Augsta diapazona ūdeni samazinošs superplastifikators betonam: Kāpēc 20% Ar mazāk ūdens nepietiek

The 40% Ūdens samazināšanas paradokss

Lielākā daļa inženieru uzskata, ka a 20% ūdens griezums nosaka augstas veiktspējas maisījumu. Nepareizi. Pareizi formulēts augsta diapazona ūdens samazinot superplastifikators betonam regulāri sasniedz 30% uz 40% ūdens samazināšana, vienlaikus saglabājot 9 collu kritumu. Īsts pārsteigums? Lauka dati liecina, ka 70% Speciālistiem joprojām ir nepietiekama šo piejaukumu deva 15%, aizejot 25% iespējamo spēka pieaugumu uz galda. Šī nav neliela optimizācija. Tā ir konstrukcijas drošības rezerve.

Mehānisms nav maģija. Tā ir virsmas ķīmija. Cementa daļiņas dabiski flokulējas, pievienojot ūdeni, aizturot ūdeni floku iekšpusē. Augsta diapazona ūdens samazinot superplastifikators betona darbiem, izmantojot elektrostatisko atgrūšanu (naftalīna sulfonāti) vai sterisks šķērslis (polikarboksilāta ēteri) lai šīs daļiņas atdalītos. Atbrīvojiet iesprostoto ūdeni, un jūs atbrīvojat priekšnesumu.

Darbības mehānisms: Izkliede, Nav atšķaidīšana

Augsta diapazona ūdens reduktors neatšķaida pastu. Tas izkliedē cietās vielas. The polimērs ķēdes adsorbējas uz cementa graudiņiem, radot negatīvu zeta potenciālu. Daļiņas atgrūž viena otru. Maisījums kļūst šķidrs, nepievienojot ūdeni. Tā ir galvenā fizika.

Novēlota pievienošana ir svarīga. Pievienojiet superplastifikators 30 uz 60 sekundes pēc sākotnējās ūdens sajaukšanas. C3A fāze cementā jau patērē daļu no piemaisījuma. Vēlīna pievienošana apiet šo patēriņu. Rezultāts: a 15% uz 20% devas samazināšana tam pašam kritumam. Tā ir loģika, nevis minējumi.

Veiktspējas salīdzinājums: PCE vs. Naftalīns vs. Melamīns

Ne visi augstas klases ūdeni reducējošie superplastifikatori darbojas identiski. Izvēle ir atkarīga no ūdens un cementa attiecības mērķa, temperatūra, un cementa ķīmija. Tālāk esošajā tabulā ir apkopots kritisks kompromisus.

PCE dominē pašsacietējošam betonam (SCC) un augstas veiktspējas betons (HPC) jo tā ir labāk izkliedēta un noturīga. Naftalīns joprojām ir darba zirgs saliekamo konstrukciju būvētavās, kur svarīga ir agrīna stiprības palielināšana par zemām izmaksām. SMF lielākoties tiek pārtraukta, bet joprojām tiek izmantota vietās, kur ir nepieciešami ļoti zemi krituma zudumi karstā laikā.

Dozēšanas loģika: Piesātinājuma punkta noteikums

Katram augstas klases ūdeni samazinošajam superplastifikatoram ir piesātinājuma deva. Pievienojiet vairāk pēc šī punkta, un jūs nesaņemat papildu ūdens samazinājumu. Jūs saņemat tikai segregāciju un cikla laika aizkavi.

Standarta deva: 0.5% uz 2.5% pēc cementa svara. Piesātinājums notiek aptuveni plkst 1.8% lielākajai daļai PCE un 2.5% naftalīniem. Pārbaudiet savu konkrēto cementu. A 10% C3A satura izmaiņas maina piesātinājuma punktu par 0.3% devu.

• Zem piesātinājuma: nepietiekami dozēts maisījums zaudē noslīdēšanu 20 minūtes.
• Pie piesātinājuma: maksimālais ūdens samazinājums ar stabilu apstrādājamību.
• Virs piesātinājuma: asiņošana, segregācija, and excessive retardation.

Compatibility Conflicts You Cannot Ignore

High range water reducers interact with other admixtures. Gaisa izvadīšanas līdzekļi (AEAs) compete for adsorption sites. If you use a PCE with an AEA, add the AEA first. The PCE can destabilize air voids, reducing freeze-thaw protection by 0.5% uz 1.0% gaisa saturs.

Retarders and accelerators need careful sequencing. A naphthalene-based superplasticizer combined with a calcium nitrate accelerator can cause immediate stiffening. The mechanism: calcium ions bridge between sulfonate groups. Rezultāts: a false set within 5 minūtes.

Setting Time and Early Strength: Real Data

Vidēja līmeņa ūdens reduktori (Type A) reduce water by 5% uz 12% and typically accelerate setting by 30 uz 60 minūtes. High range water reducing superplasticizers (Type F) do the opposite. At a 30% ūdens samazināšana, expect an initial set delay of 45 uz 90 minutes at 20°C.

Kāpēc? Zemāks ūdens saturs samazina cementa hidratācijai pieejamo ūdeni pirmajā stundā. Kavēšanās nav defekts. Tā ir fizika. Ja jums nepieciešama agrīna noņemšana, izmantojiet PCE ar neaizkavējošu mugurkaulu vai pievienojiet hlorīdu nesaturošu paātrinātāju. Nepaļaujieties uz minējumiem.

Lietojumprogrammas, kurās HRWR nav apspriežams

Trīs scenāriji liek betonam izmantot augsta līmeņa ūdeni samazinošu superplastifikatoru:

1. Pašsacietējošs betons (SCC): Nepieciešama lejupejoša plūsma 600 uz 750 mm. Bez PCE, jūs to nevarat sasniegt bez iepriekš norādītās ūdens un cementa attiecības 0.50, kas iznīcina spēku un izturību.
2. Blīvi pastiprinātas sekcijas: Armatūras stieņu atstatums mazāks par 30 mm. Maisījumam jāplūst caur šaurām spraugām bez vibrācijas. A 200 mm kritums ir obligāts. To nodrošina tikai HRWR.
3. Saliekamie elementi: Mērķa ūdens un cementa attiecība zemāk 0.35 augstai agrīnai izturībai. Superplastifikatori uz PCE bāzes samazina ūdens daudzumu, vienlaikus saglabājot pietiekamu apstrādājamību veidņu pildīšanai.

Segregācijas risks: Pārdozēšanas sods

Augsta diapazona ūdens reduktora pārdozēšana ar 0.3% virs piesātinājuma pārvērš kohēzīvu maisījumu par atdalīšanas risku. Rupjas pildvielas izlietnes. Pasta paceļas. Virsmas garoza kļūst vāja un caurlaidīga.

Pārdozēšanas pazīmes: tīra ūdens gredzens ap noslīdējuma konusu, agregāts, kas redzams parauga apakšā, un a 25% spiedes stiprības zudums plkst 28 dienas. Risinājums nav vēl vairāk samazināt ūdens daudzumu. Risinājums ir samazināt superplastifikatora devu un palielināt smalko daļiņu saturu par 5% uz 10%.

Vietējo materiālu testēšanas protokols

Izpildiet Marsh konusa testu. Sajauc cementa pastu ar piedāvāto superplastifikatoru plkst 1.0%, 1.5%, 2.0%, 2.5% devu. Izmēriet izplūdes laiku. Deva, kas nodrošina minimālo izplūdes laiku, ir jūsu piesātinājuma punkts. Pievienot 10% līdz šai lauka drošības rezervei.

Veiciet konkrētu izmēģinājumu ar faktisko agregātu. Sasmalcināts kaļķakmens ar lielu smalkumu absorbē PCE. Upes grants ar zemu sodu nav. Pielāgojiet devu atbilstoši.

Atbilstība standartiem: F tips vs. G tips

ASTM C494 Type F ir standarta klasifikācija augsta diapazona ūdeni samazinošām piedevām. G tips aptver augsta diapazona ūdens reduktorus ar aizkavējošām īpašībām. Nejauciet tos. G tips palielina iestatīto aizkavi par citu 60 uz 120 minūtes.

Ja jūsu specifikācijā ir nepieciešama 28 dienu spiedes izturība 40 MPa ar ūdens un cementa attiecību 0.40, F tips ir pareizā izvēle. G tips ir paredzēts novietošanai karstā laikā, kad aizkavēšanās ir izdevīga.

Silīcija dioksīda dūmu mijiedarbība: Īpašs gadījums

Ja ar silīcija dioksīda dūmu betonu izmanto augstas klases ūdeni reducējošo superplastifikatoru, sagaidīt a 50% devas nepieciešamības palielināšana. Silīcija dioksīda dūmu daļiņām ir ļoti liels virsmas laukums (15,000 uz 25,000 m²/kg). Tie uzreiz adsorbē polimēru.

Izmantojiet PCE, kas īpaši paredzēts silīcija dioksīda dūmu maisījumiem. Standarta naftalīna preparāti zaudēs samazināšanos 10 minūtes. Neuzmini. Pārbaude.

Temperatūras un krituma zudumu līkne

Katrs temperatūras pieaugums par 5°C divkāršo krituma zudumu ātrumu. 30°C temperatūrā, augsta diapazona ūdens reduktors uz naftalīna bāzes zaudē 50% no sākotnējā krituma 30 minūtes. 40°C temperatūrā, tas pats maisījums zaudē samazināšanos 15 minūtes.

Seku mazināšanas stratēģijas: izmantojiet palēninātāju, izmantojiet PCE ar augstu noturību, vai samazināt betona temperatūru ar ledu. Temperatūras kritums par 5°C tevi pērk 30 papildu minūtes darbīga krituma.

Kāpēc aizkavētā pievienošana darbojas

C3A fāze patērē superplastifikatoru. Kad pievienojat piedevu vēlu, C3A jau ir reaģējis ar ģipsi. Paliek mazāk reaktīvo vietu. Vairāk polimēra paliek poru šķīdumā, lai izkliedētu cementa daļiņas.

Lauka dati: aizkavēta pievienošana samazina nepieciešamo devu par 20% par pastāvīgu kritumu 8 collas. Tas ir tiešs izmaksu ietaupījums un aizkavēšanās riska samazinājums.

Spēka pieaugums: Zemas W/C attiecības efekts

Ūdens-cementa attiecības samazinājums no 0.50 uz 0.35 palielina 28 dienu spiedes izturību par aptuveni 60%. Tas nav teorētiski. Tas ir Ābrama likums.

Bet zemāk attiecības nav lineāras 0.30. Pie ļoti zemām w/c attiecībām, ūdens trūkums ierobežo pilnīgu hidratāciju. Nehidratētās cementa daļiņas darbojas kā pildviela. Spēks joprojām palielinās, bet pieauguma temps palēninās. Praktiskais mērķis: w/c attiecība 0.32 uz 0.38 lielākajai daļai HPC lietojumprogrammu.

Secinājums: Pārbaude, Deva, un Verificēt

Augsta diapazona ūdens samazināšanas superplastifikators betonam ir vienīgais visefektīvākais līdzeklis augstas stiprības sasniegšanai, augsta izturība, un augsta apstrādājamība vienā maisījumā. Bet tas prasa cieņu pret ķīmiju.

Neuzticieties vispārējām devām. Pārbaudiet ar cementu un pildvielām. Nosakiet piesātinājuma punktu. Izmantojiet atlikto pievienošanu. Uzraudzīt temperatūru. Un vienmēr pirms kravas automašīnas ierašanās pārbaudiet saderību ar citiem piemaisījumiem.

Piemēro šos principus. Jūsu betons kalpos ilgāk. Jūsu struktūras darbosies labāk. Tas nav viedoklis. Tie ir dati.

Piegādātājs
ConcreteAndMore ir uzticams globāls augstas veiktspējas betona piedevu un celtniecības ķimikāliju piegādātājs. Ar daudzu gadu pieredzi nozarē, mēs specializējamies inovatīvu risinājumu, tostarp polikarboksilāta superplastifikatoru, nodrošināšanā, betona šķiedras, putu noņemšanas līdzekļi, putojošie līdzekļi, un uzlaboti aerogela siltumizolācijas izstrādājumi. Ja interesē betona maisījums, lūdzu, sazinieties ar mums!