Dlaczego Twoja mieszanka betonowa wymaga domieszki superplastyfikatora o dużej zawartości wody redukującej wodę (i kiedy to pominąć)

Krótka odpowiedź: domieszka superplastyfikatora o wysokim stopniu redukcji zawartości wody jest najskuteczniejszym narzędziem, jakiego potrzebujemy, aby przełamać odwieczny kompromis między betonem wytrzymałość i wykonalność. Dzięki niemu możemy ograniczyć zużycie wody 12 Do 30 procent, zachowując jednocześnie wystarczającą ilość płynu do pompowania, miejsce, i zakończyć bez walki. Ale tu jest kicker – użyj go źle, i będziesz gonił za kryzysem przez cały dzień, walczyć z segregacją, lub skończysz z betonem, który zastygnie, zanim będziesz mógł go wyjąć z ciężarówki. Widziałem takie przypadki na placach budowy, od rdzeni wieżowców w Dubaju po składy prefabrykatów w Ohio. To nie jest teoria. Tego właśnie nauczyliśmy się na własnej skórze.

Czym dokładnie jest domieszka superplastyfikatora o szerokim zakresie redukcji ilości wody??

Nazywamy to w skrócie HRWR, ale oficjalne oznaczenie zgodnie z ASTM C494 to Typ F (wysoki zasięg woda zmniejszenie) lub typ G (Redukcja i opóźnianie wody w wysokim zakresie). Jest to domieszka chemiczna, która ma wyjątkowo dobrze działać w jednym celu: deflokulację cząstek cementu. W standardowym miksie, ziarna cementu mają tendencję do zlepiania się, zatrzymywanie wody, która nie ma żadnego wpływu na urabialność. Ta uwięziona woda jest marnowana. HRWR rozprasza te grudki, uwalniając wodę w celu smarowania pasty. Rezultatem jest radykalne zmniejszenie zapotrzebowania na wodę bez utraty spadku. Mówimy o usztywnieniu, mieszankę o zerowym spadku w płynną, samopoziomujący – lub odwrotnie, biorąc tę ​​samą mieszankę i utrzymując ją sztywną, jednocześnie zmniejszając zawartość wody, aby uzyskać potworną wytrzymałość na ściskanie.

Jak to działa? Nauka, z której faktycznie korzystamy

W działaniu nowoczesnych domieszek superplastyfikatorów o dużej zawartości wody redukującej wodę dominują dwa mechanizmy. Pierwszy, dyspersja elektrostatyczna. Cząsteczki w domieszka adsorbują na powierzchni cząstek cementu, nadając im silny ładunek ujemny. Podobnie jak ładunki odpychają się, więc cząstki odpychają się od siebie. To jest starsza technologia, i to działa, ale ma słabość – odpychanie może być z biegiem czasu kontrolowane przez jony w roztworze porów, co prowadzi do spadku straty. Dlatego na Reddicie można spotkać facetów narzekających, że ich beton stwardniał 20 protokół. Drugi, i co ważniejsze na dziś, przeszkoda steryczna. Nowszy eter polikarboksylanowy (PCE) superplastyfikatory mają długie łańcuchy boczne, które fizycznie blokują cząstki przed zbliżeniem się na tyle, aby doszło do flokulacji. To jest o wiele solidniejsze. Dłużej utrzymuje dyspersję, nawet w środowiskach wysokoalkalicznych. Obydwa testowaliśmy obok siebie w laboratorium. Różnica nie jest subtelna.

Rzeczywiste wskaźniki wydajności, które mają znaczenie

Zapomnij o liczbach marketingowych. Co nas to obchodzi o w pracy to trzy rzeczy: początkowy spadek, utrzymanie spadku, i kompatybilność.

• Początkowy spadek: Wysokiej jakości HRWR powinien pozwolić Ci trafić 9- do 10-calowego spadku z miksu, który normalnie by ci dał 3 cale. Jeśli tego nie widzisz, Twoja dawka jest wyłączona, lub twój cement walczy z domieszką.
• Utrzymanie spadku: Musisz przynajmniej utrzymać ten kryzys 45 Do 60 minut w normalnych warunkach. Jeśli spadnie szybciej, albo przedawkowałeś domieszkę przyspieszającą, lub Twój superplastyfikator nie jest przeznaczony do chemii cementu. Sprawdź równowagę siarczanów.
• Zgodność: To jest ukryta pułapka. Domieszka superplastyfikatora o wysokim stopniu redukcji zawartości wody może doskonale współpracować z cementem typu I/II z jednego zakładu i zamienić się w bezużyteczny żel z cementem typu III z innego. Widzieliśmy, jak to się stało. Winowajcą jest zwykle zawartość C3A w cemencie. Cementy o wysokiej zawartości C3A (nad 8 procent) mogą zużyć superplastyfikator, zanim będzie miał szansę zadziałać. Rozwiązaniem jest albo inny skład chemiczny domieszki, albo dodanie HRWR na późniejszym etapie cyklu dozowania.

Gdzie absolutnie potrzebujesz HRWR

Mamy trzy podstawowe przypadki użycia, które nie podlegają negocjacjom.

Beton o wysokiej wytrzymałości (HPC). Jeśli celujesz 8,000 psi lub więcej, poniżej zmniejszasz stosunek wody do cementu 0.35. Bez redukcji wody w dużym zakresie superplastyfikator domieszka, ta mieszanka jest niewykonalna. To będzie susza, skalisty bałagan, którego nie naprawi żaden wibrator. HRWR pozwala na jego umieszczenie, skonsolidować to, i uzyskaj gęstą mikrostrukturę niezbędną do trwałości.

Beton samozagęszczający (SCC). To jest dziecko plakatowe dla superplastyfikatorów. SCC opiera się wyłącznie na domieszce, aby osiągnąć płynność niezbędną do przepływu przez zagęszczone zbrojenie bez wibracji. Użyliśmy go na filarach mostu, w których odstępy między prętami zbrojeniowymi były tak małe, że nie można było zmieścić między nimi ołówka. Cóż, HRWR, brak SCC. Okres.

Beton pompowany do wysokich konstrukcji. Kiedy pompujesz beton 300 stopy pionowo, potrzebujesz mieszanki, która jest na tyle spójna, aby się nie segregowała, ale jednocześnie wystarczająco płynna, aby przedostać się przez linię. Domieszka superplastyfikatora o szerokim zakresie redukcji zawartości wody zapewnia tę równowagę. Widzieliśmy prace, w których operator pompy mógł wyczuć różnicę w ciśnieniu w układzie – gładsza, łatwiejsze pompowanie, i mniejsze zużycie sprzętu.

Najczęstsze błędy, które widzimy (i jak ich unikać)

Oto, co wpędza ludzi w kłopoty. Pierwszy, przedawkowanie. Kuszące jest dalsze dodawanie HRWR, aby uzyskać większy spadek. Ale po pewnym czasie, osiągasz malejące zyski. Beton może stać się przeszlifowany i lepki, lub gorzej, potrafi segregować – agregaty się stabilizują, a warstwa pasty wypływa na wierzch. Nazywamy to “krwawienie po sterydach.” Rozwiązaniem jest trzymanie się zalecanego przez producenta zakresu dawkowania i zwiększanie go tylko wtedy, gdy przetestowałeś mieszankę w określonych warunkach.

Drugi, sekwencja mieszania. Ten jest krytyczny. Jeśli do suchego cementu doda się superplastyfikator o dużej zawartości wody redukującej, może to spowodować ustawienie błysku lub szybką utratę urabialności. Aby mieszanina dobrze się rozproszyła, wymaga wody i ścinania. Standardową praktyką, której uczymy, jest najpierw zmieszanie wody i cementu, niech się zamoczy 30 Do 60 towary drugiej jakości, następnie dodaj mieszaninę. Daje to cząstkom cementu szansę na lekkie uwodnienie, zanim zadziała środek dyspergujący. Udokumentowaliśmy przypadki, w których sama zmiana kolejności dodawania zwiększała retencję osadu 30 protokół.

Trzeci, pomijając temperaturę. Gorąca pogoda przyspiesza reakcje chemiczne. A dosage that works perfectly at 70°F can fail completely at 95°F. You need to adjust – either increase the dosage slightly or switch to a retarding version (Typ G). Odwrotnie, cold weather slows everything down. You might need less admixture or an accelerator to balance the set time.

Comparing HRWR to Mid-Range Water Reducers

A question we get constantly: “Why not just use a mid-range water reducer?” The answer comes down to performance and cost. Mid-range water reducers (ASTM C494 Type A) typically achieve 6 Do 10 percent water reduction. That is fine for routine flatwork where you need a slightly higher slump. Nie są jednak w stanie wytworzyć ultraniskiego stosunku wodno-cementowego ani samozagęszczającego się przepływu, jaki może zapewnić domieszka superplastyfikatora o dużym zakresie redukcji zawartości wody.. Różnica w kosztach jest realna – HRWR są droższe za galon – ale wartość jest niezaprzeczalna, gdy potrzebujesz dodatkowej wydajności. Sprawdziliśmy liczby: do zalewu kolumnowego o wysokiej wytrzymałości, dodatkowy koszt superplastyfikatora jest często równoważony samymi oszczędnościami w pracy i wibracjach.

Kontrola jakości: Co sprawdzamy za każdym razem

Konsekwencja to nazwa tej gry. Nie wypuszczamy ładunku z zakładu bez sprawdzenia trzech rzeczy.

• Zawartość powietrza: Niektóre HRWR mogą porywać niewielką ilość powietrza (1 Do 3 procent). Zwykle jest to w porządku, ale musisz to wiedzieć. Jeśli używasz również domieszki napowietrzającej, musisz dostosować dawkowanie. Widzieliśmy przypadki, w których kombinacja przypadkowo dała 8 procent powietrza, analiza cen 20 procent wytrzymałości na ściskanie.
• Spadek vs. czas: Opad mierzymy bezpośrednio po wymieszaniu, potem znowu o godz 30 I 60 protokół. Jeżeli strata jest większa niż 2 cali na godzinę, dostosowujemy dozowanie lub dodajemy średniej klasy reduktor wody jako uzupełnienie na miejscu pracy. Jest to standardowa praktyka w przypadku długich tras.
• Masa jednostkowa: To sprzyja segregacji. Jeśli masa jednostkowa znacznie spadnie w stosunku do docelowej wartości projektowej, beton jest albo zbyt przewiewny, albo zaczął krwawić. Zatrzymać nalewanie i ponownie zahartować.

Przechowywanie i trwałość mają znaczenie, zbyt. Domieszka superplastyfikatora o wysokim stopniu redukcji zawartości wody powinna być przechowywana w chłodnym miejscu, suche miejsce, z dala od bezpośredniego światła słonecznego. Jeśli zamarznie, może stracić swoją skuteczność. Zawsze zmieniamy zapasy – pierwszy w, pierwszy na zewnątrz – i nigdy nie używaj produktu, który jest większy niż 12 miesięcy, chyba że zbadaliśmy to w laboratorium. Koszt uszkodzonego ładunku znacznie przewyższa koszt wyrzucenia starej domieszki.

Trudna prawda o wadach

Bądźmy szczerzy. HRWR to nie magiczna kula. Utrata spadku w czasie to najczęstsza skarga, jaką słyszymy na forach i od współpracowników. To jest prawdziwe. Domieszka rozprasza cząstki, ale w miarę postępu nawodnienia, produkty hydratacji zaczynają je ponownie sklejać. Załamanie ustępuje. Jedynym sposobem, aby sobie z tym poradzić, jest dodanie domieszki możliwie najpóźniej w cyklu mieszania i unikanie wysokich temperatur otoczenia.

Segregacja to kolejne duże ryzyko. Gdy za bardzo zmniejszysz lepkość pasty, agregaty nie mogą już pozostać zawieszone. Widzieliśmy, jak to się dzieje podczas pracy na płasko, gdzie wykończenie miało gładką górną warstwę i kamieniste dno. Rozwiązaniem jest utrzymanie zrównoważonej zawartości zaprawy. Jeśli dodasz superplastyfikator, często trzeba nieznacznie zwiększyć zawartość drobnego kruszywa, aby zachować spójność.

Wreszcie, kompatybilność z innymi domieszkami. Zmieszanie HRWR z dużą dawką opóźniacza pozwala uzyskać beton, który pozostaje płynny przez cztery godziny. Brzmi świetnie, dopóki nie zdasz sobie sprawy, że nie zyska siły przez dwa dni. Odwrotnie, zmieszanie go z przyspieszaczem może spowodować ustawienie błysku. Najpierw przetestuj swoją kombinację. Nie możemy tego wystarczająco podkreślić.

Co zalecamy teraz zrobić

Jeśli nie masz doświadczenia w stosowaniu domieszki superplastyfikatora o szerokim zakresie redukcji zawartości wody, zacznij od partii próbnej. To nie jest partia laboratoryjna – pełnowymiarowa partia samochodów ciężarowych z rzeczywistymi materiałami, w rzeczywistej temperaturze, którą będziesz umieszczać. Zmierz wszystko. Zapisz spadek, zawartość powietrza, i temperatura co 15 minut przez pierwszą godzinę. Porównaj wyniki ze specyfikacjami projektu. Dostosuj dozowanie i kolejność mieszania, aż uzyskasz powtarzalną mieszankę. Ta powtarzalność jest Twoim zabezpieczeniem.

Jeśli jesteś doświadczony, ale uderzasz w ścianę, spójrz na swoje źródło cementu. Zmień to. Widzieliśmy, jak wykonawcy zmieniali dostawców cementu i nagle ich HRWR działało idealnie, ponieważ C3A odpadło 11 procent do 6 procent. Ta jedna zmiana pozwoliła im zaoszczędzić tysiące na kosztach domieszek.

Nie sprzedajemy domieszek. Naszym jedynym celem jest pomóc Ci zrobić to dobrze za pierwszym razem. Beton to żywy materiał. Traktuj to z szacunkiem, zrozumieć chemię, a najlepszym sprzymierzeńcem będzie domieszka superplastyfikatora o szerokim zakresie redukcji zawartości wody. Potraktuj to jak prosty dodatek, i to cię poniży. Test, regulować, przetestuj ponownie. To jest sposób.

Dostawca
ConcreteAndMore to zaufany, globalny dostawca wysokowydajnych domieszek do betonu i chemii budowlanej. Dzięki wieloletniemu doświadczeniu w branży, specjalizujemy się w dostarczaniu innowacyjnych rozwiązań, w tym superplastyfikatorów polikarboksylanowych, włókna betonowe, środki odpieniające, środki pieniące, oraz zaawansowane produkty do izolacji termicznej w postaci aerożelu. Jeśli interesują Cię domieszki do betonu, prosimy o kontakt z nami!