Kiedy mówimy o plastyfikatorze, mamy na myśli substancję chemiczną, która ma zdolność uelastyczniania cementu. Ten związek chemiczny, zwany plastyfikatorem, zawiera cząsteczki polimeru, które absorbują się na powierzchni ziaren cementu i tworzą grupę jonową skierowaną na zewnątrz. Ta grupa jonowa, wraz z ujemnie naładowanymi cząsteczkami, powoduje wzajemne odpychanie. Odpychanie to powoduje rozbicie kłaczków cząstek w układzie woda/cement, uwalniając uwięzione powietrze.
Plastyfikatory hydrofilowe
Jednym z rodzajów plastyfikatorów hydrofilowych jest sulfonian ligniny sodowej, który jest dodawany do cementu w celu zmniejszenia płynności i zużycia wody przez beton. Jego podstawowym działaniem jest spowolnienie powstawania ettringitu, głównej przyczyny niezgodności pomiędzy cementem a dodatkami. Oprócz spowolnienia powstawania ettringitu, superplastyfikatory PCE hamują rozpuszczanie C3S, co opóźnia proces hydratacji cementu.
Innym rodzajem plastyfikatora hydrofilowego jest superplastyfikator polikarboksylanowy, który zawiera ujemnie naładowane grupy karboksylowe w szkielecie oraz bocznie szczepione łańcuchy jednostek tlenku etylenu. Zarówno superplastyfikatory polifosforanowe jak i polikarboksylanowe mogą wiązać się z cząstkami cementu poprzez odpychanie elektrostatyczne, ale grzebienie polifosforanowe przewyższają pod tym względem superplastyfikatory polikarboksylanowe. Mają one również tendencję do łatwiejszego przyłączania się do powierzchni cementu, w mniejszym stopniu ograniczając jego hydratację. Inne parametry polimerów mogą również wpływać na proces adsorpcji.
Polisulfoniany
Te dodatki chemiczne nazywane są polisulfonianami. Substancjami czynnymi są sulfonowane związki naftalenowe, które są polimerami organicznymi. Zapobiegają one agregacji cząstek cementu. Są to stabilizowane sterycznie kopolimery składające się z ujemnie naładowanej cząsteczki szkieletu oraz polimerowych łańcuchów bocznych. Zapobiegają one aglomeracji cementu i nadają mu niezbędną trwałość urabialności.
Plastyfikatory zmniejszają stosunek wody do cementu nawet o 25%. Ich struktura chemiczna jest podobna do struktury plastyfikatorów. Polisulfoniany przylegają do cząstek cementu i zapewniają elektryczne rozpraszanie. To działanie odpychające powoduje okluzję głównych kieszeni powietrznych. Obecność kieszeni powietrznych w betonie może zagrozić integralności strukturalnej i odporności. Jest to problem, którego można uniknąć stosując polisulfoniany jako dodatki do cementu.
Domieszka o przedłużonym czasie wiązania
W niektórych przypadkach domieszka o przedłużonym czasie wiązania jest mieszana z cementem i plastyfikatorem w celu poprawy jego właściwości. W zależności od składu betonu, materiały tego typu mogą poprawić urabialność i wytrzymałość. W innych przypadkach, materiały te mogą zmniejszyć ilość wody potrzebnej do formowania betonu. W takim przypadku gotowy produkt może mieć taką samą wytrzymałość jak beton referencyjny. Dodatkowo, mogą być stosowane do długich dostaw betonu i utrzymania slump. Niemniej jednak przed dodaniem tej domieszki do betonu należy rozważyć wiele istotnych czynników.
Oprócz opóźnienia czasu wiązania cementu, domieszki o przedłużonym czasie wiązania mogą również poprawić jego ogólną urabialność. Uzyskuje się to poprzez spowolnienie reakcji hydratacji i wiązania cementu. Podczas gdy większość plastyfikatorów ma zdolność opóźniania betonu, niektóre nie. Dlatego dobra domieszka opóźniająca będzie ważnym składnikiem Twojej mieszanki betonowej.
Domieszki do bazy naftowej
Rynek domieszek do bazy naftowej jest podzielony na różne typy i zastosowania. Do typów zalicza się PCE i naftalen. Domieszki te są stosowane w przemyśle cementowym w celu poprawy urabialności cementu. Przewiduje się, że rynek będzie rósł z CAGR 6,5% od 2017 do 2030 roku. Wysokie zapotrzebowanie na projekty drogowe i model PPP napędzają wzrost rynku w Ameryce Północnej.
Główne funkcje domieszek na bazie naftalenu i PCE to poprawa właściwości betonu, w tym urabialności, trwałości i reologii. Zastosowanie tych domieszek doprowadziło również do postępu w przemyśle budowlanym. Na przykład system szybkiego utwardzania zmniejsza szanse na wczesny przyrost wytrzymałości, ogranicza występowanie wad powierzchniowych i skraca czas wiązania.
Domieszki obojętne
Domieszki obojętne do cementu zawierają różne składniki, które są dodawane do mieszanki podczas lub przed jej wymieszaniem. Elementy te poprawiają właściwości betonu, od urabialności do twardości. Mogą być stosowane w celu modyfikacji właściwości stwardniałego betonu, zmniejszenia zapotrzebowania na wodę, kontroli ekspansji reakcji kruszywo-alkalia lub zwiększenia przepuszczalności betonu. Domieszki są często dodawane do cementu, aby poprawić jego właściwości fizyczne i chemiczne, a także zapewnić jego jakość podczas mieszania, transportu i przechowywania.
Zgodność chemiczna pomiędzy cementem a domieszką zależy przede wszystkim od rodzaju siarczanów. Większość SP ma niską rozpuszczalność, ale jest kompatybilna ze związkami glinianów obecnymi w cemencie. Zwiększają one również czas trwania okresu spoczynku, spowalniają proces hydratacji oraz hamują krystalizację ettringitu. Adsorpcja zachodzi na cząstkach cementu, zmniejszając ilość substancji chemicznej w roztworze. Zazwyczaj w przypadku wysokiej zawartości siarczanów zwiększa się ilość domieszki wymaganej do uzyskania płynności.
Podobne tematy
- Czy można mieszać cement z gipsem?
- Jaki cement jest dobry na niskie temperatury?
- Jak usunąć cement z klinkieru
Moja przygoda z budownictwem zaczęła się dwa lata temu, przez dwa lata zdobyłam duże doświadczenie odnośnie planowania i zarządzania budowami. Postaram podzielić się z wami moimi doświadczeniami.