Kakšni so previdnostni ukrepi pri uporabi superplastifikatorja polikarboksilne kisline?

Superplastifikatorji na osnovi polikarboksilatovimajo strukturo, podobno glavniku, kar jim zagotavlja prednosti visoke prožnosti in močne molekularne zasnove. S spreminjanjem vrst monomernih surovin je mogoče v molekule polikarboksilata vključiti različne funkcionalne skupine. Ker imajo različne skupine v PCE različne učinke na hidratacijo cementa, je mogoče PCE prilagoditi za specifične funkcije glede na dejanske potrebe. Tudi pri uporabi istih surovih monomerov je mogoče molekularno strukturo polimernega produkta ustrezno prilagoditi s spreminjanjem molekulske mase polieterskih monomerov, razmerij monomerov in temperatur sinteze, da ustrezajo različnim okoljem ali funkcijam. V prihodnjih letih se bo razvoj preusmeril od univerzalnih izdelkov k funkcionalnim izdelkom. Ti funkcionalni izdelki imajo lahko eno ali več posebnih lastnosti, kot so zadrževanje padca, zgodnja trdnost, zmanjšanje krčenja, adsorpcija proti glini, vnos zraka in odstranjevanje pene.

1. Polikarboksilat, ki zadrži zdrs

Hitra izguba usedanja betona je velik izziv, s katerim se sooča betonska mešanica. Trenutno se industrija v glavnem ukvarja z izgubo zaradi padca z naknadnim dodajanjem PCE ali z njihovo kombinacijo z zaviralci. Vendar pa obstajajo tehnične in praktične težave pri teh pristopih. Razvoj PCE, ki zadržujejo padce, za reševanje problemov transporta na dolge razdalje in visokotemperaturne gradnje za betonske mešanice je zelo praktičnega pomena.

2. Polikarboksilat zgodnje trdnosti

Običajni PCE imajo običajno nekaj zaviralnih učinkov, kar vodi do počasnega zgodnjega razvoja trdnosti betona. Na splošno dosega 1-dnevna tlačna trdnost le 15 % do 25 % načrtovane trdnosti. Pri nizkih temperaturah ali z velikimi količinami mineralnih dodatkov je zgodnja trdnost še nižja, kar omejuje področje uporabe PCE. Zato ima raziskovanje zgodnjih trdnostnih PCE, primernih za montažne armiranobetonske komponente, ki lahko bistveno povečajo zgodnjo trdnost in pospešijo gradnjo ter podaljšajo obdobje proizvodnje montažnih komponent do pozne jeseni ali celo zime, velik gospodarski in družbeni pomen.

3. Polikarboksilat za zmanjšanje krčenja

Razpoke zaradi krčenja močno zmanjšajo trdnost in obstojnost betona ter s tem skrajšajo njegovo življenjsko dobo. Vprašanje razpok zaradi krčenja v betonu, zlasti v betonu z visoko zmogljivostjo, je pritegnilo veliko pozornosti inženirske skupnosti. Čeprav lahko PCE do neke mere zmanjšajo krčenje, še vedno ne izpolnjujejo v celoti inženirskih potreb. PCE z zmanjšanjem krčenja, ki nudijo visoko stopnjo zmanjšanja vode in zmanjšano krčenje pri sušenju utrjenega betona, so postali raziskovalna žarišče na področju dodatkov.

4. Polikarboksilat z nizko vsebnostjo zraka

Nekateri projekti zahtevajo PCE z nizkimi učinki vnosa zraka in zadrževanja, vendar običajni PCE ne morejo izpolniti teh zahtev. Zato je potreben razvoj zaviralnih PCE z nizko vsebnostjo zraka. Ti PCE imajo poleg običajnih lastnosti standardnih PCE tudi funkcijo zaviranja in nizkega vnosa zraka. Uporabljajo se lahko v masovnem betonu, betonski konstrukciji v vročih podnebjih in betonu, ki ga je treba skladiščiti dlje časa ali prevažati na dolge razdalje. Kot je bilo že omenjeno, morajo PCE z nizko vsebnostjo zraka zaviralci vsebovati funkcionalne skupine, kot so hidroksilne, karboksilne, sulfonske, amidne in etrske skupine.

5. Polikarboksilat proti adsorpciji gline

Ko imajo agregati visoko vsebnost gline, se zmogljivost PCE močno zmanjša. To je predvsem zato, ker gline, kot sta kaolin ali bentonit, močno adsorbirajo PCE, kar zmanjša število molekul, ki se lahko učinkovito razpršijo, kar ima za posledico nizek padec in hitro izgubo zaradi padca. Zato je razvoj PCE proti adsorpciji gline za izboljšanje učinkovitosti PCE v betonu, izdelanem z agregati z visoko vsebnostjo gline, ključnega pomena.

Sinteza pri sobni temperaturi

Pri proizvodnji superplastifikatorjev na osnovi polikarboksilatov je v industriji pogosta skrb, kako dodatno zmanjšati proizvodno porabo energije in emisije z izbiro surovin in izboljšavami postopkov. Za razliko od običajnega procesa sinteze pri segrevanju (temperatura sinteze med 60 stopinj in 90 stopinj) pridobiva pozornost sinteza pri sobni temperaturi zaradi nižjih proizvodnih stroškov. Stroški obrata za proizvodnjo PCE s sintezo pri sobni temperaturi so nižji od tistih za proces sinteze ogrevanja, nastali PCE pa se lahko bolje prilagodijo tržnim spremembam in služijo konkretnim projektom na oddaljenih območjih. Vendar je treba opozoriti, da je prednost procesa sinteze s segrevanjem v njegovih raznolikih sinteznih poteh, ki omogočajo natančno načrtovanje funkcionalnih skupin v matični lužnici PCE, da dobimo izdelke z različnimi karakteristikami delovanja.