Kakšen je status uporabe dodatkov za beton

1. Trenutna uporaba dodatkov za beton

Številna betonska podjetja pri proizvodnji betona nizke trdnosti (C10-C40) uporabljajo tradicionalne reduktorje vode na osnovi naftalena, pri proizvodnji betona razreda C40 in več pa preidejo na dodatke na osnovi polikarboksilata. To izbiro določa več dejavnikov:

• Postopek mešanja dodatkov na osnovi naftalena je razmeroma enostaven, nekatere betonarne pa lahko dodatke naftalena mešajo same in s tem znižajo proizvodne stroške.
• Med proizvodnim procesom je primesi na osnovi naftalena lažje nadzorovati. Ko doziranje niha v območju ±0,2 %, se lastnosti betona ne spremenijo bistveno, kar pomeni, da je za dodatek večji prostor za prilagoditev. Imajo tudi dobro prilagodljivost na cement. Ko pride do manjših sprememb v vsebnosti vlage ali blata v agregatih, beton ostane stabilen, beton nizke do srednje trdnosti pa je razmeroma enostavno izdelati.
• Beton nizke do srednje trdnosti (C10-C40) predstavlja večino tržnega povpraševanja, saj predstavlja približno 80 %–90 % celotne proizvodnje v obratih za mešanje betona, medtem ko beton visoke trdnosti predstavlja manj kot 10 % Ti razlogi prispevajo k trenutni prevladi primesi na osnovi naftalena v industriji.

Vendar pa imajo dodatki na osnovi naftalena nekatere omejitve med proizvodnjo in uporabo:

• Pri proizvodnji dodatkov na osnovi naftalena nastajajo nekatere strupene snovi, ki lahko onesnažujejo okolje.
• Pri izdelavi betona visoke trdnosti z visoko tečnostjo je težko zagotoviti trdnost in obdelavnost. Zaradi omejitev učinka zmanjševanja vode je količina cementa, uporabljenega v betonu visoke trdnosti, razmeroma velika. Beton, pomešan z vodnimi reduktorji na osnovi naftalena, postane zelo gost in z njim je težko delati. Prej, ko so za beton visoke trdnosti uporabljali dodatke na osnovi naftalena, je bil za zagotavljanje trdnosti potreben strog nadzor nad odmerki vode in dodatkov. Vendar je bila v praksi obdelovalnost betona slaba, zmes pa lepljiva in gosta. Čeprav je bila tekočnost prisotna, je bila počasna, kar je povzročilo počasnejšo hitrost gradnje in pritožbe delavcev na gradbišču. Povečanje odmerka dodatka ni izboljšalo situacije, prekomerna uporaba dodatka pa bi lahko vplivala na čas vezanja in trdnost betona. Dodajanje vode ni prišlo v poštev.

2. Značilnosti in smeri razvoja polikarboksilatnih dodatkov nove generacije

S hitrim razvojem gradbene industrije so se pojavile višje zahteve glede trdnosti in trajnosti betona. Trdnost je eden glavnih ciljev razvoja tehnologije betona. Zaradi pospešene urbanizacije na Kitajskem razvijalci povečujejo stopnjo izkoriščenosti mestnih zemljišč, stavbe, višje od 100 metrov, pa so vse pogostejše. Hkrati so trdnostni razredi betona presegli tradicionalno oznako C40, pri čemer se uporabljajo betoni C50, C60 in celo višje trdnosti. Številne inženirske prakse so pokazale, da uporaba betona visoke trdnosti ne le zmanjša velikost strukturnih odsekov, zmanjša lastno težo konstrukcije in zmanjša porabo materiala, temveč tudi poveča potresno odpornost stavbe, pospeši gradnjo, zmanjša stroške projekta, in izpolnjuje posebne konstrukcijske zahteve.
Ker se beton še naprej razvija v smeri večje trdnosti in zmogljivosti, so se povečale zahteve glede surovin, predvsem dodatkov. Tradicionalni dodatki na osnovi naftalana zaradi omejitev proizvodnih procesov in obdelavnosti betona ne morejo več zadostiti tem zahtevam. Nova generacija dodatkov na osnovi polikarboksilatov se je hitro razvila in se uspešno uporablja v sektorjih gradnje železnic, mostov, vode in drugih betonskih inženirskih sektorjih.

V primerjavi z dodatki na osnovi naftalena imajo polikarboksilatni dodatki naslednje tri glavne prednosti:

• Višja stopnja zmanjšanja vode in boljša disperzija: Z enako količino dodatka dodatki na osnovi polikarboksilata ohranijo enako trdnost, pad in pretočnost ter prihranijo približno 10 kg vode. Pomen prihranka 10 kg vode na kubični meter betona se v industriji dobro zaveda – to zmanjšanje prihrani približno 20 kg–30 kg cementa. Njegova največja prednost se kaže v betonu visoke trdnosti, kjer lahko bistveno zmanjšamo količino cementa in s tem učinkovito znižamo proizvodne stroške. To resnično izpolnjuje "tri nizke" zahteve nizke vsebnosti cementa, nizkega vodocementnega razmerja in nizke vsebnosti vode.
• Okolju prijazen: Polikarboksilatni dodatki so proizvedeni brez uporabe močnih stimulansov, kot sta formaldehid ali zelo jedka žveplova kislina, zaradi česar so okolju prijazni in trajnostni.
• Širok spekter uporabe in obetavne možnosti razvoja: Dodatki na osnovi polikarboksilatov se uporabljajo v samozgoščevalnem betonu, betonu s svetlimi površinami, betonu visoke trdnosti, betonu visoke trdnosti, betonu za plovbo in montažnih betonskih konstrukcijah. Njihova kakovost se nenehno izboljšuje. Zaradi svojih obsežnih prednosti se primesi na osnovi polikarboksilatov široko in uspešno uporabljajo v številnih regijah Kitajske, kar ustvarja pomembne tehnične in gospodarske koristi. Praktične izkušnje so dokazale, da sta promocija in uporaba polikarboksilatnih dodatkov neizogibna zahteva za razvoj kakovosti betona v smeri visoke učinkovitosti.