Qual é o dano de misturar superplastesticizadores de policarboxilato

Os superplastestas de policarboxilato são amplamente utilizados na produção moderna de concreto e desempenham um papel fundamental na melhoria do desempenho do concreto. No entanto, a dosagem excessiva de superplaststicalizadores de policarboxilato pode causar vários efeitos adversos na qualidade do projeto concreto, ameaçando seriamente. Este artigo fornece uma análise aprofundada dos impactos negativos da dosagem excessiva de superplastificador de policarboxilato na trabalhabilidade do concreto, propriedades mecânicas e durabilidade. Através de estudos de caso, as causas desses problemas são examinadas e as soluções correspondentes são propostas para fornecer apoio teórico e orientação prática para o uso racional de superplastices de policarboxilato na produção e construção de concreto.

1. Introdução

Com o rápido desenvolvimento da indústria da construção, os requisitos de desempenho para concreto estão aumentando. Como uma mistura de concreto eficiente, os superplastesticizadores de policarboxilato são amplamente utilizados em vários projetos de concreto devido à sua alta eficiência de redução de água, baixa perda de queda e impacto mínimo na durabilidade. No entanto, na produção e construção reais, a dose excessiva de superplastsicizadores de policarboxilato ocorre geralmente devido a falhas de equipamentos, erros do operador e avaliação inadequada das variações de desempenho do concreto. Tais ocorrências apresentam sérios riscos para a qualidade do concreto e a segurança da construção. Portanto, estudar os efeitos negativos da dosagem excessiva do superplastificador de policarboxilato e o desenvolvimento de soluções eficazes é de grande significado prático.

2.

2.1 Funções principais

Os superplastesticizadores de policarboxilato atendem principalmente a funções redutoras de água, retirada de queda e retardamento. A adição adequada dos superplastásticos de policarboxilato ao concreto pode reduzir efetivamente a relação água-cimento, aumentar a fluidez e a plasticidade do concreto e facilitar a colocação de construção. Além disso, essas misturas minimizam a perda de queda, garantindo que o concreto mantenha boa trabalhabilidade durante um período prolongado. Além disso, seu efeito de retardamento impede o cenário prematuro durante o transporte e a colocação, proporcionando tempo de construção suficiente.

2.2 Mecanismo de trabalho

Os superplastesticizadores de policarboxilato funcionam através de grupos ativos, como grupos de carboxil e ácido sulfônico, que reagem quimicamente com íons de cálcio na superfície da partícula de cimento para formar uma camada de adsorção carregada negativamente. A repulsão eletrostática entre partículas de cimento com carga semelhante quebra aglomerados, dispersando as partículas de cimento e liberando água presa, alcançando assim um efeito redutor de água. Além disso, as cadeias laterais longas das moléculas do superplastificador criam um efeito de impedimento estérico na superfície das partículas de cimento, impedindo ainda mais a agregação de partículas e mantendo a estabilidade da queda.

3. Efeitos negativos da dosagem excessiva de superplastificador de policarboxilato no desempenho do concreto

3.1 Impacto na trabalhabilidade

3.1.1 Crama excessiva, segregação e sangramento

Quando os superplastestas de policarboxilato são uma overdose, seu efeito redutor de água se torna muito forte, aumentando significativamente a fluidez da mistura de concreto e levando a uma queda excessiva. O excesso de água livre, sob a influência da gravidade, se separa da pasta de cimento, causando segregação. Os agregados grossos afundam enquanto a pasta de cimento flutua, resultando em uma distribuição desigual de componentes de concreto, comprometendo a integridade geral e a qualidade da construção. Além disso, o sangramento se intensifica, formando um filme de água na superfície do concreto, que enfraquece a força e a durabilidade da superfície e aumenta a porosidade interna, reduzindo a resistência à permeabilidade.

Por exemplo, na fundação, o derramamento de um projeto residencial de arranha-céus, a dosagem excessiva do superplastificador de policarboxilato levou a segregação grave e sangramento na chegada ao canteiro de obras. Em algumas áreas, agregados grosseiros acumulados enquanto a pasta de cimento é drenada, exigindo retrabalho, adiando o cronograma e aumentando os custos.

3.1.2 Tempo de configuração anormal

Os componentes de retardamento dos superplastásticos de policarboxilato podem estender significativamente o tempo de configuração do concreto quando a sobredose, deixando o concreto em um estado não definido por um período prolongado e interrompendo as atividades de construção subsequentes. Em projetos sensíveis ao tempo, como derramamentos de concreto em massa, o cenário prolongado pode resultar em articulações frias, reduzindo a integridade e a força estruturais. Por outro lado, em alguns casos, o superplastificador excessivo de policarboxilato pode causar uma configuração rápida devido a um desequilíbrio nas reações químicas com cimento, levando à configuração do flash. Isso torna concreto impraticável, afetando severamente a qualidade da construção.

Por exemplo, em um projeto de construção do píer de ponte, o superplastificador excessivo de policarboxilato estendeu o tempo de configuração do concreto para 48 horas, excedendo em muito as horas normais 12-24, atrasando a ligação do vergalhão e a formação de formação e afetando significativamente o progresso do projeto.

3.2 Impacto nas propriedades mecânicas

3.2.1 Desenvolvimento lento da força precoce

Os superplastásticos de overdose de policarboxilato inibe a reação precoce da hidratação do cimento, diminuindo o desenvolvimento da força precoce. A resistência precoce insuficiente pode levar à deformação e rachaduras sob peso próprio, cargas de construção ou efeitos ambientais. Nas estruturas que requerem capacidade precoce de remoção de cofragem ou porte de carga, como estruturas verticais em arranha-céus e componentes pré-moldados, o desenvolvimento lento do desenvolvimento precoce interrompe os cronogramas de construção e compromete a segurança estrutural.

Por exemplo, em uma planta de produção de feixe pré -moldado, o superplastificador excessivo de policarboxilato resultou em apenas 30% da força do projeto após três dias de cura, em vez dos 50% esperados, atrasando o levantamento e a instalação do feixe, interrompendo assim os cronogramas de produção.

3.2.2 Resistência a longo prazo reduzida

O superplastificante excessivo de policarboxilato pode afetar negativamente a resistência a longo prazo, alterando a microestrutura do concreto. Isso enfraquece a zona de transição entre a pasta de cimento e os agregados, aumentando a porosidade e reduzindo a densidade do concreto. Sob cargas sustentadas ou condições ambientais adversas, essas fraquezas estruturais reduzem a durabilidade e a vida útil do serviço. A pesquisa indica que o superplastástio de overdose de policarboxilato em 10% pode diminuir 28- dia de concreto de concreto por 10-15%.

Por exemplo, em um projeto de barragem hidráulica em larga escala, o superplastificador excessivo de policarboxilato resultou em rachaduras extensas ao longo de vários anos, e os testes de força revelaram que algumas áreas caíram abaixo da força do projeto, ameaçando a segurança da barragem.

3.3 Impacto na durabilidade

3.3.1 Resistência à permeabilidade reduzida

A resistência à permeabilidade ao concreto é um fator de durabilidade essencial. O superplastificante excessivo de policarboxilato causa segregação e sangramento, criando vazios interconectados que servem como vias de água e substâncias nocivas. Isso compromete estruturas como instalações subterrâneas e estruturas hidráulicas, aumentando o risco de infiltração de água e ataque químico.

Por exemplo, uma garagem subterrânea recém -construída experimentou vazamento generalizado de água logo após a conclusão. Os testes revelaram que o superplastástio excessivo de policarboxilato havia abaixado a resistência à permeabilidade do concreto, permitindo que as águas subterrâneas penetrassem através de rachaduras e poros, afetando a funcionalidade e a segurança estrutural.

3.3.2 Diminuição da resistência a congelamento-degelo

Em climas frios, a resistência a congelamento e desconfiança é essencial para a durabilidade concreta a longo prazo. O superplastástio excessivo de policarboxilato aumenta o teor de ar e as microbolhas excessivas entram em colapso sob condições de congelamento, reduzindo a durabilidade. Além disso, a inomogeneidade induzida por segregação piora os danos por congelamento-descida, levando a lascas e rachaduras na superfície.

Por exemplo, um projeto de ponte em uma região norte mostrou severa deterioração da superfície após uma temporada de inverno. A análise indicou que o superplastástio excessivo de policarboxilato havia reduzido a resistência a congelamento-degelo, causando danos significativos relacionados ao clima.

3.3.3 Resistência à carbonatação enfraquecida

A carbonatação de concreto ocorre quando a CO₂ atmosférica reage com o hidróxido de cálcio na pasta de cimento, formando carbonato de cálcio e reduzindo a alcalinidade. O superplastificante excessivo de policarboxilato pode alterar a hidratação, reduzindo o teor de hidróxido de cálcio e aumentando a porosidade, acelerando a carbonatação. A carbonatação enfraquece a camada de passivação protetora no reforço do aço, levando à corrosão e degradação estrutural.

Por exemplo, as colunas de concreto de um edifício de fábrica mostraram carbonatação significativa após vários anos, causando corrosão e rachaduras no vergalhão, comprometendo a integridade estrutural. O superplastástio excessivo de policarboxilato foi identificado como a causa raiz da carbonatação acelerada.

Devido a variações nos projetos de composição e mistura de cimento, a determinação da dosagem ideal do superplastificador de policarboxilato requer teste em vez de depender apenas nas recomendações do fabricante. O uso de testes de fluxabilidade da pasta de cimento fornece um método simples, preciso e confiável para otimizar a dose de mistura, garantindo a qualidade da construção, reduzindo os custos e alcançando os melhores resultados de engenharia.