Kako varno in učinkovito uporabljati polikarboksilni superplastifikator

(1) Izboljšati tehnično raven, stabilizirati kakovost izdelkov in okrepiti tehnične rezerve

Gre pravzaprav za vprašanja, ki bi jih bilo treba obravnavati v proizvodnem procesu izdelka, vendar jih ne smemo prezreti. Glede na nepopolne statistične podatke je le nekaj podjetij za proizvodnjo polikarboksilatnih superplastifikatorjev na Kitajskem neodvisno razvilo svoje izdelke, medtem ko je večina drugih podjetij za začetek proizvodnje uvedla tehnologije z univerz, raziskovalnih inštitutov ali drugih podjetij. Zaradi omejenih tehničnih zmogljivosti teh podjetij primanjkuje poglobljenega razumevanja tehnologije polikarboksilatnega superplastifikatorja, kar otežuje prilagajanje spremembam surovin in procesov. Posledično postane stabilnost kakovosti izdelka nedosegljiva.

Zato je priporočljivo, da proizvajalci polikarboksilatnih superplastifikatorjev aktivno sodelujejo z univerzami in raziskovalnimi inštituti, da bi v celoti razumeli različne dejavnike, ki vplivajo na delovanje polikarboksilatnih superplastifikatorjev, in pravočasno prilagodijo parametre procesa sinteze za stabilizacijo kakovosti izdelka. Prav tako bi morale okrepiti tehnične rezerve s skupnimi ali neodvisnimi raziskavami in razvojem, da bi zadovoljile povpraševanje na trgu.

Poleg tega je za zagotavljanje tehnološke stabilnosti izdelkov polikarboksilatnih superplastifikatorjev ključnega pomena tudi hitra uvedba standardov za surovine polikarboksilatnih superplastifikatorjev in stabilnost njihovih cen.

(2) Zaupajte rezultatom testa namesto specifikacijam izdelka

Kot pravi pregovor: "Ni pomembno, ali je mačka črna ali bela, le da lovi miši." Enako velja za izbiro superplastifikatorjev. Nekatera podjetja napišejo preveč impresivne specifikacije izdelka, ki predstavljajo odlične rezultate testov, vendar izdelek morda ni primeren za določen projekt. Nasprotno, nekateri izdelki z manj impresivnimi rezultati testiranja lahko izpolnjujejo zahteve za formulacijo betonske mešanice za določen projekt. Poleg tega, ker se surovine lahko spremenijo, rezultati testiranja, uporabljeni med zbiranjem ponudb in vrednotenjem projekta, morda ne predstavljajo dejanskega stanja med izvajanjem projekta. V skladu s "GB50119-2003 tehničnimi specifikacijami za uporabo dodatkov za beton", člen 2.1.4, je jasno določeno, da morajo biti vse surovine, ki se uporabljajo za beton z dodatki, kot so cement, pesek, agregat, dodatni materiali in dodatki, izpolnjujejo nacionalne standarde. Pri izvajanju poskusnih mešanic z dodatki morajo biti uporabljene surovine tiste, ki so bile uporabljene v dejanskem projektu, preskusni elementi pa morajo temeljiti na zahtevah načrtovanja in konstrukcije. Ko se zahteve glede surovin ali učinkovitosti betona spremenijo, je treba ponovno pripraviti poskusne mešanice.

"Tehnični pogoji za visoko zmogljive betone na namenskih železniških potniških progah" določajo 13 testnih postavk za superplastifikatorje, ki se uporabljajo v formulacijah visoko zmogljivih betonov, s strogimi indikatorji. Mnogi verjamejo, da lahko le polikarboksilatni superplastifikatorji prestanejo te teste. Podjetja za proizvodnjo in dobavo dodatkov so prav tako strogo ocenjena glede na njihove raziskave, proizvodne zmogljivosti, testiranje in nadzor proizvodnega procesa ter izkušnje z večjimi projekti. Medtem ko je ta pregled bistvenega pomena za standardizacijo sistema zagotavljanja kakovosti izdelkov, se je treba zavedati, da tudi izdelki, ki prestanejo preizkuse in ocene, morda ne ustrezajo dejanskim potrebam določenega projekta. Testiranje izdelkov je le odskočna deska – je zgolj potrdilo. Najpomembnejša stvar je uporaba lastnosti različnih surovin za pripravo visoko zmogljivega betona s pravo obdelavo, mehanskimi lastnostmi in vzdržljivostjo v ekonomičnem obsegu.

(3) Izogibajte se dolgotrajnemu stiku med polikarboksilatnimi superplastifikatorji in materiali iz železa

Za proizvajalce in dobavitelje polikarboksilatnih superplastifikatorjev je treba uporabiti posebno opremo in proizvodne linije za sintezo in sestavljanje polikarboksilatnih superplastifikatorjev, teh linij pa ne bi smeli deliti z drugimi vrstami superplastifikatorjev. Poleg tega se pri transportu in skladiščenju polikarboksilatnih superplastifikatorjev ne smejo uporabljati materiali iz železa (razen nerjavnega jekla); namesto tega je treba uporabiti materiale, kot sta plastika ali steklo. Ker so polikarboksilatni superplastifikatorji pogosto kisli, lahko dolgotrajen stik z železovimi materiali povzroči počasne reakcije, ki lahko spremenijo lastnosti superplastifikatorja. Priporočljivo je, da polikarboksilatne superplastifikatorje ne hranite v kovinskih posodah več kot šest mesecev.

(4) Izogibajte se mešanju drugih vrst primesi

Strogo prepovedano je mešanje drugih vrst superplastifikatorjev ali dodatkov. To ima dve implikaciji. Prvič, mešanje polikarboksilatnih superplastifikatorjev (na primer z lignosulfonati, sredstvi za pridobivanje zraka, sredstvi proti penjenju, zaviralci itd.) sme opraviti samo proizvajalec ali dobavitelj primesi. Mešalci betona (uporabniki dodatkov) morajo pred prevzemom izdelkov opraviti le ustrezne preskuse delovanja. Izdelku ne smejo biti dodane druge sestavine, prav tako je prepovedano nenamerno mešanje drugih sestavin. Drugič, oprema za mešanje betona, transportna vozila in črpalna oprema, ki se uporablja za polikarboksilatne superplastifikatorje, bi morali biti namenjeni takemu betonu. Če so v skupni rabi, je treba te naprave pred uporabo za polikarboksilatni superplastifikacijski beton temeljito očistiti in obratno.

(5) Strogo nadzorujte merjenje superplastifikatorjev in vode za mešanje

Pri pripravi betona s polikarboksilatnimi superplastifikatorji je treba količino superplastifikatorja in vode strogo izmeriti glede na rezultate poskusne mešanice. Pomembno je, da ne samovoljno povečate količine superplastifikatorja ali vode, saj lahko to povzroči segregacijo, krvavitev, grude ali povečano vsebnost zraka v betonu, kar negativno vpliva na njegovo kakovost črpanja in vlivanja.

Prav tako je treba natančno izmeriti vsebnost vlage v pesku in agregatu in jo odšteti od skupne porabe vode, da se izognemo težavam, ki jih povzroči netočno zaznavanje vsebnosti vlage.

(6) Pravilno obravnavanje težav z združljivostjo med polikarboksilatnimi superplastifikatorji in cementom/dodatki

Težave z združljivostjo med dodatki in cementom/dodatnimi materiali so dolgotrajna težava. V preteklih letih so bile opravljene pomembne raziskave o združljivosti superplastifikatorjev na osnovi naftalena in njihovih formulacij. Zahvaljujoč prizadevanjem raziskovalcev, proizvajalcev betona, proizvajalcev dodatkov, proizvajalcev cementa in dodatkov ter celo gradbenih in nadzornih enot, so vsi postali bolj ozaveščeni o tej problematiki. Posledično se je spremenila prej običajna praksa, da se vsa odgovornost nalaga proizvajalcu primesi. Čeprav so bile za polikarboksilatne superplastifikatorje ugotovljene podobne težave z združljivostjo, so ciljne raziskave še vedno omejene, kar si zasluži več pozornosti.

Pri določenem železniškem projektu na vzhodu Kitajske sta bila po ponudbi izbrana polikarboksilatni superplastifikator M in 42,5 navadni portlandski cement iz Zhejiang JY Cement Factory. Kljub ponavljajočim se poskusnim mešanicam ni bilo mogoče doseči nobene mešanice, ki bi ustrezala zahtevam načrtovanja. Posebni problemi so bili prekomerna poraba vode in hitra izguba padca. Po obsežnem testiranju in kemični analizi je bilo ugotovljeno, da je težava nastala zaradi premoga in drugih mešanih materialov v cementu. Po pritiskih so se v cementarni odločili za spremembo vrste in količine mešanic za proizvodnjo cementa, ki ustreza projektnim zahtevam.

Čeprav so raziskave o združljivosti superplastifikatorjev na osnovi lignosulfonata in naftalana s cementom/dodatnimi materiali znatno napredovale, še vedno obstaja potreba po nadaljnji podpori za študije združljivosti polikarboksilatnih superplastifikatorjev.

(7) Sekundarni dodatek polikarboksilatnega superplastifikatorja je treba opraviti pod strokovnim vodstvom in strogim testiranjem

V skladu s tehničnimi specifikacijami za uporabo dodatkov za beton GB50119-2003, ko se beton, pomešan s črpalnimi sredstvi, prevaža iz dozirne naprave na mesto vlivanja in če izguba zaradi usedanja postane prevelika zaradi dolgega transporta, prometnih zastojev ali zamude, se lahko za obnovitev padca uporabi sekundarni dodatek črpalnega sredstva. Ker pa je učinkovitost betonske mešanice zelo občutljiva na količino dodanega polikarboksilatnega superplastifikatorja, lahko pretirano dodajanje zlahka povzroči segregacijo, krvavitev ali celo plastenje. Poleg tega je bilo zelo malo raziskav o vplivu sekundarnega dodatka polikarboksilatnega superplastifikatorja na učinkovitost betona. Zato je treba s strokovnim vodstvom in strogim testiranjem določiti, ali in koliko sekundarnega superplastifikatorja dodati, pred izvedbo pa zagotoviti njegovo izvedljivost.

(8) Strogo nadzorujte radij in čas vibracij

Ker je upad betona, zmešanega s polikarboksilatnimi superplastifikatorji, na splošno večji in je viskoznost mešanice nižja, je treba radij tresljajev in čas po vlivanju določiti s poskusi. Če je polmer tresljaja premajhen ali je čas tresljaja predolg, lahko to privede do prekomerne izgube zračnih mehurčkov, hudega ločevanja agregatov in paste ter drugih strukturnih napak.

(9) Okrepite zgodnje strjevanje, da preprečite razpoke

Začetno in naknadno strjevanje betonskih mešanic sta ključnega pomena. Učinek polikarboksilatnih superplastifikatorjev na krčenje betona pri sušenju je minimalen, kar pomeni, da uporaba polikarboksilatnih superplastifikatorjev ne odpravi potrebe po strjevanju. Tako kot betonu, pomešanemu z drugimi dodatki, je betonu s polikarboksilatnimi superplastifikatorji koristno sekundarno gladenje, pokrivanje z membrano ali brizganje, da se prepreči plastično krčenje razpok. Neprekinjeno vlaženje 7 ali 14 dni je bistvenega pomena za zagotovitev normalnega razvoja trdnosti in preprečevanje razpok zaradi sušenja zaradi krčenja.

(10) Enote za gradnjo in upravljanje bi morale tesno sodelovati s proizvajalci betona in dobavitelji dodatkov

Tehnične težave so neizogibne pri vsakem inženirskem projektu in lahko nastanejo spori zaradi tehničnih nesoglasij ali celo nesreč. Bistveno je, da vse vpletene strani – gradbene in upravljavske enote, proizvajalci betona, proizvajalci polikarboksilatnih superplastifikatorjev in proizvajalci cementa/dodatnih materialov – tesno sodelujejo s tehničnega vidika pri reševanju težav. Glede na to, da sta proizvodnja in uporaba polikarboksilatnega superplastifikatorja še razmeroma novi, so praktične inženirske izkušnje omejene in bolj verjetno je, da se bodo pojavili izzivi.