Išlaikant tą patį betono nuosmukį, priedai, galintys žymiai sumažinti maišymo vandens kiekį, vadinami didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančiomis medžiagomis, taip pat vadinamomis superplastifikatoriais arba plastifikatoriais. Jie priklauso nestabdančių vandens kiekį mažinančių medžiagų kategorijai. Didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančios medžiagos stipriai išsklaido cementą, ženkliai padidindamos betono mišinių takumą ir betono nuosmukį, tuo pačiu sumažindamos vandens suvartojimą ir pagerindamos betono apdirbamumą. Tačiau kai kurios didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančios medžiagos gali pagreitinti betono nuosėdų nykimą, o per didelės dozės gali sukelti kraujavimą.
Didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančios medžiagos paprastai nekeičia betono stingimo laiko. Naudojant dideliais kiekiais (perdozavus), jie gali turėti nedidelį sulėtinantį poveikį, tačiau neuždelsia ankstyvo sukietėjusio betono stiprumo išsivystymo. Didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančių medžiagų vandens kiekį mažinantis greitis gali siekti daugiau nei 20%, o tai daro pastebimą poveikį ankstyvam stiprumo padidėjimui. Šios priemonės plačiai naudojamos įvairių tipų gelžbetonio ir įtemptojo betono gamyboje, tinka ruošiant ankstyvo stiprumo, didelio stiprumo, skystą, savaime susitankinantį ir garais kietėjantį betoną.
Betono kūrimas visiškai įrodė didelį poveikį, kurį didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančios medžiagos priemaišose daro betono gamybai ir naudojimui. 1960-aisiais Japonija išrado lignosulfonatą, o Vokietija – sulfonuotą melamino formaldehido dervą, kuri tapo tipiniais didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančių medžiagų produktais. Japonija pirmą kartą pritaikė tokio tipo betoną didelio stiprumo polių gamybai. Aštuntajame dešimtmetyje greitkelių ir geležinkelio tiltuose buvo naudojamos betoninės sijos, kurių vidutinis nuosmukis ir stiprumas svyravo nuo 50 iki 80 MPa. Vokietija pirmą kartą panaudojo didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančias medžiagas nedispersiniame povandeniniame betone, pagerindamas betono mišinio takumą nekeičiant vandens ir cemento santykio. Kadangi vienu metu galima pasiekti ir stiprumą, ir sklandumą, didelio veiksmingumo vandens kiekį mažinančios medžiagos dabar naudojamos visame pasaulyje gaminant didelio stiprumo, didelio takumo betoną. Pirmosios kartos didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančios medžiagos, lignosulfonato pagrindu pagamintos medžiagos ir medžiagos melamino dervos pagrindu, buvo sukurtos septintojo dešimtmečio pradžioje. Dėl žymiai geresnių savybių, palyginti su įprastomis vandens kiekį mažinančiomis medžiagomis, jie dar vadinami superplastifikatoriais. Antros kartos didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančios medžiagos yra aminosulfonatai, nors chronologiškai jie buvo sukurti po trečios kartos didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančių medžiagų – polikarboksilato pagrindu pagamintų medžiagų. Polikarboksilato pagrindu pagamintos medžiagos, kurios yra skiepų kopolimerai, turintys ir sulfono, ir karboksilo grupes, yra svarbiausios ir efektyviausios medžiagos tarp trečiosios kartos vandens kiekį mažinančių medžiagų.
1. Didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančių medžiagų parinkimo metodai
Pagal dabartinį nacionalinį standartą „Betono priedų naudojimo techninė specifikacija“ (GB50119-2013), betono inžinerijoje dažniausiai naudojamas didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančias medžiagas galima pasirinkti, kaip nurodyta 3-1 lentelėje.
| Serijos Nr. |
Pasirinkimo metodas |
| 1 |
Konkretiems projektams gali būti naudojamos šios didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančios medžiagos: |
| |
(1) Naftaleno druskos ir jo homologai, sulfoninti formaldehidu, aminosulfonatais ir kt.; |
| |
(2) vandenyje tirpių dervų sulfonatai, tokie kaip sulfonintos melamino-formaldehido dervos; |
| |
(3) Didelės kondensacijos alifatinių hidroksialkilsulfonatų polimerai ir kt. |
| 2 |
Konkretiems projektams gali būti naudojamos lėtėjimo tipo didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančios medžiagos, sudarytos iš lėtintuvų ir didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančių medžiagų. |
2. Didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančių medžiagų taikymo sritis
Inžinerinė praktika parodė, kad sumažinus vandens ir cemento santykį iki mažesnio nei 0,4, naudojant didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančias medžiagas, galima pagaminti didelio stiprumo betoną ir skiedinį, be to, galima ruošti „superplastifikuotus mišinius“. – mažo vandens kiekio, bet labai didelio takumo betonas. Po sukietėjimo toks betonas turi mažą poringumą, didelį stiprumą ir puikų ilgaamžiškumą, o tai žymiai pailgina korozinės aplinkos veikiamo betono tarnavimo laiką. Plačiai paplitęs didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančių medžiagų taikymas betono technologijos plėtrai suteikė naujos gyvybingumo.
Pagal dabartinį nacionalinį standartą „Techninė betono priedų naudojimo specifikacija“ (GB50119-2013), didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančių medžiagų naudojimo spektras betono inžinerijoje turi atitikti {{3} lentelėje nurodytus reikalavimus. }.
| Serijos Nr. |
Taikymo sritis |
| 1 |
Didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančios medžiagos gali būti naudojamos paprastam betonui, gelžbetoniui, įtemptam betonui, taip pat didelio stiprumo betono gamybai. |
| 2 |
Retardacinio tipo didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančios priemonės gali būti naudojamos masiniam betonui, voleliu sutankintam betonui, betonui liejant karšto klimato sąlygomis, didelio ploto betono liejimui, betonui, kad būtų išvengta šaltų siūlių, betonui, kurį reikia ilgai laikyti arba gabenamas dideliais atstumais, savaime sutankėjantis betonas, slydimo arba traukimo formos betonas ir kitas betonas, kuriam reikalingas ilgesnis stingimo laikas ir didelis vandens mažinimo greitis. |
| 3 |
Standartinės didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančios medžiagos tinka lieti betonui, kai minimali paros temperatūra yra aukštesnė nei 0 laipsnio, taip pat gali būti naudojamos garais kietėjant betonui. |
| 4 |
Retardacijos tipo didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančios medžiagos tinka betonuoti, kai minimali paros temperatūra viršija 5 laipsnius. |
Norint visiškai realizuoti vandens kiekį mažinantį ir stiprumą didinantį didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančių medžiagų poveikį ir žymiai pagerinti betono eksploatacines savybes, būtina užtikrinti, kad pasirinktų didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančių medžiagų kokybė atitiktų nacionalinius standartus. Atvykus į objektą, pagal galiojančią nacionalinį standartą „Betono priedų naudojimo techninė specifikacija“ (GB50119-2013) turi būti atlikta pasirinktų didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančių medžiagų kokybės patikra. Aukšto efektyvumo vandens kiekį mažinančių medžiagų kokybės tikrinimo reikalavimai pateikti 3-3 lentelėje.
| Serijos Nr. |
Kokybės tikrinimo reikalavimai |
| 1 |
Didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančios priemonės turėtų būti tikrinamos 50 tonų partijomis. Jei mažiau nei 50 tonų, tai vis tiek turėtų būti laikoma viena partija. Mėginio kiekis kiekvienai tikrinimo partijai turi būti ne mažesnis kaip 0,2 tonos cementinėms medžiagoms reikalingos vandens kiekį mažinančios medžiagos. Mėginiai turi būti kruopščiai sumaišyti ir padalinti į dvi lygias dalis: viena dalis turi būti patikrinta pagal „Betono priedų naudojimo techninės specifikacijos“ (GB{{13) 5.3.2 ir 5.3.3 straipsniuose nurodytus punktus ir reikalavimus. }}), atliekant ne mažiau kaip du patikrinimus vienai partijai; kita dalis turi būti užplombuota ir saugoma šešis mėnesius, o jei kyla abejonių, reikia atlikti lyginamąjį patikrinimą. |
| 2 |
Didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančių medžiagų įvežimo tikrinimo elementai turėtų apimti pH vertę, tankį (arba smulkumą), kietųjų medžiagų kiekį (arba drėgmės kiekį) ir vandens mažinimo greitį. Taip pat reikėtų išbandyti stabdančio tipo vandens kiekį mažinančių medžiagų stingimo laiko skirtumą. |
| 3 |
Kai į vietą patenka didelio efektyvumo vandens kiekį mažinančios medžiagos, kiekvienai tikrinimo partijai turi būti atlikti pradiniai arba praėjusio nuosmukio (arba pasklidimo) bandymai, naudojant faktines projekte naudojamas žaliavas ir mišinio santykį, lygiagrečiai lyginant su ankstesnės partijos mėginiu. . Leidžiamas nuokrypis turi atitikti atitinkamas galiojančio nacionalinio standarto „Betono kokybės kontrolės standartas“ (GB50164-2011) nuostatas. |
