Wat is de essentiële functie van een betonwaterreducerend middel?

Betonwaterreduceerders zijn een van de meest gebruikte betonhulpstoffen. De relevante normen hebben de definitie, classificatie en bijbehorende technische indicatoren van waterverminderaars duidelijk gedefinieerd, die in dit artikel niet zullen worden besproken. Er zijn veel verwachtingen voor waterverminderaars, zoals het verminderen van het waterverbruik, het vergroten van de sterkte, het verbeteren van de vloeibaarheid en het besparen van cement (bindmaterialen). Bovendien wordt verwacht dat waterverminderaars verschillende verwerkbaarheidsproblemen kunnen aanpakken, zoals het voorkomen van segregatie, uitbloeden en verspreiden van vers gemengd beton, en zelfs het oplossen van problemen met inzinkingsverlies. Deze verwachtingen weerspiegelen een misverstand over de prestaties van waterverminderaars. Daarom is deze serie artikelen bedoeld om de essentie van waterverminderaars te bespreken, hoe ze te gebruiken en hoe de rol van verschillende technische indicatoren van waterverminderaars te bekijken.

Welke rol spelen waterverminderaars eigenlijk in beton?In academische termen staan ​​waterverminderaars bekend als weekmakers, wat betekent dat het hulpstoffen zijn die plasticiteit geven aan vers gemengd beton. Water in betonmengsels dient twee doelen: het ene is voor hydratatiereacties, waarvoor een zeer kleine hoeveelheid water nodig is. Er wordt geschat dat voor een volledige reactie van alle bindende materialen de benodigde hoeveelheid water slechts {{0}},25 maal de totale hoeveelheid bindende materialen bedraagt. Dit betekent dat in de water-cementverhouding slechts 0,25 van het water wordt gebruikt voor hydratatiereacties. Dit cijfer wordt zelfs overschat omdat het hydratatieproces extreem langzaam verloopt; het is bekend dat er zelfs na 60 jaar uitharding nog steeds ongehydrateerde cementdeeltjes in betonmonsters zitten. Daarom is tijdens de betonconstructie de hoeveelheid water die wordt verbruikt door chemische reacties minimaal. Het grootste deel van het water in beton wordt gebruikt om de vloeibaarheid te garanderen, waardoor het beton plasticiteit krijgt en het gemakkelijker te hanteren en in de gewenste structuur te vormen. Het is niet overdreven om te zeggen dat al het water in het beton tijdens de bouwfase het beton vloeibaar maakt.

Is er een ander materiaal dan water dat beton plasticiteit kan geven?Absoluut niet. Sommigen vragen zich misschien af ​​of waterverminderaars de stroombaarheid kunnen vergroten.Waarom wordt er gezegd dat geen enkele andere grondstof dan water het beton vloeibaar kan maken?Dit is een misvatting. Wij stellen dat water plasticiteit aan beton geeft, zonder te ontkennen dat waterverminderaars de plasticiteit kunnen vergroten. Het toevoegen van een geschikte hoeveelheid waterreductiemiddel aan beton verhoogt ongetwijfeld de vloeibaarheid ervan. Als we echter geen waterreduceermiddelen toevoegen, maar in plaats daarvan een passende hoeveelheid water, zal de vloeibaarheid, en dus de plasticiteit, ook toenemen. Maar als er geen water in het beton zit, ongeacht hoeveel waterreductiemiddel er wordt toegevoegd, kunnen de grondstoffen niet worden bevochtigd en blijft de wrijving tussen de deeltjes hoog, waardoor het beton als los zand zonder plasticiteit achterblijft. Op basis hiervan kan worden geconcludeerd dat voldoende water de oppervlakken van betongrondstoffen kan bevochtigen, de wrijving tussen deeltjes kan verminderen en zo plasticiteit aan het beton kan geven; de toevoeging van waterreductiemiddelen versterkt dit effect van water. In die zin is het toevoegen van waterreduceermiddelen gelijk aan het toevoegen van water.

Aangezien de essentiële rol van waterverminderaars het vergroten van de vloeibaarheid van beton is, hoe kunnen we dan de bewering verklaren dat waterverminderaars het waterverbruik kunnen verminderen, de sterkte kunnen vergroten en cement kunnen besparen?

Omdat waterreduceerders het effect van water versterken, kunnen we, als we de vloeibaarheid van beton niet willen vergroten, de gebruikte hoeveelheid water verminderen, of de hoeveelheid water die wordt gebruikt in mindere mate verminderen om de toename van de vloeibaarheid te beperken. Dit is de waterreducerende werking van waterverminderaars.

We weten dat de betonsterkte wordt beïnvloed door de water-cementverhouding; hoe hoger de verhouding, hoe lager de sterkte, en omgekeerd. Als we een waterreductiemiddel aan het beton toevoegen en de gebruikte hoeveelheid water verminderen met behoud van dezelfde vloeibaarheid en dezelfde hoeveelheid bindmiddelen, zal de water-cementverhouding afnemen, waardoor de sterkte van het beton toeneemt. Als we zowel het water- als het bindmateriaal verminderen en tegelijkertijd dezelfde water-cementverhouding en vloeibaarheid behouden, kunnen we bindmaterialen besparen. Dit is de methode om waterverminderaars te gebruiken, niet hun essentie. De reden is dat we de eigenschappen van waterreducerende middelen gebruiken om de verhouding van het betonmengsel te veranderen, waardoor de sterkte wordt vergroot of bindmaterialen worden bespaard. Overweeg een C50 mengverhouding: om aan de vereiste sterkte te voldoen, moet de water-cementverhouding lager zijn dan 0.38, en de hoeveelheid bindmateriaal mag niet groter zijn dan 500 kg/m³ vanwege de impact van betonkrimp. Hierin is bepaald dat de hoeveelheid water niet groter mag zijn dan 190 kg/m³. Een dergelijk betonmengsel zou, gemeten op vloeibaarheid met behulp van de slump-methode, een waarde van 0 mm hebben, wat aangeeft dat er geen vloeibaarheid is en dat droog, stijf beton sterke mechanische trillingen vereist voor verdichting. Conventionele betonconstructiemethoden kunnen met een dergelijk mengsel geen storten en verdichten bereiken. Zonder de verhouding van het betonmengsel te veranderen, kan het toevoegen van een geschikte hoeveelheid waterreductiemiddel de inzinking aanpassen tot 180-220 mm, waardoor de plasticiteit van het beton wordt verbeterd. De essentiële rol van waterverminderaars is het vergroten van de vloeibaarheid van beton zonder de mengverhouding te veranderen, waardoor de plasticiteit wordt verbeterd.

Er zijn veel populaire uitspraken over waterverminderaars voor beton, maar wij zijn van mening dat het toevoegen van een geschikte hoeveelheid waterverminderaar zonder de verhouding van het betonmengsel te veranderen, de vloeibaarheid kan vergroten en de plasticiteit van beton kan verbeteren, waardoor bouwwerkzaamheden eenvoudiger worden. Dit is de essentiële rol van waterverminderaars in beton. Door gebruik te maken van deze eigenschap en de verhouding van het betonmengsel aan te passen, kunnen we een lager waterverbruik, een besparing op cement of een grotere sterkte bereiken.