Сучасні суперпластифікатори
Сучасні суперпластифікатори Перші відомості про суперпластифікатора як високоефективних розріджувачі бетонних та розчинних сумішей з'явилися на початку тридцятих років, а в 1935 році був отриманий перший патент. Друга світова воїна відсунула широке застосування даного виду модифікуючих добавок на кінець п'ятидесятих років. Причому країнами, в яких був вперше розпочато випуск суперпластифікаторів як товарних продуктів, були країни переможеною коаліції - Німеччини та Японія. У нашій країні застосування суперпластифікаторів в промислових масштабах було розпочато в кінці сімдесятих років. Основною перевагою суперпластифікаторів є те, що при однакових значеннях водоцементного стосунки вони значно підвищують рухомість бетонних і розчинних сумішей, не знижуючи міцності показників затверділих сумішей.
Використання суперпластифікаторів у складах сухих будівельних сумішей у комбінації з іншими модифікуючими добавками дозволяє створювати високоміцні самонівелюються будівельні розчини, призначені як для ручного, так і для механізованого нанесення. У Росії відповідно до ГОСТ 24211-91 суперпластифікатори відносяться до пластифікуючих добавок 1-ої групи, що забезпечує збільшення рухливості бетонної суміші від П 1 із забезпеченням осадки конуса 2-4 см до П5 без зниження міцності бетону у всі строки випробувань. Розрізняють суперпластифікатори, штучно синтезовані і отримані в результаті переробки сировини тваринного походження. Як суперпластифікаторів тваринного походження використовують казеїн. Проте в даний час застосування казеїну, в силу ряду причин, обмежене у багатьох європейських країнах, і тому в даній статті основну увагу приділено штучно синтезованим суперпластифікаторів. Залежно від хімічної основи розрізняють такі види суперпластифікаторів: - суперпластифікатори на основі сульфованих меламінофор-мальдегідних з'єднанні і комплексів на їх основі; - суперпластифікатори на основі сульфованих нафталінформальдегідних сполук і комплексів на їх основі; - суперпластифікатори на основі модифікованих лігносульфанатов; - суперпластифікатори на основі водорозчинних карбоксилатних полімерів. Перші три види відомі з самого початку промислового застосування суперпластифікаторів, тому їх часто називають традиційними. Механізм дії традиційних суперпластифікаторів спрощено можна представити таким чином. Так як суперпластифікатори відносяться до поверхнево активних речовин, то їх основна властивість полягає в тому, що молекули таких речовин адсорбуються на поверхні частинок цементу і формуються новоутворенні, утворюючи найтонший моно або бімолекулярний шари, при цьому зменшується міжфазових енергія зчеплення і полегшується дезагрегації часток.
Разом з тим звільняється іммобілізованої вода, яка грає роль пластифікуючої мастила. Крім того, адсорбований шари згладжує мікрошероховатость частинок, зменшуючи тим самим коефіцієнт тертя між частинками. І, нарешті, створення однойменного електричного заряду в результаті адсорбції суперпластифікатора на поверхні часток твердої фази виключає можливість їх зчеплення за рахунок електростатичних сил і тим самим знижує в'язкість суспензії. У процесі гідратації із зростанням кристалів новоутворенні поступово припиняється відразливі дію однойменного електричного заряду і будівельний розчин втрачає рухливість. На відміну від традиційних суперпластифікаторів, дію суперпластифікаторів четвертого виду зважаючи на особливості структури використовуваних полімерів, в основному базується на стеричним ефекті, завдяки якому знижується тертя компонентів суспензії будівельного розчину. Такі суперпластифікатори в багатьох зарубіжних країнах називають сверхсупер або гіперплатіфікаторамі. Даний вид суперпластифікаторів розроблений в дев'яностих роках і досить широко використовується в європейських країнах і Японії. Застосування різних видів суперпластифікаторів у складах сухих будівельних сумішей при однаковому водоцементному щодо сприяє збільшенню рухливості будівельних розчинів у порівнянні з контрольним складом без супер пластифікатора. Проте з плином часу цей ефект зменшується або відбувається його повне припинення (табл.1). Різна тривалість пластифицирующего ефекту при інших рівних умовах залежить в першу чергу від будови молекул різних суперпластифікаторів та їх принципів дії. Стосовно до зміни характеристик міцності, порівняємо міцність на стиск будівельних розчинів з використанням суперпластифікаторів різних видів і контрольного зразка без суперпластифікатора при рівній рухливості будівельного розчину рівної 28 см. Очевидно, щоб надати будівельним розчину хорошу рухливість без застосування суперпластифікатора, необхідно збільшувати кількість води замішування, що в свою чергу призводить до втрати міцності на стиск у віці 23 діб, а також до збільшення капілярної пористості затверділого розчину внаслідок випаровування надлишкової води, що в кінцевому підсумку знижує морозостійкість затверділого розчину. На закінчення слід зазначити, що не можна однозначно визначити переваги застосування того чи іншого виду суперпластифікаторів. Ефект застосування суперпластифікаторів в сухих будівельних сумішах може змінюватися в залежності від мінерального складу цементу, його питомої поверхні, від характеристик наповнювачів, наповнювачів і модифікуючих добавок, від сумісності з компонентами, що входять до складу конкретного продукту, від умов твердіння, а також від вартості застосовуваних суперпластифікаторів . Не викликає сумніву лише те, що застосування суперпластифікаторів у складах сухих будівельних сумішей дозволяє поліпшити будівельно-технологічні властивості випускаються складів, і що тільки з появою сучасних суперпластифікаторів стало можливим створення самоущільнюються і самонівелюючих розчинних сумішей.
