Polycarboxylaat-superplastificeerderpoeder CAS 25133-97-5 in zelfverdichtend beton: vloei-eisen, stabiliteit en kwaliteit.

Zelfverdichtend beton vult complexe bekistingen, vloeit rond dichte wapening en verdicht zich onder zijn eigen gewicht zonder mechanische trillingen. Het wordt toegepast in brugdekken, tunnelbekledingen, architectonische prefab elementen, diepe funderingen en alle structurele betonconstructies waar toegang tot triltechnologie beperkt is of waar de kwaliteitseisen voor de oppervlakteafwerking niet kunnen worden bereikt met conventioneel getrild beton. Het produceren van zelfverdichtend beton dat vrij vloeit zonder te ontmengen, stabiel blijft tijdens het aanbrengen en de beoogde druksterkte bereikt zonder overtollig water vereist een hoge mate van precisie.Polycarboxylaat-superplastificeerderpoederals het mengsel dat ervoor zorgt dat aan alle drie de prestatie-eisen tegelijkertijd voldaan kan worden.

Welke prestaties vereist zelfverdichtend beton?

Zelfverdichtend beton moet tegelijkertijd aan drie prestatiecriteria voldoen die bij conventioneel beton niet tegelijkertijd vereist zijn.

De vloeibaarheid, gemeten aan de hand van een slump flow van 550 tot 850 mm op de EN 12350-8 vloeitafeltest (afhankelijk van de viscositeitsklasse), zorgt ervoor dat het beton de bekisting vult en zonder handmatige hulp rond de wapening vloeit. Bij water-cementverhoudingen van 0,32 tot 0,42, typisch voor SCC-mengsels, zou het bereiken van deze slump flow zonder PCE-poeder watertoevoeging vereisen, wat de druksterkte onder de specificatie verlaagt en segregatie veroorzaakt.

Om door dicht opeengepakte wapening te kunnen stromen zonder verstopping of segregatie, moet het beton homogeen blijven tijdens het vloeien. Een te hoge waterdosering of een onjuiste keuze van hulpstoffen leidt tot zelfverdichtend beton (SCC) dat tijdens het vloeien scheidt in cementpasta en aggregaat, waardoor aggregaatrijke zones en pasta-rijke zones ontstaan ​​die structurele zwakte en oppervlaktedefecten veroorzaken.

De weerstand tegen segregatie, oftewel het vermogen van vers beton om een ​​uniforme verdeling van de toeslagmaterialen te behouden vanaf het moment van aanbrengen tot de eerste uitharding, voorkomt dat de zware toeslagmaterialen wegzakken in de vloeibare pasta tijdens de lange vloeiperiode van het zelfverdichtende beton. Deze stabiliteitseis creëert een paradox: het beton moet zeer vloeibaar zijn voor een goede verwerkbaarheid, maar tegelijkertijd bestand tegen segregatie, wat een nauwkeurige selectie en dosering van hulpstoffen vereist.

Hoe PCE-poeder de paradox van SCC-prestaties oplost

Hoge vloeibaarheid bij een lage water-cementverhouding

PCE-poeder voor zelfverdichtend beton bereikt een slumpwaarde van 600 tot 750 mm bij water-cementverhoudingen van 0,34 tot 0,40 en doseringen van 0,15 tot 0,30 gewichtsprocent van het cementgebonden materiaal. Deze combinatie van hoge vloeibaarheid en een gematigde water-cementverhouding is het fundamentele voordeel van PCE ten opzichte van superplastificeerders van de tweede generatie bij de productie van zelfverdichtend beton. Naftaleen- en melamine-superplastificeerders kunnen bij water-cementverhoudingen lager dan 0,45 geen vloeibaarheid op SCC-niveau bereiken zonder segregatie te veroorzaken, omdat ze het sterische hinderingsmechanisme missen dat de cohesie van de pasta handhaaft en tegelijkertijd de waterbehoefte vermindert.

De sterische hindering van de polyether-zijketens van PCE verspreidt cementdeeltjes effectief, terwijl de pasta een zekere mate van viscositeit behoudt die bezinking van de aggregaten tegengaat. Deze dubbele functie – hoge dispersie voor vloeibaarheid gecombineerd met pastaviscositeit voor stabiliteit – maakt PCE-poeder het hulpstof bij uitstek voor zelfverdichtend beton (SCC) in prefabfabrieken, infrastructuurprojecten en de productie van kant-en-klaar SCC in Zuidoost-Azië, Europa en Azië.

Gecontroleerde viscositeit voor weerstand tegen segregatie

De keuze van de viscositeitsklasse van SCC bepaalt welke PCE-poederkwaliteit het meest geschikt is. Laagviskeuze SCC voor dunne elementen en licht gewapende secties gebruikt PCE met een hoge waterreducerende kwaliteit in een hogere dosering om maximale vloeibaarheid te bereiken met voldoende pastavolume voor stabiliteit. Hoogviskeuze SCC voor zwaar gewapende secties en diepe vullingen gebruikt een combinatie van PCE-poeder en een viscositeitsmodificerend middel om de hogere plastische viscositeit te bereiken die nodig is voor weerstand tegen segregatie, zonder de slump-vloeibaarheid onder het minimum voor doorstroming te brengen.

De formulering van een zelfverdichtend betonhulpmiddel voor hoogviskeus SCC combineert doorgaans 0,15 tot 0,25 procent PCE-poeder met 0,01 tot 0,05 procent HPMC of welangom als viscositeitsmodificator, uitgedrukt in gewichtsprocenten van het cementgebonden materiaal. De PCE zorgt voor de hoge initiële vloeibaarheid die nodig is voor de vloei-eigenschappen van SCC. De viscositeitsmodificator zorgt voor het thixotrope gedrag dat segregatie tijdens het aanbrengen tegengaat, zonder de vloei te belemmeren onder de schuifspanning die ontstaat door de beweging van het beton door de bekisting en wapening.

Behoud van vloeistroom tijdens plaatsing

Het aanbrengen van zelfverdichtend beton (SCC) op grote constructie-elementen zoals brugdekken, tunnelbodems en dikke verbindingsplaten kan 60 tot 120 minuten duren, vanaf het moment van de eerste betonstorting tot de voltooiing van het aanbrengen. Standaard PCE-poeder met een hoge waterreductiegraad verliest in deze periode wat vloeibaarheid naarmate de cementhydratatie vordert. Voor SCC-toepassingen waarbij de aanbrengduur langer is dan 45 minuten, zorgt PCE-poeder met behoud van een consistentie (CAS 25133-97-5) ervoor dat de consistentie gedurende de gehele aanbrengperiode boven het minimum blijft dat nodig is voor zelfverdichtend gedrag, zonder dat extra hulpstoffen hoeven te worden toegevoegd op het moment van aanbrengen.

Welke parameters voor het samenstellen van een SCC-mengsel hebben invloed op de selectie van PCE-poeder?

Poedergehalte en pastavolume

Zelfverdichtend beton (SCC) vereist een hoger poedergehalte dan conventioneel beton om het benodigde pastavolume te verkrijgen voor het suspenderen van toeslagmateriaal en het vullen van de bekisting. Het totale poedergehalte, inclusief cement, vliegas, slakken en kalksteen, varieert doorgaans van 450 tot 600 kilogram per kubieke meter in SCC-mengsels. Dit hogere poedergehalte vergroot het totale oppervlak dat gedispergeerd moet worden, wat betekent dat de poederdosering in SCC doorgaans hoger is dan in conventioneel beton bij dezelfde water-cementverhouding.

Voor producenten van zelfverdichtend beton (SCC) in Zuidoost-Azië en Europa, waar vliegas en gemalen gegranuleerde hoogovenslak veelvuldig worden gebruikt als gedeeltelijke cementvervangers, is de compatibiliteit van PCE-poeder met deze materialen bij hoge vervangingspercentages van 20 tot 40 procent een praktische vereiste die bepaalt of het SCC-toevoegingssysteem consistent presteert bij verschillende poedercombinaties.

Grootte en korrelverdeling van het aggregaat

De maximale korrelgrootte van het aggregaat in zelfverdichtend beton (SCC) is doorgaans beperkt tot 16 tot 20 mm voor standaardtoepassingen en 10 tot 12 mm voor zwaar gewapende of architectonisch gevoelige elementen. Grovere aggregaten verhogen het risico op verstopping bij de wapening en vereisen een groter pastavolume en een hogere dosering cementgebonden cement (PCE) om de doorstroming te behouden. De relatie tussen korrelgrootteverdeling, pastavolume en PCE-dosering moet voor elke specifieke SCC-toepassing worden afgestemd door middel van proefmenging.

Waarom EastChem?

EastChem is een betrouwbare leverancier van SCC-superplastificeerders.Polycarboxylaat-superplastificeerderpoederCAS 25133-97-5 is een product met een hoge waterreductie en consistentiebehoud voor zelfverdichtend beton, geschikt voor gebruik in betoncentrales wereldwijd. Onze productie is gecertificeerd volgens de ISO 9001-, ISO 14001- en ISO 45001-normen en onze producten voldoen aan de REACH-vereisten voor toegang tot de Europese markt. Een actief gehalte van meer dan 95 procent wordt getest en gecertificeerd voor elke productiebatch vóór verzending.

Neem contact op met EastChemVraag vandaag nog een gratis monster PCE-poeder aan voor proefmenging van zelfverdichtend beton, een technisch gegevensblad of een prijsopgave voor uw specifieke behoeften op het gebied van zelfverdichtend beton.

Veelgestelde vragen

Welke consistentie (slump flow) is vereist voor zelfverdichtend beton?

Zelfverdichtend beton vereist een vloeigrens van 550 tot 850 mm, gemeten met de EN 12350-8 vloeitafeltest, afhankelijk van de viscositeitsklasse en de toepassing. Standaard zelfverdichtend beton voor gebouwen streeft naar een vloeigrens van 650 tot 750 mm. Voor zwaar gewapende bruggen en tunnels kan een vloeigrens van 700 tot 800 mm worden voorgeschreven om te garanderen dat het beton door de dicht opeengepakte wapening kan stromen. Een vloeigrens lager dan 550 mm duidt op onvoldoende vloeibaarheid voor zelfverdichtend gedrag.

Welke dosering PCE-poeder wordt gebruikt in zelfverdichtend beton?

De dosering van PCE-poeder in zelfverdichtend beton (SCC) varieert doorgaans van 0,15 tot 0,30 gewichtsprocent van het totale cementgebonden materiaal, hoger dan de 0,1 tot 0,2 procent die in conventioneel beton met vergelijkbare water-cementverhoudingen wordt gebruikt. De hogere dosering compenseert het grotere totale poederoppervlak in SCC-mengsels met een hoog cement- en hulpstofgehalte. Het wordt aanbevolen om bij de ontwikkeling van nieuwe SCC-mengsels te beginnen met doseringsproeven van 0,20 procent en deze aan te passen op basis van de resultaten van de vloeigrensmeting.

Kan PCE-poeder in SCC gecombineerd worden met viscositeitsmodificerende middelen?

Ja. PCE-poeder en HPMC- of welangom-viscositeitsmodificatoren zijn compatibel in SCC-mengsels en worden vaak gecombineerd voor SCC-toepassingen met een hoge viscositeit. PCE-poeder zorgt voor de hoge initiële vloeibaarheid die nodig is voor de vloeieigenschappen van SCC. De viscositeitsmodificator biedt weerstand tegen segregatie zonder de vloei te belemmeren. De twee hulpstoffen moeten samen worden geëvalueerd door middel van proefmenging, omdat hun gecombineerde effect op de slump en stabiliteit afhangt van het specifieke cementtype, het poedergehalte en de korrelverdeling van het aggregaat in het SCC-mengsel.