Що є причиною кровотечі бетону, спричиненої полікарбоновим суперпластифікатором?

Полікарбоксилатні суперпластифікатори (PCE) відносяться до серії полімерів зі специфічною молекулярною структурою та характеристиками ефективності, які широко використовуються як суперпластифікатори. PCE мають низькі вимоги до дозування, з типовим вмістом твердої речовини від {{0}}.15% до {{10}}.25%, лише близько однієї чверті необхідної дози для суперпластифікаторів на основі нафталіну або аліфатичної кислоти. PCE демонструють високі показники зменшення води, як правило, від 20% до 30% при дозуванні від 0,15% до 0,25% і можуть перевищувати 45% при дозі насичення 0,5%. Як широко використовуваний суперпластифікатор, очікується, що PCE продемонструють більшу безпеку, ефективність і адаптивність у практичних застосуваннях порівняно з традиційними суперпластифікаторами на основі нафталіну. Однак під час їх використання у виробництві бетону часто виникають різні проблеми, деякі з яких не зустрічаються з іншими суперпластифікаторами, наприклад, явище реверсії осадки. Кровотечі в бетоні є проблематичним станом суміші, добре відомим своїми несприятливими ефектами технологами бетону, і докладаються зусилля, щоб уникнути цього під час виробництва бетону та будівництва. Кровотеча з бетону іноді може бути викликана кількома факторами, а не одним, тому для її усунення потрібні кілька підходів.

Основні причини кровотечі бетону при використанні ПХЕ наступні:

1. Передозування полікарбоксилатного суперпластифікатора
PCE характеризуються високою ефективністю зменшення води з низьким дозуванням (приблизно 0.20% вміст твердих речовин). Не змінюючи вміст води в бетоні, PCE можуть значно покращити осадку бетону. Як і в інших суперпластифікаторах, швидкість зменшення води PCE має позитивну кореляцію з дозуванням. Як правило, із збільшенням дозування швидкість зменшення води також зростає. При проектуванні бетонної суміші важливо вибрати відповідне дозування домішки на основі вимог до вмісту води, наприклад, для бетону C30 із вмістом води 170 кг/м³ рекомендована швидкість зменшення води приблизно на 20%, а швидкість 25%-30% для бетону C50 з 160 кг/м³. Коли дозування є надмірно високим і не відповідає проектному вмісту води в суміші, покращена диспергуюча здатність знижує когезійність бетону, що призводить до збільшення вільної води та спричиняє кровотечу бетону. Зокрема, надмірне використання PCE типу утримання спаду може спричинити сильну кровотечу або сегрегацію. Таким чином, дозування PCE слід визначати шляхом тестування на основі часу, щоб спостерігати конкретну поведінку.

2. Чутливість PCE до температури навколишнього середовища та їх повільне вивільнення
Порівняно з іншими суперпластифікаторами, властивості PCE, що зменшують воду та утримують осадку, більше залежать від температури. Дослідження показали, що при тому самому дозуванні швидкість зменшення води взимку трохи нижча, ніж влітку, але утримання опадів краще взимку. При високих літніх температурах PCE з хорошим утримуванням осадки можуть демонструвати «повернення осадки», коли температура раптово падає. Коливання температури на 10 градус може призвести до зміни дозування на 0.1%–0.2% (на основі стандартної дози 2%). Коли температура різко падає, доцільно спостерігати за змінами в поведінці бетону та проводити випробування PCE для визначення відповідних доз. Крім того, час змішування слід збільшити, особливо для бетону з маркою міцності вище C50, оскільки використовуються більш високі дози, а PCE має бути повністю диспергований.

3. Вторинне додавання суперпластифікатора для регулювання осадки
Перед укладанням бетону, якщо здатність до укладання бетону не відповідає будівельним вимогам, до бетонозмішувача часто додають додаткові PCE. Надмірне використання під час вторинного додавання може призвести до кровотечі після розміщення, оскільки надлишок суперпластифікатора продовжує діяти. При регулюванні легкоукладальності вторинними добавками рекомендується додавати поетапно в залежності від об’єму бетону, забезпечуючи ретельне перемішування для контролю дозування.

4. Неналежне використання сповільнювачів у змішуванні PCE
Щоб підвищити стійкість до осадки, сповільнювачі часто додають до сумішей PCE. Надмірне використання сповільнювачів або раптове зниження температури з PCE, змішаними для більш високих температур, може сповільнити гідратацію цементу, що призведе до кровотечі бетону. Використовуючи сповільнювачі, враховуйте їх вплив на кровотечу бетону. У випадках, схильних до кровотечі, можна додати відповідні водоутримуючі та загусники, щоб зменшити ризик кровотечі. Сумісність між цементом і PCE повинна бути забезпечена, щоб уникнути випадків, коли низькі дози неефективні, але підвищені дози викликають кровотечу.

5. Проблеми сумісності між цементом і PCE
Складний склад бетону може спричинити хімічні реакції між компонентами, зокрема між цементом і ПХЕ. Погана сумісність може збільшити дозування насичення PCE, подовжити початковий час встановлення та вивільнити вільну воду. Низький вміст розчинної луги або знижений вміст або активність C3A в цементі також може уповільнити гідратацію, що призведе до кровотечі.

6. Варіації якості грубого та дрібного заповнювача
Коливання якості піску та заповнювача, такі як зміни вмісту глини, вологості або градації, а також зміни модуля зернистості піску, можуть збільшити ймовірність кровотечі бетону. Наприклад, збільшення модуля тонкості піску зменшує потребу у воді, а зміни розміру частинок і вмісту глини впливають на поглинання домішок, викликаючи кровотечу. Слід посилити контроль процесу виробництва бетону, щоб мінімізувати ризик кровотечі. Крім того, переконайтеся, що у промисловому піску немає флокулянтів, оскільки коливання флокулянтів можуть спричинити кровотечу або швидку втрату осадки.

Щоб усунути кровотечу, викликану ПХЕ, розгляньте наступні заходи окремо або в комбінації:

• Додати невелику кількість нафталіну або аміносульфонатного суперпластифікатора.
• Зменшіть дозування домішки або використовуйте меншу дозу PCE з повільним вивільненням.
• Збільште кількість летючої золи або зменшіть вміст води.
• Додайте дрібний пісок (або збільште співвідношення піску), щоб покращити водоутримання суміші.
• Додайте відповідні загусники, такі як альгінат натрію, ксантанова камедь, декстрин або ефір карбоксиметилцелюлози, під час регулювання або заміни типів сповільнювачів.
• Для сповільненої кровотечі додайте сульфат натрію або тіосульфат натрію.