Waterreductiemiddel voor cementoplossing

High-alkali cement
De oplosbare alkalis in cement wordt meestal uitgedrukt als Na₂o -equivalent, en ze komen voornamelijk uit de klei en additieven die worden gebruikt bij de productie van cement. Een matige hoeveelheid oplosbare alkali is gunstig voor het bevorderen van cementhydratatie en de vroege ontwikkeling van beton. Tests hebben aangetoond dat de vloeibaarheid van cementbeton toeneemt naarmate het alkali -gehalte toeneemt. Zodra een bepaalde drempel is bereikt, versnelt de cementhydratatie echter sterk en neemt de stroombaarheid van de cementpasta aanzienlijk af. Wanneer een waterreducerend middel wordt toegevoegd, wordt het kunststofeffect ook merkbaar verminderd. Het verlies van de malaise neemt in de loop van de tijd toe wanneer waterverlagende middelen worden gebruikt in het gereed-mix beton en gepompt beton. De reden voor deze fenomenen wordt algemeen beschouwd als dat de alkali in cement de oplossing van tricalciumaluminaat (C3A) bevordert, die, onder de werking van een vaste regulator zoals CASO4, snel enkele achterkristallen vormt, die het oppervlak van C3A inkapselen, , het remmen van zijn directe hydratatie om calciumaluminaat te vormen en de stroombaarheid van de cementpasta te verbeteren. Als het alkali-gehalte in cement echter te hoog is, ontstaat een grote hoeveelheid achterkristallen aanvankelijk, wat leidt tot een afname van de stroombaarheid en het aanpassingsvermogen van waterreducerende middelen aan dergelijke cementafname. Dit manifesteert zich als onvoldoende waterreductie, slecht kunststofeffect en hoog inzinkingsverlies in de loop van de tijd. Bij het gebruik van hoog-alkali-cement presteren lage-sulfaat waterreducerende middelen de neiging om slecht te presteren. Het gebruik van waterreducerende middelen met een hoger sulfaatgehalte (meer dan 20% natriumsulfaat) kan echter de prestaties aanzienlijk verbeteren. Dit komt omdat de CASO4 bij waterreducerende middelen met lage concentratie wordt geproduceerd tijdens de synthese en een uitstekende oplosbaarheid heeft. Wanneer het gips van het cement nog niet is opgelost, lost een grote hoeveelheid SO3 uit het waterreducerende middel op in het water. Naarmate de hogere alkali de oplossing van C3A versnelt, reageert de bestaande SO3 met C3A om AFT te vormen, waardoor de afname van de stroombaarheid veroorzaakt door de vorming van calciumaluminaat en het verminderen van slumpverlies. Het is duidelijk dat waterreducerende middelen met een hoog natriumsulfaatgehalte meer aanpasbaar zijn aan hoog-alkali-cement. Veel waterreducerende middelen op basis van polycarboxylaat hebben een lage pH-waarde, en wanneer ze worden gebruikt in combinatie met zure vertragers zoals citroenzuur, zijn ze moeilijk aan te passen aan hoog-alkali-cement. Dit komt omdat zure additieven snel een zuur-base neutralisatiereactie veroorzaken met hoge alkali-cement, warmte vrijgeven en een scherpe temperatuurstijging veroorzaken. Dit versnelt niet alleen cementhydratatie, maar genereert ook een vicieuze cirkel, wat leidt tot slechte vloeibaarheid en snel inzinkingsverlies. Als er echter andere alkalische vertragers worden gebruikt, kan dit fenomeen worden vermeden.

Low-alkali en sulfaat-deficiënte cement
Het optimale oplosbare alkali -gehalte in cement wordt algemeen beschouwd als tussen {{{0}}. 4% en 0. 6%. Cement met alkali-gehalte onder 0,4% wordt meestal aangeduid als low-alkali-cement. Aangezien oplosbare alkaliërs voornamelijk aanwezig zijn als alkali-sulfaten, staat laag-alkali-cement ook bekend als sulfaat-deficiënte cement. Wanneer cement met een laag alkali wordt gemengd met waterverlagende middelen, is de stroombaarheid meestal slecht. Hoewel het verhogen van de dosering van waterverlagende middelen enig effect kan hebben, verhoogt het ook het waterbloeding in het beton, wat leidt tot slechte homogeniteit en snel inzinkingsverlies. Dientengevolge presteren vaak gebruikte waterreducerende middelen vaak niet goed, zelfs als de dosering van vertragers aanzienlijk is verhoogd, met weinig effect. De fundamentele reden voor deze aanpassingsproblemen met sulfaat-deficiënte cement is dat het onvoldoende SO3-gehalte in het cement de effectiviteit van het onderdrukken van de hydratatie van C3A vermindert. Dientengevolge adsorbeert C3A snel grote hoeveelheden additieven, waardoor de weekmakend functie van de waterreducerende middelen wordt verminderd. Daarom is het aanvullen van oplosbare alkali (sulfaat) de meest effectieve oplossing om de aanpassingsvermogensproblemen van sulfaat-deficiënte cement met lage alkali aan te pakken. De veelgebruikte methode voor het verhogen van de dosering van vertragers levert geen significante resultaten op.