סקירה ומנגנון של חומר מצמצם מים בטון

פלסטייזרי-על הם תוספי בטון חשובים שיכולים למזער את יחס המים לצמנט של הבטון, ובכך לשפר את חוזקו ועמידותו. פלסטייזרים-על מחולקים למכשי-על רגילים ולחומרי-פלסטיק-על בעלי יעילות גבוהה. חומרי פלסטיק-על עם שיעור הפחתת מים גבוה מ-5% אך פחות מ-10% מסווגים כחומרי פלסטיק-על רגילים, כגון חומצת נתרן רוזין, סודיום ליגנוסולפונט וסבון חומצה סטארית. פלסטיייזרים בעלי שיעור הפחתת מים גבוה מ-10% מסווגים כחומרי פלסטי-על בעלי יעילות גבוהה, לרבות פלסטייזרי-על על בסיס מלמין, על בסיס נפתלין, על בסיס אמינופלסט סולפונט, על בסיס לינוסולפונט שונה ופוליקרבוקסילטים. בין שלל חומרי-העל בעלי היעילות הגבוהה, חומרי-העל מבוססי פוליקרבוקסילטים בעלי מבנה מולקולרי דמוי מסרק הפכו למוקד מחקר ופיתוח מקומי ובינלאומי בשל קצב הפחתת המים הגבוה שלהם, שמירה טובה על צניחה, מינון נמוך וללא פיגור משמעותי. .

אפקט הפחתת המים הוא תפקיד חשוב של פעילי שטח בתהליך הידרציה של המלט. פלסטייזר על הוא תוסף שיכול להפחית את כמות מי הערבוב מבלי להשפיע על יכולת העבודה של הבטון. לחלופין, זה יכול לשפר את יכולת העבודה של בטון מבלי לשנות את תכולת המים, או שהוא יכול להשיג את שתי ההשפעות מבלי לשנות באופן משמעותי את תכולת האוויר. נכון לעכשיו, חומרי הפלסטיק המשמשים בבטון הם כולם פעילי שטח ושייכים לחומרי שטח אניונים.

כאשר מלט מעורבב במים, מתרחשת תגובת הידרציה, וכתוצאה מכך מבנים מוקצפים אשר עוטפים כמות גדולה של מי ערבוב, מה שמפחית את יכולת העבודה (המכונה גם "יכולת עבודה", המתייחסת ליכולת של בטון טרי להישאר אחיד, צפוף, ונקי מהפרדה במהלך הערבוב, ההובלה והמזיגה). כדי לשמור על יכולת העבודה הנדרשת במהלך הבנייה, יש להוסיף מי ערבוב נוספים. עם זאת, עלייה בתכולת המים מובילה להיווצרות נקבוביות מוגזמת במשחת המלט, אשר פוגעת קשות בתכונות הפיזיקליות והמכניות של בטון מוקשה. אם ניתן לשחרר את המים המובלעים, ניתן להפחית מאוד את צריכת המים. על ידי שילוב כמות מתאימה של חומר פלסטייזר במהלך הכנת הבטון, ניתן להשיג אפקט זה ביעילות.

לאחר הוספת חומר פלסטי-על לבטון, הקבוצות ההידרופוביות של ה-Superplasticizer נספגות על פני חלקיקי הצמנט, בעוד הקבוצות ההידרופיליות מצביעות לעבר התמיסה המימית, ויוצרות סרט ספיחה חד-שכבתי או רב-שכבתי. בשל הספיחה הכיוונית של חומר השטח, פני השטח של חלקיקי המלט נושאים את אותו סוג של מטען. הדבר מוביל לדחייה הדדית, אשר לא רק שומרת על מערכת המים המלט במצב מתלה יציב יחסית אלא גם גורמת להתפזרות והתפרקות של המבנה המוקצף שנוצר במהלך התוספת הראשונית של המים, ובכך משחררים את המים הכלואים בתוך המבנה המוקצף. השגת הפחתת מים. הוספת חומר פלסטייזר לא רק משפרת את יכולת העבודה של בטון טרי אלא גם מפחיתה משמעותית את יחס המים לצמנט, מה שמוביל להפחתה ניכרת בנפח הנקבוביות בתוך משחת הצמנט, וכתוצאה מכך משחת צמנט צפופה יותר וחוזק לחיצה משופר משמעותית. תוספת של חומר פלסטי-על משפיעה גם על קצב ההידרציה של המלט ועל זמן ההתייצבות. מאפיינים אלה חיוניים ביישומים מעשיים. עם זאת, בעוד שה-Superplasticizer מפרק ביעילות את המבנה המצומר ומשחרר את המים החופשיים שבתוכו, הוא גם מחליש את האינטראקציה בין חלקיקי הצמנט למים. מנקודת מבט זו, חומרי פלסטיק-על תמיד מחמירים את הדימום וההפרדה של התערובת במידה מסוימת, דבר המהווה גורם משמעותי לפגמים פני השטח כגון כתמים, ובמקרים חמורים, עלול להוביל למשטחי חלת דבש, סדקים דמויי רשת או סדקי התכווצות פלסטיק. לאורך מוטות חיזוק בבטון לאחר יציקה.