Per què el grau d'expansió del formigó amb superplastificant policarboxílic és petit?

Quan la pasta de ciment barrejada amb superplastificant policarboxílic (PCE) presenta una gran fluïdesa, però el formigó mostra una dispersió baixa o quan el formigó fresc té un enfonsament inicial elevat però perd ràpidament la treballabilitat, generalment indica una mala compatibilitat entre el ciment i el superplastificant. Les causes d'aquests problemes es poden atribuir a dos factors principals:

1. Dosi insuficient de superplastificant

La dosi de PCE al formigó pot estar per sota del punt de saturació, evitant que l'additiu utilitzi plenament les seves capacitats de reducció d'aigua i retenció d'enfonsament. En les proves de fluïdesa de pasta de ciment, és crucial mesurar no només la fluïdesa inicial sinó també la pèrdua de fluïdesa al llarg del temps, normalment a intervals de 30 minuts o 1 hora.

La dosi òptima de PCE es determina en el punt en què la fluïdesa ja no augmenta significativament amb l'augment de la dosi i on es minimitza la pèrdua de fluïdesa amb el temps. Aquesta dosi òptima serveix com a punt de saturació i proporciona una guia per a la dosificació adequada en mescles de formigó.

Exemple: Determinació del punt de saturació

La figura 1 il·lustra la determinació del punt de saturació. Per als superplastificants I, II i IV, la dosificació de saturació es basa únicament en el ciment inicial

la fluïdesa de la pasta és de {{0}},5%. Tanmateix, tenint en compte la pèrdua de fluïdesa 1-hora, la dosi de saturació dels superplastificants I i II s'hauria de fixar en un 0,7%. Per al superplastificant IV, la pèrdua de fluïdesa significativa persisteix al 0,7%, cosa que indica que si es prepara formigó amb una dosi del 0,5%, mentre que la caiguda inicial pot ser elevada, la treballabilitat es degradarà ràpidament.

2. Problemes amb altres paràmetres de qualitat de matèries primeres o disseny de barreja

Si s'exclou el problema relacionat amb la dosificació anterior, es pot atribuir una mala treballabilitat del formigó a la qualitat d'altres matèries primeres o als paràmetres de disseny de la barreja. Aquests factors inclouen:

Contaminació agregada:Contingut de fang i grumolls d'argila en els àrids.

Qualitat de la sorra:Mòdul de finesa de l'àrid fi.

Barreges minerals:Demanda d'aigua i compatibilitat amb PCE.

Contingut de material cimentós, proporció de sorra i contingut d'aigua.

Entre aquests, el contingut de fang a la sorra té l'impacte més significatiu i freqüent en la treballabilitat del formigó quan s'utilitza PCE. El PCE és molt sensible al fang i el contingut de fang de sorra no ha de superar el 2%; en cas contrari, aconseguir una treballabilitat satisfactòria del formigó esdevé un repte.

Exemple: Impacte del contingut de fang de sorra

La taula 1 mostra la influència del contingut de fang de sorra en l'afonament del formigó i la dosi de PCE (basat en dades reals de projectes internacionals). Quan el contingut de fang de sorra augmenta de l'1,5% al ​​3,5%, la caiguda del formigó fresc disminueix de 195 mm a 100 mm, sense una dispersió mesurable. Per contra, reduir el contingut de fang de sorra de l'1,5% a l'1,0% permet reduir la dosi de PCE de l'1,9% a l'1,4% mantenint la mateixa treballabilitat. Això posa de manifest l'impacte significatiu de la qualitat de la sorra en el rendiment del PCE.

Actualment, moltes regions de la Xina s'enfronten a una escassetat de sorra natural d'alta qualitat, amb un contingut de fang i un contingut d'argila a la sorra que sovint supera els límits estàndard. Això s'ha convertit en una barrera important per a l'aplicació generalitzada del PCE.

Indicadors per a la prova de superplastificants

Els indicadors de prova de superplastificant es divideixen en dues categories principals:

Indicadors de rendiment concrets:Aquests avaluen el rendiment del formigó provat en relació al formigó de referència en condicions d'assaig estàndard (per exemple, la qualitat de la matèria primera i els paràmetres de disseny de la barreja que compleixen els requisits estàndard). Aquests indicadors avaluen la qualitat de diferents additius.

Indicadors d'homogeneïtat:Aquests avaluen les propietats intrínseques de la mateixa barreja i s'utilitzen per garantir la consistència de la qualitat del producte.

En la producció pràctica, a causa de les diferències significatives entre les condicions de producció i les condicions de prova estàndard, es recomana centrar-se en els indicadors d'homogeneïtat per a cada lot. Els indicadors de rendiment del formigó es poden fer referència a partir d'informes d'inspecció de fàbrica o de tipus i verificar-los durant la mescla de prova mitjançant dissenys de mescles reals.

Indicadors clau d'homogeneïtat

Els indicadors d'homogeneïtat més crítics són el contingut de sòlids i la fluïdesa de la pasta de ciment, juntament amb la determinació de la dosificació del punt de saturació. Com s'ha esmentat anteriorment, l'alta fluïdesa de la pasta de ciment no es tradueix necessàriament en una gran caiguda del formigó. No obstant això, indica que la causa principal de la caiguda anormal no està relacionada amb la compatibilitat del ciment o dels additius. S'ha d'investigar ràpidament la qualitat d'altres matèries primeres i els paràmetres de disseny de la barreja.

A més, la dosi de PCE no hauria de caure per sota del punt de saturació per utilitzar plenament les seves capacitats de reducció d'aigua i retenció de caiguda. Això també permet una reducció màxima de l'ús de material de ciment i els costos de producció de formigó. Tenint en compte els efectes d'adsorció de contaminants com el fang en els àrids, la dosi real de PCE al formigó no hauria de ser inferior al punt de saturació.