Диспергиращ полимерен прах за самонивелиращи се състави

Как RDP подобрява якостта на залепване и междуслоевата адхезия

Формиране на филм и механизъм на пръстуване при хидратацията на цимента

Когато се смеси с вода, прахът от преобразуваем полимер (RDP) образува непрекъсната еластична пленка по време на хидратацията на цимента. Процесът, наречен преобразуване, се случва, когато сухите полимерни частици отново се напоят с влага – те набъбват и залепват една за друга, образувайки нещо като мрежа. Тази мрежа свързва всички микроскопични празнини между циментовите частици и повърхността, върху която е нанесена. Особеното при този процес е дълбокото му проникване в микроскопската структура на материалите. Така се създават механични заключвания, които задържат материалите заедно под натоварване. Тези връзки помагат на материалите да устояват на сили, които се опитват да ги разделят, както и да осигуряват известна еластичност при промени в температурата или при естествено движение на повърхностите с течение на времето, без да се разпадат.

RDP Усилване на преходната междинна зона (ITZ)

RDP оказва голямо влияние в усилването на това, което се нарича междинна преходна зона или накратко ITZ. Тази област се намира точно между агрегатните частици и заобикалящата ги циментова паста и естествено съдържа много малки пори, което я прави сравнително слаба спрямо другите части на материала. Когато се приложи RDP, той намалява тези пори с около 40 процента, което всъщност уплътнява значително структурата в това важно място. Освен това се добавят специални полимерни вериги, отблъскващи вода, които променят начина, по който повърхностите взаимодействат на микроскопично ниво. Те намаляват повърхностното напрежение, така че материалите по-добре се свързват при смесване с вода. За материали като бетона, които имат много отворени пространства вътре в себе си, това има голямо значение, защото без модификация тези ITZ области може да имат едва половината от силата, която би трябвало да имат спрямо основното тяло на самия бетон. Такава слабост може да доведе до образуване на пукнатини много по-рано от очакваното при нормални условия.

Случаен пример: VAE-базиран RDP увеличава адхезията с 68% (ASTM C1583)

Когато става въпрос за винил ацетат-етилен (VAE) кополимерен RDP, подобренията са доста забележими по време на стандартни тестове. Според стандарта ASTM C1583 този материал повишава адхезията с около 68% в сравнение с обикновен разтвор. Защо? Защото прави две неща едновременно: уплътнява междинните преходни зони и създава гъвкав филмов слой. Това, което наистина има значение за строителите, е как добре издържа при многократно замразяване и размразяване. Материалът остава лепкав, дори когато плочките се разширяват и свиват по различен начин в големи площи. Забелязваме по-малко случаи на отлепване на плочки от стени и подове в реални строителни проекти, след като преминахме към VAE-базирани продукти. Лесно се обяснява защо все повече професионалисти преминават към тях напоследък.

Влияние на RDP върху свойствата в свежо състояние: текучест, работимост и стабилност

Стерично стабилизиране и запазване на оседалост чрез модификация на повърхността на частиците

Подобрението в поведението на свежата смес при използване на RDP се дължи основно на това, което наричаме стерично стабилизиране. Когато модифицирани на повърхността полимерни частици се закачат към циментовите зърна, те създават отблъскващи сили, които спират материала да се агрегира и намаляват вътрешното триене в сместа. Какво означава това за работимостта на бетона? Задържането на оседалост може да продължи около 40% по-дълго в сравнение с обикновените смеси и се наблюдава значително по-малко отделяне на вода по време на наливане. Проблемите с филтриране и разслояване практически изчезват. За самонивелиращите се състави това се превръща в по-добри свойства на течност, които продължават по-дълго, така че материалът запазва способността си за самоуплътняване, дори след като е стоял известно време. Изпълнителите получават равномерно усаждащ се слой в големи площи и крайни повърхности от високо качество, които не изискват досадното ръчно заглаждане в крайната фаза.

Намалено напрежение на втвърдяване и удължен период на приложение

RDP функционира като вид молекулен смазант между тези твърди частици, което намалява напрежението на огъване и значително улеснява помпажа и разпределянето. Това означава, че материалите могат да течат самостоятелно с около 15 до 20 процента по-малко енергия в сравнение със стандартните методи. Друго предимство идва от това как RDP въздейства на определени точки, където започва хидратацията на цимента, забавяйки увеличаването на вискозитета. Това дава на работниците още приблизително 25 до 30 минути, преди материалът да стане твърде гъст за ефективна работа. Тези удължени работни времена са изключително полезни при големи площи за наливане и при осигуряване на гладки преходи между отделните партиди. Резултатът? По-малко студени фуги по време на строителството, като същевременно се запазва поне 95 процента еднородна компресия в различните зони за поставяне.

Оптимизиране на механичните характеристики с RDP: якост на огъване, якост на натиск и момент на действие

Балансиране на огъваемия приход и ранното компресионно развитие (2–4 тег% RDP Оптимум)

Когато РДП се добави към бетонните смеси, всъщност материалът става по-силен срещу огъващи сили. Това се случва, защото РДП създава гъвкави полимерни слоеве, които свързват микроскопични пукнатини и разпределят точките на напрежение в целия материал. При точно определени количества между 2 и 4 тегловни процента обикновено се наблюдава подобрение от около 15 до 20 процента. Наистина важно при тези нива е, че те не забавят скоростта, с която бетонът добива първоначална якост. Изследвания показват, че дори след три дни сместа все още достига поне 80% от това, което би постигнал обикновеният разтвор според стандартните методи за изпитване. Въпреки това, увеличаването над 4 тегловни процента започва да причинява проблеми. Допълнителният РДП може да наруши скоростта на химическите реакции в бетона и да отслаби способността му да поема натоварване в ранен етап. Затова е толкова важно правилно дозиране, за да се постигнат добри общи резултати, без да се компрометират ключови свойства.

Синергия между RDP и PCE суперпластификатори за поддържане на ¥25 MPa при 28 дни

Когато РДП се комбинира със свръхпластифициращи добавки на база поликарбоксилатен етер (PCE), се наблюдават значителни подобрения в производителността на бетона. Компонентът PCE намалява нуждата от вода и разпределя по-равномерно частиците в сместа, което помага да се компенсира лекото закъснение във времето за втвърдяване, предизвикано от РДП. В същото време РДП подобрява адхезията между материалите, устойчивостта към свиване след втвърдяване и запазването на структурната цялостност на границата между различните компоненти. Полеви тестове показват, че тези комбинации обикновено запазват над 95% от първоначалния си оседнал (slump) при поставяне, а повечето проби достигат натискови якости между 25 и 30 MPa след 28 дни. На микроскопично ниво PCE оптимизира използването на пространството между частиците, докато РДП усилва критичните зони на контакт между различните материали и запълва микроскопични пори, които биха ослабили конструкцията. Това двойно действие води до по-здрав и по-траен бетон като цяло.

Микроструктурна роля на RDP: мостово свързване срещу уплътняване на МЗС

Промяната на циментовите структури чрез RDP се осъществява основно чрез два свързани процеса. Когато възникне напрежение, разпръснатите полимерни филми всъщност се разпъват през образуващите се микротръщини. Тези филми абсорбират енергия, спират разпространението на пукнатини и запазват цялостта дори при температурни колебания или леки измествания на основния материал. Вторият механизъм действа по различен, но не по-малко важен начин. RDP запълва капилярните пори в сместа и създава здрави връзки между циментовите частици и агрегатните материали. Резултатът е по-малко критични точки, от които могат да възникнат проблеми. Производителите, които оптимизират формулите си, за да балансират тези два ефекта, постигат забележителен резултат: адхезия, която е с около 68% по-добра в сравнение с обикновените смеси. Такава подобрена производителност обяснява защо все повече строители вече изискват състави, модифицирани с RDP, за проекти, при които издръжливостта има най-голямо значение.

Часто задавани въпроси

Какво е пръсково изсушаван полимерен прах (RDP)?

RDP е тип прах, използван в бетонни смеси, който създава гъвкаво филмово покритие при хидратация, подобрявайки якостта на залепване и междуслоевата адхезия.

Как RDP влияе на междинната преходна зона (ITZ)?

RDP усилва ITZ, като намалява порите с около 40% и модифицира повърхностните взаимодействия, подобрявайки издръжливостта.

Какво е въздействието на RDP въз основа на VAE според ASTM C1583?

RDP въз основа на VAE увеличава якостта на залепване с 68% в сравнение с обикновен разтвор, подобрявайки представянето при условия на замразяване и размразяване.

Как RDP подобрява представянето в свежото състояние?

RDP подобрява течението, работимостта и стабилността в свежия бетон чрез стерична стабилизация и повърхностни модификации.

Какви са ползите от съчетанието на RDP и PCE пластифициращи добавки в бетонните смеси?

Заедно те подобряват механичните свойства, намаляват нуждата от вода и осигуряват високи натискови якости с течение на времето.