สาเหตุของการตกเลือดที่คอนกรีตเกิดจากสารลดน้ำพิเศษโพลีคาร์บอกซิลิกคืออะไร?

Polycarboxylate superplasticizers (PCEs) หมายถึงชุดของโพลีเมอร์ที่มีโครงสร้างโมเลกุลเฉพาะและคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารลดน้ำพิเศษ PCE มีข้อกำหนดปริมาณการใช้ต่ำ โดยมีปริมาณปริมาณของแข็งโดยทั่วไปอยู่ที่ {{0}}.15% ถึง {{10}}.25% เพียงประมาณหนึ่งในสี่ของปริมาณการใช้ที่ต้องการเท่านั้น สำหรับสารลดน้ำพิเศษที่มีแนฟทาลีนหรืออะลิฟาติก PCE มีอัตราการลดน้ำที่สูง โดยทั่วไประหว่าง 20% ถึง 30% ที่ขนาดยา 0.15% ถึง 0.25% และสามารถเกิน 45% ที่ขนาดความอิ่มตัวของสีที่ 0.5% ในฐานะที่เป็นสารลดน้ำพิเศษที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย PCE คาดว่าจะแสดงให้เห็นถึงความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และความสามารถในการปรับตัวที่มากขึ้นในการใช้งานจริง เมื่อเปรียบเทียบกับสารลดน้ำพิเศษที่ใช้แนพทาลีนแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม มักเกิดปัญหาต่างๆ ขึ้นในระหว่างการใช้งานในการผลิตคอนกรีต ซึ่งบางปัญหาไม่พบกับสารลดน้ำพิเศษอื่นๆ เช่น ปรากฏการณ์การกลับตัวของการตกต่ำ การตกเลือดในคอนกรีตถือเป็นสภาวะที่เป็นปัญหาของส่วนผสม ซึ่งนักเทคโนโลยีคอนกรีตทราบดีถึงผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์จากคอนกรีต และได้พยายามหลีกเลี่ยงปัญหานี้ในระหว่างการผลิตและการก่อสร้างคอนกรีต บางครั้งการตกเลือดที่เป็นรูปธรรมอาจเกิดจากหลายปัจจัยมากกว่าปัจจัยเดียว ดังนั้นจึงต้องใช้หลายวิธีในการแก้ไขปัญหา

สาเหตุหลักของการตกเลือดอย่างเป็นรูปธรรมเมื่อใช้ PCE มีดังนี้:

1. การใช้ยา Polycarboxylate Superplasticizer มากเกินไป
PCE มีลักษณะเฉพาะโดยประสิทธิภาพในการลดน้ำสูงด้วยปริมาณที่ต่ำ (ปริมาณของแข็งประมาณ 0.20%) PCE สามารถปรับปรุงการทรุดตัวของคอนกรีตได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ำในคอนกรีต เช่นเดียวกับสารลดน้ำพิเศษอื่นๆ อัตราการลดน้ำของ PCE มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับปริมาณ โดยทั่วไป เมื่อปริมาณเพิ่มขึ้น อัตราการลดน้ำก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ในการออกแบบส่วนผสมคอนกรีต จำเป็นต้องเลือกปริมาณของส่วนผสมที่เหมาะสมตามความต้องการปริมาณน้ำ เช่น อัตราการลดน้ำประมาณ 20% เป็นที่แนะนำสำหรับคอนกรีต C30 ที่มีปริมาณน้ำ 170 กิโลกรัม/ลบ.ม. และอัตรา 25%-30% สำหรับคอนกรีต C50 ที่ 160 กก./ลบ.ม. เมื่อปริมาณน้ำสูงเกินไปและไม่ตรงกับปริมาณน้ำที่ออกแบบผสม ความสามารถในการกระจายตัวที่เพิ่มขึ้นจะช่วยลดความเหนียวตัวของคอนกรีต ส่งผลให้มีน้ำอิสระมากขึ้น และทำให้เกิดการเลือดออกที่คอนกรีต โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การใช้ PCE ประเภทการตกต่ำมากเกินไปอาจทำให้เกิดเลือดออกหรือการแยกตัวอย่างรุนแรง ดังนั้น ควรกำหนดขนาดยา PCE ผ่านการทดสอบตามเวลาเพื่อสังเกตพฤติกรรมที่เป็นรูปธรรม

2.ความไวของ PCE ต่ออุณหภูมิแวดล้อมและธรรมชาติที่ปล่อยออกมาอย่างช้าๆ
เมื่อเปรียบเทียบกับสารลดน้ำพิเศษอื่นๆ คุณสมบัติการลดน้ำและการกักเก็บการตกตะกอนของ PCE จะได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิมากกว่า ผลการศึกษาพบว่าเมื่อใช้ในปริมาณเท่ากัน อัตราการลดน้ำในฤดูหนาวจะต่ำกว่าในฤดูร้อนเล็กน้อย แต่การกักเก็บน้ำที่ลดลงจะดีกว่าในฤดูหนาว ในฤดูร้อนที่มีอุณหภูมิสูง PCE ที่มีการกักเก็บการตกต่ำที่ดีอาจแสดง "การพลิกกลับของการตกต่ำ" เมื่ออุณหภูมิลดลงกะทันหัน ความผันผวนของอุณหภูมิ 10 องศาอาจทำให้ปริมาณยาเปลี่ยนแปลงได้ 0.1%–0.2% (ขึ้นอยู่กับปริมาณมาตรฐาน 2%) เมื่ออุณหภูมิลดลงอย่างกะทันหัน แนะนำให้สังเกตการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมที่เป็นรูปธรรมและทำการทดสอบ PCE เพื่อกำหนดปริมาณที่เหมาะสม นอกจากนี้ ควรขยายเวลาในการผสม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับคอนกรีตที่มีเกรดความแข็งแรงสูงกว่า C50 เนื่องจากมีการใช้ปริมาณที่สูงกว่า และ PCE จะต้องกระจายตัวจนหมด

3. การเติมสารลดน้ำพิเศษขั้นที่สองเพื่อปรับการตกต่ำ
ก่อนการเทคอนกรีต หากความสามารถในการทำงานของคอนกรีตไม่ตรงตามข้อกำหนดในการก่อสร้าง ก็มักจะเพิ่ม PCE เพิ่มเติมลงในรถผสม การใช้มากเกินไปในระหว่างการเติมครั้งที่สองอาจทำให้มีเลือดออกหลังจากใส่ลงไป เนื่องจากสารลดน้ำพิเศษส่วนเกินยังคงทำงานอยู่ เมื่อปรับความสามารถในการใช้งานได้ด้วยการเติมขั้นที่สอง แนะนำให้เติมเป็นขั้นตอนโดยพิจารณาจากปริมาตรคอนกรีต เพื่อให้แน่ใจว่าจะผสมได้ละเอียดเพื่อควบคุมปริมาณการใช้

4. การใช้สารหน่วงเวลาอย่างไม่เหมาะสมในการผสม PCE
เพื่อเพิ่มการกักเก็บการตกต่ำ มักเติมสารชะลอลงในส่วนผสม PCE การใช้สารหน่วงมากเกินไป หรืออุณหภูมิที่ลดลงอย่างกะทันหันด้วย PCE ที่ผสมเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่สูงขึ้น อาจทำให้การให้ความชุ่มชื้นของซีเมนต์ช้าลง ส่งผลให้คอนกรีตไหลออก เมื่อใช้สารชะลอ ให้พิจารณาถึงผลกระทบต่อการเลือดออกที่คอนกรีต ในกรณีที่มีแนวโน้มที่จะมีเลือดออก สามารถเติมสารกักเก็บน้ำและสารเพิ่มความเข้มข้นที่เหมาะสมเพื่อลดความเสี่ยงในการตกเลือด ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าเข้ากันได้ระหว่างซีเมนต์และ PCE เพื่อหลีกเลี่ยงกรณีที่ปริมาณต่ำไม่ได้ผล แต่ปริมาณที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดเลือดออก

5.ปัญหาความเข้ากันได้ระหว่างซีเมนต์และ PCE
องค์ประกอบที่ซับซ้อนของคอนกรีตอาจทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างส่วนประกอบต่างๆ โดยเฉพาะระหว่างซีเมนต์และ PCE ความเข้ากันได้ที่ไม่ดีสามารถเพิ่มปริมาณความอิ่มตัวของ PCE ยืดเวลาการตั้งค่าเริ่มต้น และปล่อยน้ำอิสระ ปริมาณอัลคาไลที่ละลายน้ำได้ต่ำหรือปริมาณ C3A ที่ลดลงหรือกิจกรรมในซีเมนต์อาจทำให้การให้น้ำช้าลง ส่งผลให้มีเลือดออก

6.การเปลี่ยนแปลงคุณภาพรวมหยาบและละเอียด
ความผันผวนของทรายและคุณภาพรวม เช่น การเปลี่ยนแปลงปริมาณดินเหนียว ความชื้น หรือการไล่ระดับ และความแปรผันของโมดูลัสความละเอียดของทราย อาจเพิ่มโอกาสที่คอนกรีตจะไหลออก ตัวอย่างเช่น การเพิ่มขึ้นของโมดูลัสความละเอียดของทรายจะลดความต้องการน้ำ และการเปลี่ยนแปลงขนาดอนุภาคและปริมาณดินเหนียวจะส่งผลต่อการดูดซึมของส่วนผสม ส่งผลให้มีเลือดออก การควบคุมกระบวนการในการผลิตคอนกรีตควรมีความเข้มแข็งเพื่อลดความเสี่ยงในการตกเลือด นอกจากนี้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีสารตกตะกอนอยู่ในทรายที่ผลิต เนื่องจากความผันผวนของสารตกตะกอนอาจทำให้เลือดออกหรือสูญเสียการตกตะกอนอย่างรวดเร็ว

เพื่อแก้ไขปัญหาเลือดออกที่เกิดจาก PCE ให้พิจารณามาตรการต่อไปนี้เป็นรายบุคคลหรือร่วมกัน:

• เติมสารลดน้ำพิเศษแนฟทาลีนหรืออะมิโนซัลโฟเนตจำนวนเล็กน้อย
• ลดปริมาณของส่วนผสมหรือใช้ PCEs ที่ปล่อยออกมาช้าในปริมาณที่น้อยลง
• เพิ่มปริมาณเถ้าลอยหรือลดปริมาณน้ำ
• เพิ่มทรายละเอียด (หรือเพิ่มอัตราส่วนทราย) เพื่อปรับปรุงการกักเก็บน้ำของส่วนผสม
• เติมสารเพิ่มความหนาที่เหมาะสม เช่น โซเดียมอัลจิเนต แซนแทนกัม เดกซ์ทริน หรือคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ ขณะปรับหรือเปลี่ยนประเภทสารหน่วง
• สำหรับการตกเลือดล่าช้า ให้เติมโซเดียมซัลเฟตหรือโซเดียมไธโอซัลเฟต