Ali se superplastifikator polikarboksilne kisline slabo prilagaja cementu? Na to lahko vplivajo ti dejavniki

V primerjavi s tradicionalnimi superplastifikatorji na osnovi naftalena in lignina imajo polikarboksilatni superplastifikatorji prednosti, kot so nižji odmerek, višja stopnja zmanjšanja količine vode, boljše zadrževanje usedlin in prijaznost do okolja. Vendar pa se tako kot drugi tradicionalni superplastifikatorji tudi polikarboksilatni superplastifikatorji soočajo s težavami združljivosti s cementom.

Obstaja več razlogov za to težavo, vključno z molekularno strukturo in značilnostmi delovanja polikarboksilatnih superplastifikatorjev, lastnostmi cementa, agregati, ki se uporabljajo v betonu, dodatki, mešalnimi razmerji, pogoji mešanja in metodami gradnje. Tukaj bomo analizirali, kako značilnosti cementa vplivajo na združljivost.

Glavni dejavniki lastnosti cementa, ki vplivajo na združljivost, vključujejo:

• Mineralna sestava cementnega klinkerja

Mineralna sestava cementnega klinkerja vključuje predvsem C3S, C2S, C3A in C4AF. Med temi ima C3A pomemben vpliv na združljivost. Ko se vsebnost C3A poveča, se združljivost poslabša; nasprotno, ko se vsebnost C3A zmanjša, se združljivost izboljša. To je zato, ker je stopnja hidratacije C3A povezana s kristalnimi napakami. Pri hidrataciji C3A se porabi velika količina vode in superplastifikatorja, kar ima za posledico manj prostih molekul superplastifikatorja, adsorbiranih na površini cementnih delcev, kar vpliva na združljivost.

• Oblika in parametri mavca

Sadra deluje kot regulator strjevanja pri proizvodnji cementa in večinoma obstaja v treh oblikah: dihidratna sadra, brezvodna sadra in razžveplana sadra. Hitrost, s katero se sprošča SO42-, da reagira s C3A, nadzira čas vezanja in strjevanja cementa. Razžveplana sadra hitro sprošča SO42-, brezvodna sadra pa počasneje. Zato ima cement, ki uporablja razžveplano sadro kot regulator, boljšo združljivost s superplastifikatorji, medtem ko je cement z brezvodno sadro slabšo združljivost.

• Drobnost cementnih delcev

Drobnost cementnih delcev vpliva na njihovo flokulacijo. Drobnejši delci kažejo bolj izrazito flokulacijo, zato je za ublažitev tega učinka potrebno več superplastifikatorja. Poleg tega drobnejši delci vodijo do hitrejše stopnje hidracije C3A, kar zmanjša koncentracijo molekul superplastifikatorja v flokuliranem sistemu. Čim drobnejši so delci cementa, tem slabša je združljivost med cementom in superplastifikatorjem. Pri podobni drobnosti cementnih delcev ima vsebnost delcev, manjših od 3 μm, večji vpliv na disperzijo superplastifikatorja.

• Količina in vrsta primesi v cementu

Portlandski cement običajno vsebuje določeno količino primesi, kot so elektrofiltrski pepel, granulirana plavžna žlindra, premogov jalovina, apnenec in zeolit. Elektrofiltrski pepel lahko učinkovito poveča pretočnost cementa z učinkom krogličnega ležaja, s čimer izboljša vzdržljivost in gostoto betona. Vendar pa lahko elektrofiltrski pepel zaradi visoke vsebnosti ogljika močneje adsorbira superplastifikatorje kot delci cementa, kar povzroči hitro izgubo usedline kljub prvotno dobri obdelavnosti. Nasprotno pa granulirana plavžna žlindra kaže manjšo adsorpcijo superplastifikatorjev in njena vključitev skupaj z apnencem lahko izboljša združljivost cementa s superplastifikatorji. Poleg tega imata zeolit ​​in premogov jalovina močan adsorpcijski učinek na superplastifikatorje, kar ima za posledico slabšo združljivost.

• Vsebnost alkalij v cementu

Prekomerne alkalije lahko reagirajo z reaktivnimi snovmi v agregatih, kar povzroči razpokanje betona in zmanjša učinek plastificiranja cementne paste, kar pospeši izgubo tečnosti. Nasprotno, če je vsebnost alkalij prenizka, lahko neustrezen superplastifikator povzroči tudi hitro izgubo zaradi padca. Raziskave kažejo, da ko je vsebnost alkalij med {{0}},4 % in 0,8 %, minimalno vpliva na združljivost superplastifikatorja s cementom.

• Svežina in temperatura cementa

Čim bolj svež je cement, tem slabša je kompatibilnost s superplastifikatorji; podobno višje temperature vodijo tudi do slabše združljivosti. Zato je pri uporabi superplastifikatorjev pomembno upoštevati svežino in temperaturo cementa.

Različni dejavniki lastnosti cementa pomembno vplivajo na kompatibilnost. Pri formuliranju betona je nujno upoštevati mineralno sestavo cementa (C3A), drobnost in zrnatost, vrste dodatkov, oblike sadre in vsebnost alkalij, da lahko oblikujemo ustrezno vrsto in kombinacijo superplastifikatorjev. Poleg tega je treba sveže proizveden cement pred uporabo pustiti nekaj časa počivati.