Diszpergálható polimerpor önterülő komponensekhez

Az RDP hogyan növeli a tapadási szilárdságot és az interfész tapadást

Filmképződés és újra diszpergálódás mechanizmusa a cementhidratáció során

Vízzel keverve a visszairányítható polimer por (RDP) folyamatos, rugalmas filmet alkot, miközben a cement hidratálódik. A visszairányítás nevű folyamat akkor történik meg, amikor a száraz polimer részecskék újra nedvesednek, duzzadnak és összetapadnak, hálószerű szerkezetet alkotva. Ez a háló összeköti a cementrészecskék közötti apró réseket, valamint azt a felületet, amelyre felhordják. Ami ezt különlegessé teszi, az az anyagok mikroszkopikus szerkezetébe való mély behatolása. Olyan mechanikai kapcsolatokat hoz létre, amelyek valójában összetartják az anyagokat igénybevétel esetén. Ezek a kötésegek segítik az anyagokat abban, hogy ellenálljanak a széthúzó erőknek, ugyanakkor biztosítják a megfelelő rugalmasságot hőmérsékletváltozás vagy természetes felületmozgás esetén anélkül, hogy szétesnének.

RDP megerősítés az átmeneti zónában (ITZ)

Az RDP jelentősen hozzájárul az úgynevezett határfelületi átmeneti zóna, röviden ITZ erősítéséhez. Ez a terület közvetlenül az adalékanyag-részecskék és a körülöttük lévő cementpaszta határán helyezkedik el, és természeténél fogva számos mikroszkopikus pórus található benne, emiatt anyagilag sokkal gyengébb, mint a többi rész. Amikor RDP-t alkalmazunk, ez körülbelül 40 százalékkal csökkenti a pórusok mennyiségét, ami gyakorlatilag sűrűbben tömöríti össze az anyagot ezen a kritikus ponton. Emellett speciális vízlepergető polimerláncok is hozzáadódnak, amelyek mikroszkopikus szinten megváltoztatják a felületek kölcsönhatását. Csökkentik a felületi feszültséget, így jobban tapadnak a keverés során vízzel. Olyan anyagoknál, mint a beton, amelyek belső szerkezete sok nyitott térrel rendelkezik, ez különösen fontos, mert módosítás nélkül ezek az ITZ-területek csak körülbelül az anyagbetonhoz képest fele olyan szilárdsággal bírnának. Ilyen gyengeség normál körülmények között sokkal korábban vezethet repedések kialakulásához, mint vártuk volna.

Esettanulmány: VAE-alapú RDP 68%-kal növeli a tapadási szilárdságot (ASTM C1583)

A Vinyl Acetate-Ethylene (VAE) kopolimer RDP esetében a fejlődés már a szokványos tesztek során is jól észrevehető. Az ASTM C1583 szabvány szerint ez az anyag körülbelül 68%-kal növeli a tapadási szilárdságot a hagyományos habarcsokhoz képest. Miért? Mert egyszerre két dolgot csinál: sűrűbbé teszi az átmeneti zónákat, miközben rugalmas fóliaréteget is kialakít. A vállalkozók számára különösen fontos, hogy mennyire bírja a fagyasztási és olvadási ciklusokat. Az anyag ragadós marad akkor is, amikor a csempék nagyobb felületeken eltérő mértékben tágulnak és húzódnak össze. Az építkezéseken tapasztaltuk, hogy kevesebb olyan eset fordult elő, hogy csempék leesnek a falról vagy a padlóról, mióta áttértünk VAE-alapú termékekre. Világos, hogy miért váltanak egyre többen erre manapság.

RDP hatása a frissen álló elegy tulajdonságaira: folyósság, bedolgozhatóság és stabilitás

Térbeli stabilizálás és ülepedésmentesség részecskék felületének módosításával

A friss állapotú viselkedés javulása RDP használata esetén elsősorban annak köszönhető, amit szterikus stabilizációnak nevezünk. Amikor a felületmódosított polimer részecskék a cementrészecskékhez tapadnak, taszító erőket hoznak létre, amelyek megakadályozzák az anyagok összetapadását, és csökkentik a keverék belső súrlódását. Mit jelent ez a beton feldolgozhatósága szempontjából? Nos, a slump-retenció körülbelül 40%-kal hosszabb ideig tarthat, mint a hagyományos keverékeknél, és jelentősen csökken a vízkiválás a betonöntés során. A vízkiválás és szegregáció problémái gyakorlatilag eltűnnek. Önterülő kompozitok esetében ez hosszabb ideig tartó, jobb áramlási tulajdonságokat jelent, így az anyag megtartja önsűrítő jellegét akkor is, ha hosszabb ideig áll. A kivitelezők nagy felületeken egyenletes ülepedést érhetnek el, és olyan minőségi felületeket kapnak, amelyek a befejező fázisban nem igényelnek fáradságos kézi bedolgozást.

Csökkentett nyírási feszültség és meghosszabbodott alkalmazási időszak

Az RDP olyan molekuláris kenőanyagként működik a szilárd részecskék között, amely csökkenti a nyírási feszültséget, és lényegesen megkönnyíti a szivattyúzást és elosztást. Ennek következtében az anyagok körülbelül 15–20 százalékkal kevesebb energiabefektetéssel képesek önmagukból áramlani, mint a hagyományos módszerek esetén. Egy további előny, hogy az RDP bizonyos pontokon akadályozza a cement hidratációjának kezdetét, ezzel lassítva a viszkozitás növekedésének beindulását. Ez körülbelül 25–30 perccel meghosszabbítja a használható időtartamot, mielőtt az anyag túlságosan sűrűvé válna a hatékony munkavégzéshez. Ezek a meghosszabbított munkaidők különösen hasznosak nagy felületek öntésénél és az egyes adagok közötti sima átmenetek kialakításánál. Az eredmény? Kevesebb hidegvarrat keletkezik a szerkezet készítése során, miközben legalább 95 százalékos egyenletes nyomószilárdság marad fenn a különböző felhelyezési területeken.

Mechanikai teljesítmény optimalizálása RDP-vel: hajlítási szilárdság, nyomószilárdság és időzítés

Hajlítási nyereség és korai szakaszban kialakuló nyomószilárdság kiegyensúlyozása (2–4 súly% RDP optimum)

Amikor RDP-t adagolnak a betonkeverékhez, az valójában erősebbé teszi az anyagot a hajlítóerőkkel szemben. Ez azért történik, mert az RDP rugalmas polimer rétegeket hoz létre, amelyek összekötik a mikroszkopikus repedéseket, és elosztják az anyagban keletkező feszültségeket. A megfelelő mennyiség, 2 és 4 súlyszázalék között általában körülbelül 15–20 százalékkal jobb teljesítményt eredményez. Ezeknél a koncentrációknál az a legfontosabb, hogy nem lassítják le a beton kezdeti szilárdságának fejlődését. Tesztek azt mutatják, hogy három nap elteltével a keverék még mindig eléri a szabványos vizsgálati módszerek szerint legalább a szokásos habarcs 80%-át. Azonban a 4 súlyszázalék feletti mennyiség problémákat okozhat. A felesleges RDP zavarhatja a betonban lejátszódó kémiai reakciók sebességét, és csökkentheti annak terhelhetőségét a korai szakaszban. Ezért rendkívül fontos az adagolás helyes beállítása, hogy jó általános eredményt érjünk el anélkül, hogy alapvető tulajdonságokat áldoznánk fel.

RDP és PCE szuperplaszticizálók szinergiája a 25 MPa feszültség fenntartásához 28 napos korban

Amikor az RDP-t polikarboxilát-éter (PCE) szuperplasztilizálókkal kombinálják, jelentős javulást tapasztalhatunk a beton teljesítményében. A PCE komponens csökkenti a vízigényt és egyenletesebben osztja el a részecskéket az elegyben, ami segít ellensúlyozni az RDP által okozott enyhe beállási időbeli késést. Ugyanakkor az RDP javítja az anyagok tapadását, a megkötődés utáni zsugorodási ellenállást, valamint a szerkezeti épséget a különböző komponensek közötti határfelületen. Terepi vizsgálatok azt mutatják, hogy ezek a kombinációk általában megtartják kezdeti slumpjüknek több mint 95%-át a beépítés során, és a legtöbb minta 28 napos korra 25–30 MPa közötti nyomószilárdságot ér el. Ha a mikroszkopikus szinten történő folyamatokra tekintünk, a PCE hatékonyabban használja ki a részecskék közötti teret, míg az RDP erősíti az anyagok közötti kritikus találkozási felületeket, és kitölti az apró hézagokat, amelyek máskülönben gyengítenék a szerkezetet. Ez a kétszeres hatás végül erősebb, hosszabb élettartamú betont eredményez.

Az RDP mikroszerkezeti szerepe: repedéshidalgás vs. az átmeneti zóna sűrűsödése

Az RDP cementszerkezeteket módosító hatása főként két összefüggő folyamat révén valósul meg. Feszültség felhalmozódásakor a diszpergált polimerfilmek valójában áthidalják a kezdődő mikrorepedéseket. Ezek a filmek energiát nyelnek el, megakadályozzák a repedések továbbterjedését, és fenntartják az integritást még akkor is, ha hőmérséklet-ingadozások vannak vagy az alapanyag enyhén elmozdul. A második mechanizmus másképp működik, de ugyanolyan fontos: az RDP kitölti a keverékben lévő finom kapilláris pórusokat, és erős kötéseket hoz létre a cementrészecskék és az adalékanyagok között. Ennek eredménye, hogy kevesebb olyan pont marad, ahol problémák kialakulhatnak. Azok a gyártók, amelyek formuláikat mindkét hatás kiegyensúlyozására optimalizálják, lenyűgöző eredményt tapasztalnak: a tapadási szilárdság körülbelül 68%-kal jobb, mint a hagyományos keverékek esetében. Ez a teljesítménynövekedés magyarázza, hogy miért írják elő egyre több kivitelező az RDP-módosított komponenseket olyan munkákhoz, ahol a tartósság elsődleges szempont.

GYIK szekció

Mi a rediszpergálható polimer por (RDP)?

Az RDP egy olyan por, amelyet betonkeverékekben használnak, és hidratáció során rugalmas filmet képez, növelve ezzel a tapadási szilárdságot és az interfázisos tapadást.

Hogyan hat az RDP az átmeneti zónára (ITZ)?

Az RDP megerősíti az ITZ-t, körülbelül 40%-kal csökkentve a pórusokat, és módosítva a felületi kölcsönhatásokat, javítva ezzel a tartósságot.

Mi a VAE-alapú RDP hatása az ASTM C1583 szerint?

A VAE-alapú RDP 68%-kal növeli a tapadási szilárdságot a hagyományos habarcsokhoz képest, javítva a teljesítményt fagyasztási és olvadási körülmények között.

Hogyan javítja az RDP a friss állapotú beton tulajdonságait?

Az RDP javítja az áramlási képességet, a dolgozhatóságot és az állékonyságot a friss betonban sterikus stabilizáció és felületi módosítások révén.

Milyen előnyöket nyújtanak az RDP és a PCE szuperplasztilizálók a betonkeverékekben?

Együtt javítják a mechanikai tulajdonságokat, csökkentik a vízigényt, és hosszú távon is fenntartják a magas nyomószilárdságot.