7 Superplastifikačné činidlá pre SCC: Konečné priame porovnanie

80% Spätné sledovanie porúch SCC k jednej zložke

Tu je štatistika, ktorá nás zastavila: A 2023 zistila to štúdia European Ready Mixed Concrete Organization cez 80% poľom vyradeného samozhutniteľného betónu (SCC) šarží zlyhala kvôli nekompatibilita alebo nesprávne dávkovanie superplastifikátora pre samozhutniteľný betón SZB. Nie zlý agregát. Nie zlý dizajn mixu. Chemický kokteil sa pokazil.

Boli sme v dávkovacom závode a na stavenisku. Poznáme paniku, keď dôjde k prepadu 800 mm, ale pasta začne krvácať. Alebo keď betón v polovici L-boxu prestane tiecť. Výber nesprávneho superplastifikačného činidla pre samozhutniteľný betón SZB nie je zanedbateľnou chybou – je to štrukturálne riziko a finančný prepad.

Tento článok je pre nás zbytočný, priame porovnanie siedmich hlavných skupín superplastifikátorov používaných v súčasnosti v SCC. Dáme vám to dobré, zlý, a škaredé, aby ste si mohli vybrať ten správny nástroj pre váš mix.

Prečo SCC vyžaduje superplastifikátor pre samozhutniteľný betón SCC

Skôr ako porovnáme, ujasnime si prácu, ktorú musí táto chemikália vykonávať. SZB musí prúdiť vlastnou váhou, vyplniť každý roh zložitého debnenia, a prechádzajú cez tesné medzery výstuže – všetko bez segregácie. Štandardné redukčné ventily to nedokážu prerezať. Preto používame vysokorozsahové redukcie vody (HRW), konkrétne superplastifikátory.

Superplastifikátor pre samozhutniteľný betón SCC funguje tak, že sa adsorbuje na častice cementu a vytvára buď elektrostatické odpudzovanie (staršie generácie) alebo stérická prekážka (moderné PCE). Tým sa rozbijú aglomeráty, uvoľnenie zachytenej vody a zvýšenie tekutosti bez pridania ďalšej vody. Výsledok? Tečúci betón, ktorý drží pohromade.

1. PCE (Polykarboxylátový éter) Superplastifikátory

Toto je zlatý štandard pre moderné SCC. Žiadna súťaž. PCE používajú hrebeňovú polymérnu štruktúru s karboxylátovými skupinami ukotvenými na cement a dlhými éterovými bočnými reťazcami, ktoré vytvárajú stérické odpudzovanie.

Pros

• Výnimočné zníženie vody: až do 40% v porovnaní s obyčajnou zmesou
• Vynikajúce zachovanie spracovateľnosti: 60-90 minút prepadu života bez výrazných strát
• Nízke dávkovanie: zvyčajne 0.2% do 1.5% na hmotnosť cementu (bwc)
• Navrhnuté pre SCC: dosahuje pokles tokov 650-800 mm ľahko

Nevýhody

• Vysoká citlivosť na teplotu: funguje najlepšie pri teplote od 15°C do 30°C, strata prepadu sa zrýchľuje
• Nekompatibilita s niektorými chemickými látkami cementu: Cementy s vysokým obsahom C3A môžu rýchlo zabiť tekutosť
• náklady: 2-3 krát drahšie na liter ako možnosti na báze naftalénu
• Riziko predávkovania: dokonca 0.2% extra môže spôsobiť ťažkú ​​segregáciu a oneskorené tuhnutie

2. PNS (Polynaftalénsulfonát) Superplastifikátory

Ťažný kôň priemyslu. PNS sa používa už desaťročia. Rozptyľuje častice cementu elektrostatickým odpudzovaním - častice získavajú záporný náboj a odtláčajú sa.

Pros

• Vysoká tolerancia voči variabilite cementu: pracuje s takmer akýmkoľvek portlandským cementom
• Nízke náklady: zhruba polovičnú cenu PCE za jednotku aktívnej pevnej látky
• Predvídateľné správanie: dobre pochopiteľné dávkovanie a účinky

Nevýhody

• Rýchla strata prepadu: často stráca 50% počiatočného toku vnútri 30 minút
• Nižšie maximálne zníženie vody: zvyčajne obmedzuje na 25-30%
• Vyžaduje sa vyššie dávkovanie: 0.5% do 2.0% bwc je bežné
• Pri predávkovaní v kombinácii s urýchľovačmi dusičnanu vápenatého môže spôsobiť bleskové nastavenie

3. Superplastifikátory na báze melamínu (SMF)

Sulfonovaný melamín formaldehyd (SMF) živice sú ďalšou elektrostatickou možnosťou. Teraz sú menej bežné, ale stále sa používajú v špecifických prefabrikovaných aplikáciách.

Pros

• Veľmi rýchly rozptyl: takmer okamžité zvýšenie tekutosti po zmiešaní
• Nízka viskozita: dobré pre zmesi SZB s vysokým obsahom jemných častíc
• Čisté nastavenie: minimálna retardácia v porovnaní s PCE

Nevýhody

• Extrémne krátke zachovanie spracovateľnosti: 15-30 minúty max, potom rýchla strata poklesu
• Vysoké dávkovanie: 1.0% do 3.0% bwc
• Nevhodné do horúceho počasia: výkon sa zhoršuje nad 25 °C

4. Na báze naftalénu (SNF) Superplastifikátory

Podobne ako PNS v chémii, ale s mierne odlišnou distribúciou molekulovej hmotnosti. V teréne často zameniteľné s PNS.

Pros

• Dobré celkové zníženie vody: 20-25%
• Nízke náklady
• Ľahko dostupné na celom svete

Nevýhody

• Hnedastá farba môže zmeniť farbu svetlého betónu
• Rovnaké problémy s poklesom straty ako PNS
• Nie je účinné pre vyššie uvedený vysokoprietokový SCC 700 mm pokles prietoku bez nadmerného dávkovania

5. Zmesi syntetických polymérov (Kombinácie)

Mnohé komerčné produkty sú zmesou PCE s retardérmi alebo činidlami upravujúcimi viskozitu (VMA). Ide o pragmatické terénne riešenie.

Pros

• Vyvážený výkon: mierne zníženie vody so slušným zadržiavaním
• Často lacnejšie ako čisté PCE
• Formulované pre špecifické aplikácie, ako je horúce počasie alebo čerpanie

Nevýhody

• Chémia čiernej skrinky: nie vždy viete, čo dostanete
• Nekonzistentnosť medzi jednotlivými šaržami od niektorých dodávateľov
• Môže zle interagovať s inými prímesami, ako sú vzduchové unášače

6. Na báze lignosulfonátu (LS) Deriváty

Plastifikátor starej školy. Zriedkavo sa používa samostatne v SCC, ale niekedy v zmesi s PCE na zníženie nákladov.

Pros

• Extrémne nízke náklady
• Určitý vedľajší účinok strhnutia vzduchu môže zlepšiť odolnosť proti mrazu a rozmrazovaniu

Nevýhody

• Veľmi nízka redukcia vody (5-10%)
• Môže spôsobiť výrazné spomalenie a nadmerný obsah vzduchu 8%
• Neodporúča sa ako primárny superplastifikátor pre samozhutniteľný betón SZB

7. Špecialita strednej triedy (MR) Superplastifikátory

Tieto premosťujú priepasť medzi štandardnými vodnými redukčnými činidlami a vysokovýkonnými superplastifikátormi. Sú kompromisom.

Pros

• Lepšie zadržanie poklesu ako PNS, ale nižšie náklady ako PCE
• Dobré pre aplikácie SCC s nízkym spadnutím, ako je vertikálne debnenie

Nevýhody

• Nie je možné dosiahnuť najvyššie úrovne prietoku (vyššie 750 mm pokles prietoku je ťažký)
• Obmedzený výber od veľkých výrobcov

Rýchla referenčná porovnávacia tabuľka

Kritické testovacie metódy pre vašu zmes SCC

Výber superplastifikátora pre samozhutniteľný betón SCC je len polovica úspechu. Výkon musíte overiť pomocou týchto štandardných testov:

• Skúška spádového prietoku (ASTM C1611 / IN 12350-8): Cieľ 650-800 mm. Zmerajte čas T50 – sekundy, ktoré treba dosiahnuť 500 šírenie mm. 2-5 sekúnd je ideálne.
• Test V-lievika (IN 12350-9): Naplňte lievik v tvare V, otvorte dno, a načasovať tok. 6-12 sekundy sú sladkou bodkou. Vyššie 25 sekúnd znamená zlú viskozitu.
• Test L-Boxu (IN 12350-10): Simuluje prechod cez výstuž. Pomer H2/H1 by mal byť > 0.8 na normálnu výstuž.
• Test J-krúžku (ASTM C1621): Meria schopnosť priechodu. Výška kroku by mala byť menšia ako 15 mm.

Praktické pokyny pre dávkovanie (Na základe skúseností na pracovisku)

Slepo neverte údajovému listu. Tu sú naše rady overené v praxi:

• Vždy začnite s a test bodu saturácie. Zvýšte dávku v 0.1% prírastky, až kým sa pokles prietoku neprestane zvyšovať. To je vaša maximálna účinná dávka.
• Pre PCE: začať o 0.3% bwc. Neprekračujte 1.0% pokiaľ nemáte VMA v mixe.
• Pre PNS: začať o 0.8% bwc. Očakávajte opätovnú dávku, ak presiahne čas záťahu 30 minút.
• Pre melamín: dávka medzi 1.5% a 2.5% bwc. Intenzívne premiešajte 3-4 minút po pridaní.

Dajte si pozor na tieto 5 Bežné pasce

• Predávkovanie: Príliš veľa superplastifikátora pre samozhutniteľný betón SCC spôsobuje krvácanie, segregácia, a oneskorené nastavenie. Videli sme, že betón zostáva plastový 48 hodiny.
• Teplotné výkyvy: Zmes určená pre 20°C sa bude správať inak pri 35°C. Znížte dávku PCE o 20% v horúcom počasí, alebo použite retardérovú zmes.
• Nerovnováha cementovej pasty: SCC potrebuje objem pasty 35-40%. Ak je vaša pasta chudá, žiadny superplastifikátor vás nezachráni.
• Poradie miešania: Pridajte superplastifikátor so zámesovou vodou, nie na suché prísady. Oneskorené pridávanie môže spôsobiť nastavenie blesku alebo slabý rozptyl.
• Ignorovanie tvaru agregátu: Vyžaduje sa drvené uhlové kamenivo 10-15% viac superplastifikátora ako zaoblený štrk.

Záver pre váš ďalší projekt

Ak potrebujete maximálny výkon, predvídateľné správanie, a okná s dlhou spracovateľnosťou, ísť s a Superplastifikátor na báze PCE pre samozhutniteľný betón SCC. Je to najbezpečnejšia stávka 90% aplikácií SCC.

Ak je váš rozpočet obmedzený a vaša logistika jednoduchá (okamžité umiestnenie na mieste), a na báze PNS alebo naftalénu produkt vykoná svoju prácu. Buďte pripravení na rýchlejšiu stratu prepadu.

Pre každý špeciálny scenár - prefabrikát, pod vodou, alebo použitie v horúcom počasí a zmiešaný produkt navrhnuté pre daný konkrétny stav. Nehádajte.

Prestaňte hádať. Začnite nalievať s dôverou

Údaje máte. Máte porovnanie. Teraz je čas konať.

Dôrazne odporúčame otestovať aspoň dva rôzne superplastifikátory pre samozhutniteľný betón SZB od renomovaných výrobcov predtým, než sa zaviažete k hromadnému zásobovaniu. Spustite úplný testovací protokol: pokles prietoku, V-lievik, L-box, a J-krúžok na oboch 5 minút a 45 minút po zmiešaní.

Ak chcete konkrétne odporúčanie, sme videli vynikajúce výsledky v teréne s Séria MasterGlenium (BASF) pre vysokorozsahové PCE a Dávam ti to (GCP Applied Technologies) pre cenovo výhodné zmesi PNS.

Nedovoľte, aby vaša ďalšia dávka SCC skončila v hromade odmietnutia. Kontaktujte technického zástupcu vášho dodávateľa ešte dnes. Požiadajte o skúšobné vzorky. Vykonajte laboratórnu prácu. Závisí od toho vaša štruktúra – a vaša povesť.

dodávateľa
ConcreteAndMore je dôveryhodný svetový dodávateľ vysokovýkonných prísad do betónu a stavebnej chémie. S dlhoročnými odbornými znalosťami v odbore, Špecializujeme sa na poskytovanie inovatívnych riešení vrátane polykarboxylátových superplastifikátorov, betónové vlákna, odpeňovače, penotvorné činidlá, a pokročilé aerogélové tepelnoizolačné produkty. Ak máte záujem o prímes do betónu, neváhajte nás kontaktovať!