postavljanja i osloboditi slobodnu vodu. Nizak sadržaj rastvorljivih alkalija ili smanjen sadržaj ili aktivnost C3A u cementu takođe mogu usporiti hidrataciju, što dovodi do krvarenja.

6. Varijacije u kvaliteti krupnog i finog agregata
Fluktuacije u kvalitetu pijeska i agregata, kao što su promjene u sadržaju gline, vlažnosti ili gradaciji, i varijacije u modulu finoće pijeska, mogu povećati vjerovatnoću krvarenja betona. Na primjer, povećanje modula finoće pijeska smanjuje potražnju za vodom, a promjene veličine čestica i sadržaja gline utiču na apsorpciju primjesa, uzrokujući krvarenje. Kontrolu procesa u proizvodnji betona treba pojačati kako bi se smanjio rizik od krvarenja. Osim toga, uvjerite se da u proizvedenom pijesku nema flokulanta, jer fluktuacije u flokulantima mogu uzrokovati krvarenje ili brz gubitak slijeganja.

Da biste riješili krvarenje uzrokovano PCE, razmotrite sljedeće mjere pojedinačno ili u kombinaciji:

• Dodajte malu količinu naftalena ili aminosulfonatnog superplastifikatora.
• Smanjite dozu dodatka ili koristite nižu dozu PCE sa sporim oslobađanjem.
• Povećajte količinu letećeg pepela ili smanjite sadržaj vode.
• Dodajte fini pijesak (ili povećajte omjer pijeska) kako biste poboljšali zadržavanje vode u mješavini.
• Dodajte odgovarajuća sredstva za zgušnjavanje, kao što su natrijum alginat, ksantan guma, dekstrin ili eter karboksimetil celuloze, dok prilagođavate ili zamenjujete tipove usporivača.
• Za odloženo krvarenje dodajte natrijum sulfat ili natrijum tiosulfat.