Ποια είναι η αιτία της αιμορραγίας από σκυρόδεμα που προκαλείται από τον πολυκαρβοξυλικό υπερρευστοποιητή;

Οι πολυκαρβοξυλικοί υπερρευστοποιητές (PCEs) αναφέρονται σε μια σειρά πολυμερών με συγκεκριμένες μοριακές δομές και χαρακτηριστικά απόδοσης, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως ως υπερρευστοποιητές. Τα PCE έχουν χαμηλή απαίτηση δόσης, με τυπική δόση στερεού περιεχομένου από {{0}}.15% έως {{0}}.25%, μόνο περίπου το ένα τέταρτο της δόσης που απαιτείται για υπερρευστοποιητές με βάση το ναφθαλίνιο ή αλειφατικό. Τα PCE εμφανίζουν υψηλά ποσοστά μείωσης του νερού, γενικά μεταξύ 20% και 30% σε δόση 0,15% έως 0,25%, και μπορεί να υπερβεί το 45% σε δόση κορεσμού 0,5%. Ως ευρέως χρησιμοποιούμενος υπερρευστοποιητής, τα PCE αναμένεται να επιδεικνύουν μεγαλύτερη ασφάλεια, αποτελεσματικότητα και προσαρμοστικότητα σε πρακτικές εφαρμογές σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς υπερρευστοποιητές με βάση τη ναφθαλίνη. Ωστόσο, συχνά προκύπτουν διάφορα ζητήματα κατά τη χρήση τους στην παραγωγή σκυροδέματος, μερικά από τα οποία δεν συναντώνται με άλλους υπερρευστοποιητές, όπως το φαινόμενο της αναστροφής καθίζησης. Η αιμορραγία στο σκυρόδεμα είναι μια προβληματική κατάσταση του μείγματος, που αναγνωρίζεται καλά για τις δυσμενείς επιπτώσεις του από τους τεχνολόγους σκυροδέματος και καταβάλλονται προσπάθειες να αποφευχθεί κατά την παραγωγή και την κατασκευή σκυροδέματος. Η αιμορραγία από σκυρόδεμα μπορεί μερικές φορές να προκληθεί από πολλούς παράγοντες και όχι από έναν μεμονωμένο, επομένως απαιτούνται πολλαπλές προσεγγίσεις για την επίλυσή της.

Οι κύριες αιτίες αιμορραγίας από σκυρόδεμα κατά τη χρήση PCEs είναι οι εξής:

1.Υπερδοσολογία Πολυκαρβοξυλικού Υπερρευστοποιητή
Τα PCE χαρακτηρίζονται από υψηλή απόδοση μείωσης του νερού με χαμηλή δόση (περίπου 0,20% περιεκτικότητα σε στερεά). Χωρίς να μεταβάλλεται η περιεκτικότητα του σκυροδέματος σε νερό, τα PCE μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την καθίζηση του σκυροδέματος. Όπως και άλλοι υπερρευστοποιητές, ο ρυθμός μείωσης του νερού των PCEs έχει θετική συσχέτιση με τη δοσολογία. Γενικά, καθώς αυξάνεται η δόση, αυξάνεται και ο ρυθμός μείωσης του νερού. Στο σχεδιασμό του μίγματος σκυροδέματος, είναι απαραίτητο να επιλέγεται η κατάλληλη δόση πρόσμειξης με βάση τις απαιτήσεις περιεκτικότητας σε νερό, π.χ. συνιστάται ποσοστό μείωσης νερού περίπου 20% για σκυρόδεμα C30 με περιεκτικότητα σε νερό 170 kg/m³ και 25%-30% για σκυρόδεμα C50 με 160 kg/m³. Όταν η δόση είναι υπερβολικά υψηλή και δεν ταιριάζει με την περιεκτικότητα σε νερό σχεδιασμού του μείγματος, η ενισχυμένη ικανότητα διασποράς μειώνει τη συνοχή του σκυροδέματος, οδηγώντας σε περισσότερο ελεύθερο νερό και προκαλώντας αιμορραγία του σκυροδέματος. Ειδικότερα, η υπερβολική χρήση PCE τύπου slump-retaining μπορεί να προκαλέσει σοβαρή αιμορραγία ή διαχωρισμό. Επομένως, η δοσολογία PCE θα πρέπει να προσδιορίζεται μέσω δοκιμών βάσει χρόνου για την παρατήρηση της συγκεκριμένης συμπεριφοράς.

2. Ευαισθησία των PCE στη θερμοκρασία περιβάλλοντος και στη φύση αργής απελευθέρωσης τους
Σε σύγκριση με άλλους υπερρευστοποιητές, οι ιδιότητες μείωσης του νερού και διατήρησης της καθίζησης των PCE επηρεάζονται περισσότερο από τη θερμοκρασία. Μελέτες έχουν δείξει ότι με την ίδια δόση, ο ρυθμός μείωσης του νερού το χειμώνα είναι ελαφρώς χαμηλότερος από ό,τι το καλοκαίρι, αλλά η διατήρηση της πτώσης είναι καλύτερη το χειμώνα. Σε υψηλές καλοκαιρινές θερμοκρασίες, τα PCE με καλή διατήρηση της καθίζησης μπορεί να εμφανίσουν "αναστροφή καθόδου" όταν η θερμοκρασία πέσει απότομα. Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας κατά 10 βαθμού μπορεί να προκαλέσουν αλλαγή δόσης κατά 0,1%–0,2% (με βάση μια τυπική δόση 2%). Όταν η θερμοκρασία πέφτει απότομα, συνιστάται να παρατηρούνται αλλαγές στη συμπεριφορά του σκυροδέματος και να διεξάγονται δοκιμές σε PCE για τον προσδιορισμό των κατάλληλων δόσεων. Επιπλέον, ο χρόνος ανάμειξης θα πρέπει να παραταθεί, ειδικά για σκυρόδεμα με βαθμό αντοχής πάνω από C50, καθώς χρησιμοποιούνται υψηλότερες δόσεις και το PCE πρέπει να είναι πλήρως διασκορπισμένο.

3.Δευτερεύουσα προσθήκη υπερρευστοποιητή για την προσαρμογή της καθίζησης
Πριν από την τοποθέτηση σκυροδέματος, εάν η εργασιμότητα του σκυροδέματος δεν πληροί τις κατασκευαστικές απαιτήσεις, συχνά προστίθενται επιπλέον PCE στο φορτηγό ανάμιξης. Η υπερβολική χρήση κατά τη δευτερεύουσα προσθήκη μπορεί να οδηγήσει σε αιμορραγία μετά την τοποθέτηση καθώς η περίσσεια υπερρευστοποιητή συνεχίζει να δρα. Κατά την προσαρμογή της εργασιμότητας με δευτερεύουσες προσθήκες, συνιστάται η προσθήκη σταδιακά με βάση τον όγκο του σκυροδέματος, εξασφαλίζοντας πλήρη ανάμειξη για έλεγχο της δοσολογίας.

4.Ακατάλληλη χρήση επιβραδυντών στο PCE Blending
Για να ενισχυθεί η διατήρηση της καθίζησης, συχνά προστίθενται επιβραδυντές στα μείγματα PCE. Η υπερβολική χρήση επιβραδυντών ή μια ξαφνική πτώση της θερμοκρασίας με PCE αναμεμειγμένα για υψηλότερες θερμοκρασίες, μπορεί να επιβραδύνει την ενυδάτωση του τσιμέντου, οδηγώντας σε αιμορραγία του σκυροδέματος. Όταν χρησιμοποιείτε επιβραδυντές, λάβετε υπόψη την επίδρασή τους στην αιμορραγία του σκυροδέματος. Σε περιπτώσεις επιρρεπείς σε αιμορραγία, μπορούν να προστεθούν κατάλληλοι παράγοντες συγκράτησης νερού και πηκτικών για τη μείωση των κινδύνων αιμορραγίας. Η συμβατότητα μεταξύ τσιμέντου και PCE θα πρέπει να διασφαλίζεται για να αποφεύγονται περιπτώσεις όπου οι χαμηλές δόσεις είναι αναποτελεσματικές, αλλά οι αυξημένες δόσεις προκαλούν αιμορραγία.

5. Ζητήματα συμβατότητας μεταξύ τσιμέντου και PCE
Η πολύπλοκη σύνθεση του σκυροδέματος μπορεί να προκαλέσει χημικές αντιδράσεις μεταξύ των συστατικών, ιδίως μεταξύ τσιμέντου και PCEs. Η κακή συμβατότητα μπορεί να αυξήσει τη δόση κορεσμού του PCE, να παρατείνει τον αρχικό χρόνο ρύθμισης και να απελευθερώσει ελεύθερο νερό. Η χαμηλή περιεκτικότητα σε διαλυτά αλκάλια ή η μειωμένη περιεκτικότητα σε C3A ή η δραστηριότητα στο τσιμέντο μπορεί επίσης να επιβραδύνει την ενυδάτωση, οδηγώντας σε αιμορραγία.

6.Παραλλαγές στην ποιότητα των αδρανών και λεπτών αδρανών
Διακυμάνσεις στην ποιότητα της άμμου και των αδρανών, όπως αλλαγές στην περιεκτικότητα σε άργιλο, την υγρασία ή τη διαβάθμιση και διακυμάνσεις στο μέτρο λεπτότητας της άμμου, μπορεί να αυξήσουν την πιθανότητα αιμορραγίας του σκυροδέματος. Για παράδειγμα, μια αύξηση του συντελεστή λεπτότητας της άμμου μειώνει τη ζήτηση νερού και οι αλλαγές στο μέγεθος των σωματιδίων και στην περιεκτικότητα σε άργιλο επηρεάζουν την απορρόφηση του μίγματος, προκαλώντας αιμορραγία. Ο έλεγχος της διαδικασίας στην παραγωγή σκυροδέματος θα πρέπει να ενισχυθεί για να ελαχιστοποιηθεί ο κίνδυνος αιμορραγίας. Επιπλέον, βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν κροκιδωτικά στην βιομηχανοποιημένη άμμο, καθώς οι διακυμάνσεις στα κροκιδωτικά μπορεί να προκαλέσουν αιμορραγία ή ταχεία απώλεια καθίζησης.

Για να αντιμετωπίσετε την αιμορραγία που προκαλείται από PCE, εξετάστε τα ακόλουθα μέτρα μεμονωμένα ή σε συνδυασμό:

• Προσθέστε μια μικρή ποσότητα υπερρευστοποιητή ναφθαλίνης ή αμινο σουλφονικού.
• Μειώστε τη δόση του μείγματος ή χρησιμοποιήστε χαμηλότερη δόση PCE βραδείας αποδέσμευσης.
• Αυξήστε την ποσότητα της ιπτάμενης τέφρας ή μειώστε την περιεκτικότητα σε νερό.
• Προσθέστε λεπτή άμμο (ή αυξήστε την αναλογία άμμου) για να βελτιώσετε την κατακράτηση νερού του μείγματος.
• Προσθέστε κατάλληλους πηκτικούς παράγοντες, όπως αλγινικό νάτριο, κόμμι ξανθάνης, δεξτρίνη ή αιθέρα καρβοξυμεθυλοκυτταρίνης, ενώ προσαρμόζετε ή αντικαθιστάτε τους τύπους επιβραδυντών.
• Για καθυστερημένη αιμορραγία, προσθέστε θειικό νάτριο ή θειοθειικό νάτριο.