Prečo vaša betónová zmes potrebuje prímes superplastifikátora s vysokým obsahom vody (a Kedy to preskočiť)

Krátka odpoveď: prísada superplastifikátora s vysokým obsahom vody je jediným najúčinnejším nástrojom, ktorý máme, aby sme prelomili odveký kompromis medzi betónom silu a spracovateľnosť. Umožňuje nám znížiť vodu 12 do 30 percent, pričom sa zmes udržiava v dostatočnom množstve na čerpanie, miesto, a skončiť bez boja. Ale tu je kicker – použiť to nesprávne, a celý deň sa budeš naháňať za prepadom, bojovať proti segregácii, alebo skončíte s betónom, ktorý stuhne skôr, ako ho stihnete dostať von z auta. Videl som, ako sa to deje na stavbách od výškových jadier v Dubaji po prefabrikované dvory v Ohiu. Toto nie je teória. To je to, čo sme sa naučili tvrdou cestou.

Čo presne je prímes superplastifikátora s vysokým obsahom vody?

Skrátene to nazývame HRWR, ale oficiálne označenie podľa ASTM C494 je typ F (vysoký rozsah voda zníženie) alebo typ G (vysoký rozsah redukcie a spomaľovania vody). Je to chemická prímes navrhnutá tak, aby robila jednu vec mimoriadne dobre: deflokulovať častice cementu. V štandardnej zmesi, cementové zrná majú tendenciu sa zhlukovať, zachytávanie vody, ktoré nič neprispieva k spracovateľnosti. Tá zachytená voda je premrhaná. HRWR tieto zhluky rozptýli, uvoľnenie vody na mazanie pasty. Výsledkom je dramatické zníženie spotreby vody bez straty prepadu. Hovoríme o zatáčaní do tuhého, nulový pokles mix do tečúceho, samonivelačný – alebo naopak, vziať tú istú zmes a udržať ju tuhú pri súčasnom znížení obsahu vody pre neuveriteľnú pevnosť v tlaku.

Ako to funguje? Veda, ktorú skutočne používame

Pôsobeniu moderných superplastifikačných prímesí znižujúcich vodu dominujú dva mechanizmy. Po prvé, elektrostatická disperzia. Molekuly v prímesou adsorbuje sa na povrch cementových častíc, dáva im silný negatívny náboj. Ako náboje odpudzujú, takže častice sa navzájom tlačia. Toto je staršia technológia, a funguje to, ale má slabinu – odpudzovanie môže byť časom prefiltrované iónmi v roztoku pórov, čo vedie k strate prepadu. To je dôvod, prečo vidíte niektorých chlapcov na Reddite, ktorí sa sťažujú, že im stuhol betón 20 minút. Po druhé, a ešte dôležitejšie pre dnešok, stérická prekážka. Novší polykarboxylát éter (PCE) superplastifikátory majú dlhé bočné reťazce, ktoré fyzicky blokujú častice dostať sa dostatočne blízko na to, aby flokulovali. Toto je oveľa robustnejšie. Zachováva disperziu dlhšie, aj vo vysoko alkalickom prostredí. Oba sme testovali v laboratóriu bok po boku. Rozdiel nie je jemný.

Skutočné metriky výkonu, na ktorých záleží

Zabudnite na marketingové čísla. Na čom nám záleží o v práci sú tri veci: počiatočný prepad, zadržiavanie prepadu, a kompatibilita.

• Počiatočný prepad: Kvalitné HRWR by vám malo umožniť zasiahnuť 9- na 10-palcový pokles zo zmesi, ktorá by vám za normálnych okolností dala 3 palce. Ak to nevidíte, vaša dávka je vypnutá, alebo váš cement bojuje s prímesou.
• Zadržanie poklesu: Potrebujete, aby ten prepad aspoň vydržal 45 do 60 minút za normálnych podmienok. Ak to rýchlejšie klesne, buď predávkujete urýchľujúcou prímesou, alebo váš superplastifikátor nie je určený pre vašu cementovú chémiu. Skontrolujte rovnováhu síranov.
• Kompatibilita: Toto je skrytá pasca. Prímes superplastifikátora s vysokým obsahom vody môže perfektne fungovať s cementom typu I/II z jednej továrne a s cementom typu III z inej sa môže zmeniť na zbytočný gél.. Videli sme, že sa to stalo. Na vine je zvyčajne obsah C3A v cemente. Cementy s vysokým obsahom C3A (cez 8 percent) môže spotrebovať superplastifikátor skôr, ako bude mať šancu účinkovať. Opravou je buď iná chémia prímesí, alebo pridanie HRWR neskôr v dávkovacom cykle.

Tam, kde absolútne potrebujete HRWR

Máme tri primárne prípady použitia, o ktorých sa nedá rokovať.

Vysokovýkonný betón (HPC). Ak sa zameriavate 8,000 psi alebo vyššie, nižšie znižujete pomer vody a cementu 0.35. Bez vysokého rozsahu redukcie vody superplastifikátor prímesou, ten mix je nepoužiteľný. Bude sucho, skalnatý neporiadok, ktorý žiadny vibrátor nedokáže opraviť. HRWR vám umožňuje umiestniť ho, konsolidovať to, a získajte hustú mikroštruktúru potrebnú pre odolnosť.

Samospevňujúci betón (SCC). Toto je dieťa na plagáte pre superplastifikátory. SCC sa úplne spolieha na prímes, aby sa dosiahla tekutosť potrebná na pretekanie cez preťaženú výstuž bez vibrácií. Použili sme ho na stĺpy mostných pilierov s takou tesnou vzdialenosťou výstuže, že sa medzi ne nedala zmestiť ceruzka. No HRWR, žiadne SCC. Obdobie.

Čerpaný betón pre vysoké konštrukcie. Keď pumpujete betón 300 nohy vertikálne, potrebujete zmes, ktorá je dostatočne súdržná, aby sa neoddeľovala, ale dostatočne tekutá, aby sa pretlačila cez linku. Prímes superplastifikátora s vysokým obsahom vody vám dáva túto rovnováhu. Videli sme práce, kde obsluha čerpadla cítila rozdiel v tlaku v potrubí – hladšie, jednoduchšie čerpanie, a menšie opotrebovanie zariadenia.

Najčastejšie chyby, ktoré vidíme (a ako sa im vyhnúť)

Tu je to, čo ľudí dostáva do problémov. Po prvé, predávkovania. Je lákavé neustále pridávať HRWR, aby ste dosiahli väčší pokles. Ale za určitým bodom, dosiahnete klesajúce výnosy. Betón môže byť prebrúsený a lepkavý, alebo ešte horšie, môže sa segregovať – the aggregates settle, and a layer of paste floats to the top. We call this “bleeding on steroids.” The fix is to stick to the manufacturer’s recommended dosage range and only increase it if you have tested the mix in your specific conditions.

Po druhé, mixing sequence. This one is critical. If you add a high range water reducing superplasticizer admixture to dry cement, it can cause flash setting or a rapid loss of workability. The admixture needs water and shear to disperse properly. The standard practise we teach is to mix the water and cement first, let it wet out for 30 do 60 sekúnd, then add the admixture. This gives the cement particles a chance to hydrate slightly before the dispersant acts. We have documented cases where changing the addition sequence alone increased slump retention by 30 minút.

Po tretie, ignoring the temperature. Horúce počasie urýchľuje chemické reakcie. Dávka, ktorá funguje perfektne pri 70 °F, môže úplne zlyhať pri 95 °F. Treba sa prispôsobiť – buď mierne zvýšte dávku alebo prejdite na retardačnú verziu (Typ G). A naopak, chladné počasie všetko spomaľuje. Na vyrovnanie nastaveného času možno budete potrebovať menej prísad alebo urýchľovača.

Porovnanie HRWR so strednými vodnými redukciami

Otázka, ktorú dostávame neustále: “Prečo nepoužiť iba reduktor vody strednej triedy?” Odpoveď sa týka výkonu a nákladov. Reduktory vody strednej triedy (ASTM C494 Typ A) zvyčajne dosiahnuť 6 do 10 percentuálne zníženie vody. To je v poriadku pre rutinné práce na plochách, kde potrebujete o niečo vyšší pokles. Nedokážu však produkovať ultranízke pomery voda-cement ani samokonsolidačné toky, ktoré dokáže superplastifikátor s vysokým rozsahom redukcie vody.. Rozdiel v nákladoch je skutočný – HRWR sú drahšie na galón – ale hodnota je nepopierateľná, keď potrebujete extra výkon. Spustili sme čísla: pre stĺpec s vysokou pevnosťou naliať, dodatočné náklady na superplastifikátor sú často kompenzované samotnými úsporami práce a vibrácií.

Kontrola kvality: Čo zakaždým kontrolujeme

Konzistencia je názov hry. Nenechávame náklad opustiť rastlinu bez toho, aby sme skontrolovali tri veci.

• Obsah vzduchu: Niektoré HRWR môžu strhávať malé množstvo vzduchu (1 do 3 percent). To je zvyčajne v poriadku, ale musíš to vedieť. Ak používate aj prevzdušňovaciu prísadu, musíte upraviť dávkovanie. Videli sme prípady, keď kombinácia náhodne dala 8 percent vzduchu, kalkulácia nákladov 20 percentá pevnosti v tlaku.
• Prepad vs. čas: Spadnutie odmeriame ihneď po premiešaní, potom znova o 30 a 60 minút. Ak je strata väčšia ako 2 palce za hodinu, upravíme dávkovanie alebo pridáme reduktor vody strednej triedy ako doplnok na stavenisku. Toto je štandardná prax na dlhé trasy.
• Jednotková hmotnosť: To zachytáva segregáciu. Ak jednotková hmotnosť výrazne klesne od projektovaného cieľa, betón je buď príliš vzdušný, alebo začal krvácať. Zastavte nalievanie a znova temperujte.

Dôležité je skladovanie a skladovateľnosť, tiež. Prímes superplastifikátora s vysokým rozsahom redukcie vody by sa mala skladovať v chlade, suché miesto, mimo priameho slnečného žiarenia. Ak zamrzne, môže stratiť svoju účinnosť. Zásoby vždy striedame – prvý v, prvý von – a nikdy nepoužívajte produkt, ktorý je viac ako 12 mesiacov, pokiaľ sme to netestovali v laboratóriu. Náklady na neúspešnú záťaž ďaleko prevyšujú náklady na vyhodenie starej prímesi.

Tvrdá pravda o nevýhodách

Buďme úprimní. HRWR nie sú kúzelná strela. Strata prepadu v priebehu času je sťažnosť číslo jedna, ktorú počujeme na fórach a od kolegov. Je to skutočné. Prímes rozptýli častice, ale ako hydratácia postupuje, produkty hydratácie ich začnú opäť lepiť. Prepad ide preč. Jediným spôsobom, ako to zvládnuť, je pridať prísadu čo najskôr v cykle miešania a vyhnúť sa vysokým okolitým teplotám.

Ďalším veľkým rizikom je segregácia. Keď príliš znížite viskozitu pasty, agregáty už nemôžu zostať zavesené. Videli sme, že sa to stalo na plochej práci, kde dokončovacie práce skončili s hladkou vrchnou vrstvou a skalnatým spodkom. Riešením je udržiavať vyvážený obsah malty. Ak pridávate superplastifikátor, často potrebujete mierne zvýšiť obsah jemného kameniva, aby ste zachovali súdržnosť.

Konečne, kompatibilita s inými prísadami. Zmiešaním HRWR s vysokou dávkou spomaľovača získate betón, ktorý zostane tekutý štyri hodiny. To znie skvele, kým si neuvedomíte, že dva dni nenaberie silu. A naopak, zmiešaním s urýchľovačom môže dôjsť k nastaveniu blesku. Najprv otestujte svoju kombináciu. Nemôžeme to dostatočne zdôrazniť.

Čo vám odporúčame urobiť teraz

Ak ste novým používaním superplastifikačnej prísady s vysokým obsahom vody, začať so skúšobnou dávkou. Nie laboratórna dávka – kompletná séria nákladných áut s vašimi skutočnými materiálmi, pri skutočnej teplote, ktorú umiestnite. Všetko zmerajte. Zaznamenajte prepad, obsah vzduchu, a teplotu každý 15 minút za prvú hodinu. Porovnajte výsledky s vašimi konštrukčnými špecifikáciami. Upravte dávkovanie a postupnosť miešania, kým nedosiahnete opakovateľnú zmes. Táto opakovateľnosť je vašou poistkou.

Ak ste skúsení, ale narazíte na stenu, pozri si zdroj cementu. Zmeňte to. Videli sme, ako dodávatelia zmenili dodávateľov cementu a zrazu ich HRWR funguje perfektne, pretože C3A odišlo 11 percent do 6 percent. Táto jedna zmena im ušetrila tisíce nákladov na prímesi.

Nepredávame prímesi. Naším jediným cieľom je pomôcť vám to urobiť hneď na prvýkrát. Betón je živý materiál. Zaobchádzajte s ním s rešpektom, pochopiť chémiu, a prísada superplastifikátora s vysokým obsahom vody bude vaším najlepším spojencom. Zaobchádzajte s ním ako s jednoduchým aditívom, a to ťa pokorí. Test, upraviť, znova otestovať. To je cesta.

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!