ما هو ضرر الإفراط في ملطفة polycarboxylate

يستخدم polycarboxylate superplasticizers على نطاق واسع في إنتاج الخرسانة الحديثة ويلعب دورًا رئيسيًا في تحسين الأداء الخرساني. ومع ذلك ، يمكن أن تسبب الجرعات المفرطة لمراسبات البولي كربوكسيل الفائقة آثارًا سلبية مختلفة على جودة المشروع الملموسة ، وتهدد بشكل خطير. توفر هذه الورقة تحليلًا متعمقًا للتأثيرات السلبية لجرعة الكربوكسيل الفائقة الكربوكسيل المفرطة على قابلية العمل الخرسانية ، والخصائص الميكانيكية ، والمتانة. من خلال دراسات الحالة ، يتم فحص أسباب هذه المشكلات ، ويقترح الحلول المقابلة لتوفير الدعم النظري والتوجيه العملي للاستخدام العقلاني لمراسكات البولي كربوكسيل في إنتاج وبناء الخرسانة.

1. مقدمة

مع التطوير السريع لصناعة البناء ، تتزايد متطلبات الأداء للخرسانة. باعتبارها مزيجًا من الخرسانة الفعال ، يتم استخدام أجهزة البلاستيك الفائقة الكربوكسيل على نطاق واسع في العديد من المشاريع الخرسانية بسبب كفاءة تقليل المياه العالية ، وفقدان الركود المنخفض ، والحد الأدنى من التأثير على المتانة. ومع ذلك ، في الإنتاج الفعلي والبناء ، غالبًا ما تحدث الجرعات المفرطة من أجهزة الكربوكسيل الفائقة الصوتية بسبب فشل المعدات ، وأخطاء المشغل ، وعدم كفاية التقييم لتغيرات الأداء الخرسانية. هذه الأحداث تشكل مخاطر خطيرة على جودة الخرسانة وسلامة البناء. لذلك ، فإن دراسة التأثيرات السلبية لجرعات البوليت بوكسيلات الفائقة المفرطة وتطوير الحلول الفعالة هي ذات أهمية عملية كبيرة.

2. وظائف وآلية العمل من polycarboxylate superplasticizers

2.1 الوظائف الرئيسية

يقدم polycarboxylate superplasticizers في المقام الأول وظائف تقليل المياه ، والاحتفاظ بالركود ، والمثمر. يمكن للإضافة السليمة لمراسبات البولي كربوكسيل إلى الخرسانة أن تقلل بشكل فعال من نسبة سمنت الماء ، وزيادة سيولة الخرسانة واللدونة ، وتسهيل وضع البناء. بالإضافة إلى ذلك ، تقلل هذه المواد المقلوبة من فقدان الركود ، مما يضمن أن الخرسانة تحافظ على قابلية العمل الجيدة على مدى فترة طويلة. علاوة على ذلك ، فإن تأثيرها المتخلف يمنع الإعداد المبكر أثناء النقل والتوظيف ، مما يوفر وقتًا كافيًا في البناء.

2.2 آلية العمل

تعمل polycarboxylate superplactizers من خلال مجموعات نشطة مثل مجموعات الكربوكسيل وحمض السلفونيك ، والتي تتفاعل كيميائيا مع أيونات الكالسيوم على سطح جسيم الأسمنت لتشكيل طبقة امتصاص سالبة الشحنة. إن التنافر الكهروستاتيكي بين جزيئات الأسمنت المشحونة بالمثل يكسر التكتلات ، وتفريق جزيئات الأسمنت وإطلاق المياه المحاصرة ، وبالتالي تحقيق تأثير تقليل الماء. بالإضافة إلى ذلك ، تخلق السلاسل الجانبية الطويلة لجزيئات الصناديق الفائقة تأثيرًا عائقًا مستقلاً على سطح جسيم الأسمنت ، مما يمنع تجميع الجسيمات والحفاظ على ثبات الركود.

3. التأثيرات السلبية لجرعة polycarboxylate المفرطة الجرعة الفائقة على الأداء الخرساني

3.1 التأثير على قابلية العمل

3.1.1 الركود المفرط والفصل والنزيف

عندما يتم جرعة زائدة من Polycarboxylate ، يصبح تأثير تقليل الماء قويًا للغاية ، مما يزيد بشكل كبير من سيولة الخليط الخرساني ويؤدي إلى ركود مفرط. الفائض من المياه الحرة ، تحت تأثير الجاذبية ، تفصل عن معجون الأسمنت ، مما تسبب في الفصل. تغرق المجاميع الخشنة أثناء تطفو معجون الأسمنت ، مما يؤدي إلى توزيع غير متساوٍ للمكونات الخرسانية ، مما يؤدي إلى التنازل عن النزاهة الكلية وجودة البناء. بالإضافة إلى ذلك ، يكثف النزيف ، ويشكل فيلمًا مائيًا على سطح الخرسانة ، مما يضعف قوة السطح والمتانة ويزيد من المسامية الداخلية ، مما يقلل من مقاومة النفاذية.

على سبيل المثال ، في الأساس الذي يصيب المشروع السكني الشاهق ، أدت الجرعات المفرطة من polycarboxylate superplasticizer إلى الفصل الحاد والنزيف عند الوصول إلى موقع البناء. في بعض المناطق ، تراكمت المجاميع الخشنة أثناء استنزاف معجون الأسمنت بعيدًا ، مما يتطلب إعادة صياغة ، وتأخير الجدول الزمني ، وزيادة التكاليف.

3.1.2 وقت الإعداد غير الطبيعي

يمكن للمكونات المتخلفة من مراسلي البولي كربوكسيل يمكن أن تمتد بشكل كبير وقت الإعداد الخرساني عند تناول جرعة زائدة ، وترك الخرسانة في حالة غير محددة لفترة طويلة وتعطيل أنشطة البناء اللاحقة. في المشاريع الحساسة للوقت ، مثل تصبغ الخرسانة الجماعية ، يمكن أن تؤدي الإعدادات المطولة إلى مفاصل باردة ، مما يقلل من النزاهة الهيكلية والقوة. وعلى العكس ، في بعض الحالات ، قد يتسبب المزيج الفائق في البولي كربوكسيل المفرط في إعداد سريع بسبب اختلال التوازن في التفاعلات الكيميائية مع الأسمنت ، مما يؤدي إلى إعداد فلاش. وهذا يجعل الخرسانة غير قابلة للتطبيق ، مما يؤثر بشدة على جودة البناء.

على سبيل المثال ، في مشروع بناء رصيف الجسر ، مدد زائد البولي كربوكسيل الفائق وقت الإعداد الخرساني إلى 48 ساعة ، مما يتجاوز بكثير الساعات العادية 12-24 ، مما يؤدي إلى تأخير ربط حديد التسليح وتركيب التنسيق ويؤثر بشكل كبير على تقدم المشروع.

3.2 التأثير على الخصائص الميكانيكية

3.2.1 تطور القوة المبكر البطيء

يمنع جرعة زائدة من polycarboxylate superplasticizers التفاعل المبكر للترطيب للأسمنت ، وبطء تطور القوة المبكرة. يمكن أن تؤدي القوة المبكرة غير الكافية إلى التشوه والتكسير تحت الوزن الذاتي أو أحمال البناء أو الآثار البيئية. في الهياكل التي تتطلب الإزالة المبكرة أو القدرة الحاملة للحمل ، مثل الهياكل الرأسية في المباني الشاهقة ومكونات مسبقة الصب ، يعطل تطور القوة البطيء في وقت مبكر جداول البناء وتسوية السلامة الهيكلية.

على سبيل المثال ، في مصنع إنتاج الشعاع قبل الصب ، أدى المفرط في polycarboxylate إلى 30 ٪ فقط من قوة التصميم بعد ثلاثة أيام من المعالجة بدلاً من 50 ٪ المتوقعة ، مما يؤدي إلى تأخير رفع الشعاع وتركيبه ، وبالتالي تعطيل جداول الإنتاج.

3.2.2 خفض القوة طويلة الأجل

يمكن أن يؤثر المفرط الفائق polycarboxylate سلبا على القوة طويلة الأجل عن طريق تغيير البنية المجهرية للخرسانة. إنه يضعف المنطقة الانتقالية بين عجينة الأسمنت والمجاميع ، مما يزيد من المسامية وتقليل كثافة الخرسانة. في ظل الأحمال المستمرة أو الظروف البيئية القاسية ، تقلل نقاط الضعف الهيكلية هذه من المتانة وعمر الخدمة. يشير الأبحاث إلى أن جرعة زائدة من polycarboxylate superplasticizer بنسبة 10 ٪ يمكن أن تقل 28- قوة الخرسانة اليوم بواسطة 10-15 ٪.

على سبيل المثال ، في مشروع السد الهيدروليكي على نطاق واسع ، أدى المفرط الفائق للكربونيك البولي كاربوكسيل إلى تكسير واسع النطاق على مدار عدة سنوات ، وكشفت اختبارات القوة أن بعض المناطق قد انخفضت تحت قوة التصميم ، مما يهدد سلامة السد.

3.3 التأثير على المتانة

3.3.1 تقليل مقاومة النفاذية

مقاومة نفاذية الخرسانة هي عامل المتانة الرئيسي. يؤدي المفرط المفرط للبوسائل الكربوكسيل إلى الفصل والنزيف ، مما يخلق فراغات مترابطة تعمل كمسارات للمياه والمواد الضارة. هذا يمسح الهياكل مثل المرافق تحت الأرض والهياكل الهيدروليكية ، مما يزيد من خطر تسلل المياه والهجوم الكيميائي.

على سبيل المثال ، شهد مرآب للسيارات تحت الأرض الذي تم بناؤه حديثًا تسربًا واسع النطاق للمياه بعد فترة وجيزة من الانتهاء. كشفت الاختبار أن المفرط المفرط للبوسائل الكربوكسيل قد خفض مقاومة نفاذية الخرسانة ، مما يسمح للمياه الجوفية بالاختراق من خلال الشقوق والمسام ، مما يؤثر على الوظائف والسلامة الهيكلية.

3.3.2 انخفاض مقاومة الجليد في التجميد

في المناخات الباردة ، تعد مقاومة ذوبان الجليد الضرورية لمتانة الخرسانة طويلة الأجل. يزيد المفرط المفرط للبوسائل الكربوكسيل المفرطة في محتوى الهواء ، وينهار الفقاعات الدقيقة المفرطة في ظل ظروف التجمد ، مما يقلل من المتانة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عدم التجانس الناجم عن الفصل يزيد من ضرر ذوبان الجليد ، مما يؤدي إلى انتشار السطح والتكسير.

على سبيل المثال ، أظهر مشروع الجسر في منطقة شمالية تدهورًا شديدًا على سطحه بعد موسم الشتاء. أشار التحليل إلى أن الإفراط في البولي كربوكسيل الفائق قد قلل من مقاومة ذوبان الجليد ، مما تسبب في أضرار كبيرة مرتبطة بالطقس.

3.3.3 ضعف مقاومة الكربنة

تحدث كربنة الخرسانة عندما يتفاعل CO₂ في الغلاف الجوي مع هيدروكسيد الكالسيوم في عجينة الأسمنت ، وتشكيل كربونات الكالسيوم وتقليل القلوية. يمكن أن يغير المزيج الفائق للكربونيك البولي كربوكسيل الماء ، مما يقلل من محتوى هيدروكسيد الكالسيوم مع زيادة المسامية ، وتسريع الكربنة. الكربنة تضعف طبقة التخميل الوقائية على تعزيز الصلب ، مما يؤدي إلى التآكل والتدهور الهيكلي.

على سبيل المثال ، أظهرت الأعمدة الخرسانية لبناء المصنع كربنة كبيرة بعد عدة سنوات ، مما تسبب في تآكل حديد التسليح والشقوق ، مما يعرض النزاهة الهيكلية للخطر. تم تحديد المفرط polycarboxylate superplasticizer كسبب جذري للكربنة المتسارعة.

بسبب الاختلافات في تكوين الأسمنت وتصميمات المزيج ، فإن تحديد جرعة polycarboxylate الفائقة polycarboxylate يتطلب الاختبار بدلاً من الاعتماد فقط على توصيات الشركة المصنعة. يوفر استخدام اختبارات قابلية تدفق معجون الأسمنت طريقة بسيطة ودقيقة وموثوقة لتحسين جرعة الخلط ، وضمان جودة البناء ، وتقليل التكاليف ، وتحقيق أفضل النتائج الهندسية.