Къде е добър поликарбоксилният суперпластификатор?

Какви са предимствата на поликарбоксилатните суперпластификатори? С бързото развитие на световната икономика, строителната индустрия има все по-високи изисквания към бетона. Благодарение на незаменимите си предимства във висококачествения бетон и неговите екологични характеристики, поликарбоксилатните суперпластификатори (PCE) са получили широко признание както в страната, така и в международен план. Обикновеният бетон вече не отговаря на определени изисквания, което налага по-ефективни подобрения. След официалното използване на добавките в началото на 20-ти век, те са от голяма полза не само за строителната индустрия, но и за други сектори. През последните години, особено след навлизането в 21 век, се наблюдава значително внимание и бързо развитие в тази област. Броят на производителите, произвеждащи търговски продукти, е нараснал от няколко до десетки само за четири до пет години. Ключови добавки, включително редуктори на вода, редуктори на свиване и въздушно-въздушни агенти, са допринесли значително за подобряване на характеристиките на бетона. Тази статия представя основно въздействието на водоредуциращите агенти върху бетона.

Ефективност на поликарбоксилатните суперпластификатори

Поликарбоксилатните суперпластификатори имат ниско съдържание на хлоридни йони и алкали, с повърхностно напрежение от само 37,8 mN/m. Това значително намалява повърхностното напрежение на капилярните разтвори в бетона, като намалява свиването при изсъхване и значително подобрява издръжливостта на бетона. Обширни експериментални изследвания показват, че при дозировка от 0.15% от теглото на цимента е постижима степен на намаляване на водата от над 20%, надвишавайки производителността на типичния високоефективен базиран на нафталин водни редуктори налични на пазара. При доза, по-голяма от 0.30% от теглото на цимента, степента на намаляване на водата може да достигне 30%. Въпреки че увеличаването на дозата намалява потреблението на вода и увеличава скоростта на намаляване на водата, подобрението не е драматично; въпреки това, задържането на спадане става по-стабилно. Спадането или течливостта на пресния бетон се увеличава след 1 час, въпреки че прекомерните дози могат да причинят известно кървене. Важно е, че дори при дозировка, по-голяма от 0,15% от теглото на цимента, както слягането, така и течливостта остават непроменени.

Влияние на поликарбоксилатните суперпластификатори върху якостта на бетона

Поликарбоксилатните суперпластификатори показват отлични подобряващи ефекти. След добавяне на PCE, якостта на натиск на бетона се увеличава значително, особено в началото на якостта. При доза 0.15% от теглото на цимента, якостта на натиск след 3 дни може да се увеличи с до 190%. При други условия на дозиране, увеличението на силата също надхвърля 200%. Увеличаването на якостта на натиск при различни възрасти на втвърдяване също е изразено. Експерименталните резултати показват увеличение на силата от 80%-150% на 3 дни, 50%-150% на 7 дни и 50%-100% на 28 дни, с подобрения на силата над 50% на 90 дни. Така бетонът с добавен поликарбоксилат не само демонстрира висока ранна якост, но също така показва значително увеличение на по-късната якост, която продължава да се стабилизира.

В рамките на определен диапазон, с увеличаване на дозата на поликарбоксилата, неговият усилващ ефект става по-изразен. Както от алкално-водно подобряване, така и от икономическа гледна точка, оптималната дозировка е 0.20%-0.30%.

Адаптивност към различни видове цимент

Тестовете на различни видове цимент показват, че степента на намаляване на водата надхвърля 25%, достигайки близо 30%. Спадането на бетона остава стабилно след 1 час, като някои цименти дори показват увеличение на свличането. Освен това скоростта на кървене е значително намалена в сравнение с базовия бетон. Независимо дали се оценява задържането на спадане или ефективността на алкална вода и степента на кървене, резултатите показват, че поликарбоксилатът е силно съвместим с различни цименти.

Тенденцията за развитие на якостта също ясно показва, че бетонът с добавен поликарбоксилат показва бързо ранно развитие на якостта и стабилен растеж на по-късна якост. Тази адаптивност се отнася както за прясно смесения бетон, така и за механичните свойства на втвърдения бетон.

Адаптивност към минерални добавки

Минералните добавки се превърнаха в основни материали в бетоновата промишленост за заместване на цимента и подобряване на характеристиките на бетона. По този начин изследването на съвместимостта на поликарбоксилат с минерални добавки е от решаващо значение. Експериментите показват, че с увеличаването на дозировката на летливата пепел обработваемостта на бетона се подобрява и степента на намаляване на водата се увеличава. В сравнение с традиционните суперпластификатори на базата на нафталин, консумацията на вода в бетона намалява с 8 kg, а скоростта на изтичане значително намалява. По-важното е, че времето за втвърдяване на бетон, смесен с PCE, е много по-кратко от това със суперпластификатори на основата на нафталин, като се избягва предишното разчитане на забавители за задържане на слягането. Въпреки това, с увеличаването на количеството минерален прах, подобрението в степента на намаляване на водата намалява, което води до леко намалено задържане на спадане, въпреки че кървенето обикновено липсва. Когато се използват както летлива пепел, така и минерален прах, задържането на слягане се подобрява допълнително. Като цяло, поликарбоксилатът е особено подходящ за бетон с високи дози минерални добавки, като не само намалява консумацията на вода, но също така значително подобрява ефективността на смесване. Докато ранната якост на бетона с добавена летлива пепел или минерален прах може леко да намалее, ефектът е по-изразен с минерален прах. По-късната якост показва леки увеличения при използване на летлива пепел, докато традиционните смеси на основата на нафталин показват много ниска якост на 1 ден и забавят по-късното развитие на якост. От гледна точка на механичните характеристики, поликарбоксилатът демонстрира добра съвместимост с минерални добавки, което го прави подходящ за бетон с висока якост и висока ефективност.

Адаптивност към температура

Традиционните високоефективни водни редуктори са чувствителни към температурата. При високи летни температури диспергируемостта се подобрява, но загубата на течливост се засилва. През зимата ниските температури водят до намалена диспергируемост, което води до повишена загуба на течливост в пресен бетон. Експериментите върху температурната адаптивност на поликарбоксилата показват, че когато температурите превишат 20 градуса по Целзий, загубата на обработваемост леко се увеличава, но диспергируемостта се подобрява. При ниски температури диспергируемостта леко намалява; въпреки това, запазването на работоспособността остава стабилно. Пресният бетон поддържа както спадане, така и разпространение, с по-значителни увеличения на течливостта, когато температурите паднат под 0 градуса по Целзий. С покачването на температурите водоотвеждащата способност на бетона с поликарбоксилат се подобрява. Над 20 градуса по Целзий производителността се стабилизира, въпреки че способността за задържане на спад леко намалява и разпространението може да не се увеличи допълнително, като понякога показва леки намаления. Като цяло, независимо дали при ниски температури през зимата или при високи температури през лятото, поликарбоксилатът се представя добре, като ефективно поддържа слягането на бетона без необходимост от забавители, което е много полезно за бетонна конструкция.