Je li superplastifikator polikarboksilne kiseline slabo prilagodljiv cementu? Na to mogu utjecati ovi čimbenici

U usporedbi s tradicionalnim superplastifikatorima na bazi naftalena i lignina, polikarboksilatni superplastifikatori imaju prednosti kao što su niže doziranje, veće stope smanjenja vode, bolje zadržavanje slijeganja i prihvatljivost za okoliš. Međutim, kao i drugi tradicionalni superplastifikatori, polikarboksilatni superplastifikatori također se suočavaju s problemima kompatibilnosti s cementom.

Postoji nekoliko razloga za ovaj problem, uključujući molekularnu strukturu i karakteristike učinkovitosti polikarboksilatnih superplastifikatora, svojstva cementa, agregate koji se koriste u betonu, dodatke, omjere miješanja, uvjete miješanja i metode gradnje. Ovdje ćemo analizirati kako karakteristike cementa utječu na kompatibilnost.

Glavni čimbenici svojstava cementa koji utječu na kompatibilnost uključuju:

• Mineralni sastav cementnog klinkera

Mineralni sastav cementnog klinkera prvenstveno uključuje C3S, C2S, C3A i C4AF. Među njima, C3A ima značajan utjecaj na kompatibilnost. Kako se sadržaj C3A povećava, kompatibilnost se pogoršava; obrnuto, kako se sadržaj C3A smanjuje, kompatibilnost se poboljšava. To je zato što je stopa hidratacije C3A povezana s defektima kristala. Hidratacija C3A troši veliku količinu vode i superplastifikatora, što rezultira manjim brojem slobodnih molekula superplastifikatora adsorbiranih na površini čestica cementa, što utječe na kompatibilnost.

• Oblik i parametri gipsa

Gips djeluje kao regulator vezivanja u proizvodnji cementa i uglavnom postoji u tri oblika: dihidratni gips, bezvodni gips i desulfurizirani gips. Brzina kojom se oslobađa SO42- da reagira s C3A kontrolira vrijeme vezivanja i stvrdnjavanja cementa. Desulfurizirani gips otpušta SO42- brzo, dok ga bezvodni gips otpušta sporije. Stoga cement koji koristi desulfurizirani gips kao regulator ima bolju kompatibilnost sa superplastifikatorima, dok cement s bezvodnim gipsom pokazuje lošiju kompatibilnost.

• Finoća čestica cementa

Finoća čestica cementa utječe na njihovu flokulaciju. Finije čestice pokazuju izraženiju flokulaciju, pa je potrebno više superplastifikatora za ublažavanje ovog učinka. Dodatno, sitnije čestice dovode do brže stope hidratacije C3A, smanjujući koncentraciju molekula superplastifikatora u flokuliranom sustavu. Stoga, što su čestice cementa sitnije, to je lošija kompatibilnost između cementa i superplastifikatora. Kada je finoća čestica cementa slična, sadržaj čestica manjih od 3 μm ima veći utjecaj na disperziju superplastifikatora.

• Količina i vrsta dodataka u cementu

Portland cement obično uključuje određenu količinu dodataka, poput letećeg pepela, granulirane troske iz visokih peći, kamenog ugljena, vapnenca i zeolita. Leteći pepeo može učinkovito povećati protok cementa kroz učinak kugličnog ležaja, poboljšavajući trajnost i gustoću betona. Međutim, zbog visokog sadržaja ugljika, leteći pepeo može jače adsorbirati superplastifikatore nego čestice cementa, što dovodi do brzog gubitka slijeganja unatoč početno dobroj obradivosti. Nasuprot tome, granulirana troska iz visokih peći pokazuje manju adsorpciju superplastifikatora, a njezino uključivanje zajedno s vapnencem može poboljšati kompatibilnost cementa sa superplastifikatorima. Dodatno, zeolit ​​i jalovina ugljena imaju snažne adsorpcijske učinke na superplastifikatore, što rezultira lošijom kompatibilnošću.

• Sadržaj alkalija u cementu

Prekomjerna količina lužine može reagirati s reaktivnim tvarima u agregatima, što dovodi do pucanja betona i smanjuje učinak plastificiranja cementne paste, što ubrzava gubitak tečenja. Obrnuto, ako je sadržaj lužine prenizak, neadekvatan superplastifikator također može dovesti do brzog gubitka slijeganja. Istraživanja pokazuju da kada je sadržaj lužine između {{0}}.4% i 0,8%, ima minimalan utjecaj na kompatibilnost superplastifikatora s cementom.

• Svježina i temperatura cementa

Što je cement svježiji, to je lošija kompatibilnost sa superplastifikatorima; slično, više temperature također dovode do slabije kompatibilnosti. Stoga je važno uzeti u obzir svježinu i temperaturu cementa kada koristite superplastifikatore.

Različiti čimbenici svojstava cementa značajno utječu na kompatibilnost. Prilikom formuliranja betona bitno je uzeti u obzir mineralni sastav cementa (C3A), finoću i granulaciju, vrste dodataka, oblike gipsa i sadržaj lužina kako bi se dizajnirala odgovarajuća vrsta i kombinacija superplastifikatora. Osim toga, svježe proizvedeni cement treba ostaviti neko vrijeme da odstoji prije upotrebe.