Pó superplastificante de policarboxilato CAS 25133-97-5 em concreto autoadensável: Requisitos de fluidez, estabilidade e grau de ionização

O concreto autoadensável preenche fôrmas complexas, flui ao redor de armaduras densas e se consolida sob seu próprio peso, sem vibração mecânica. É especificado para tabuleiros de pontes, revestimentos de túneis, elementos pré-fabricados arquitetônicos, fundações profundas e qualquer aplicação de concreto estrutural onde o acesso para vibração é limitado ou onde os requisitos de qualidade de acabamento superficial não podem ser atendidos pelo concreto vibrado convencionalmente. Produzir concreto autoadensável que flua livremente sem segregação, mantenha a estabilidade durante o lançamento e atinja a resistência à compressão desejada sem excesso de água requerPó superplastificante de policarboxilatocomo a mistura que torna os três requisitos de desempenho simultaneamente alcançáveis.

Que desempenho o concreto autoadensável exige?

O concreto autoadensável deve satisfazer três critérios de desempenho simultaneamente, que não são exigidos em conjunto no concreto convencional.

A fluidez, medida pelo espalhamento de 550 a 850 mm no ensaio de mesa de espalhamento EN 12350-8, dependendo da classe de viscosidade, garante que o concreto preencha a fôrma e flua ao redor da armadura sem intervenção manual. Em relações água/cimento de 0,32 a 0,42, típicas de dosagens de concreto autoadensável (CAA), atingir esse espalhamento sem o uso de pó de cimento Portland exigiria adição de água, o que reduziria a resistência à compressão abaixo do especificado e causaria segregação.

A capacidade de passagem através de armaduras congestionadas sem bloqueio ou segregação exige que o concreto permaneça homogêneo durante o escoamento. Dosagem excessiva de água ou seleção inadequada de aditivos produz concreto autoadensável (CAA) que se separa em pasta de cimento e agregado durante o escoamento, deixando zonas ricas em agregados e zonas ricas em pasta que criam fragilidade estrutural e defeitos superficiais.

A resistência à segregação, ou seja, a capacidade do concreto fresco de manter uma distribuição uniforme dos agregados desde o lançamento até o início da pega, impede que os agregados pesados ​​afundem na matriz fluida da pasta durante o longo período de escoamento do concreto autoadensável (CAA). Essa exigência de estabilidade cria um paradoxo: o concreto precisa ser altamente fluido para garantir a fluidez, mas também resistente à segregação, o que requer uma seleção precisa de aditivos e um controle rigoroso da dosagem.

Como o PCE Powder resolve o paradoxo de desempenho do SCC

Alta fluidez com baixa relação água/cimento

O pó de PCE para concreto autoadensável atinge valores de espalhamento de 600 a 750 mm em relações água/cimento de 0,34 a 0,40 e dosagens de 0,15 a 0,30% em peso do material cimentício. Essa combinação de alta fluidez e relação água/cimento moderada é a principal vantagem do PCE sobre os superplastificantes de segunda geração na produção de concreto autoadensável. Os superplastificantes de naftaleno e melamina não conseguem atingir o nível de fluidez do concreto autoadensável em relações água/cimento abaixo de 0,45 sem causar segregação, pois não possuem o mecanismo de impedimento estérico que mantém a coesão da pasta enquanto reduz a demanda de água.

O impedimento estérico das cadeias laterais de poliéter do PCE dispersa as partículas de cimento de forma eficaz, mantendo ao mesmo tempo um grau de viscosidade na fase pastosa que resiste à sedimentação dos agregados. Essa dupla função, alta dispersão para fluidez combinada com viscosidade da pasta para estabilidade, é o que torna o pó de PCE o aditivo preferido para concreto autoadensável (CAA) em fábricas de pré-moldados, projetos de infraestrutura e produção de CAA pronto para uso no Sudeste Asiático, Europa e Ásia.

Viscosidade controlada para resistência à segregação

A seleção da classe de viscosidade do concreto autoadensável (CAA) determina qual grau de pó de PCE é o mais apropriado. O CAA de baixa viscosidade para elementos finos e seções levemente armadas utiliza PCE de alta redução de água em dosagem mais elevada para atingir o máximo de fluidez com volume de pasta adequado para estabilidade. O CAA de alta viscosidade para seções fortemente armadas e aplicações profundas utiliza uma combinação de pó de PCE e agente modificador de viscosidade para atingir a viscosidade plástica mais elevada necessária para resistência à segregação, sem reduzir o abatimento abaixo do mínimo exigido para a passagem do concreto.

A formulação de aditivos para concreto autoadensável (CAA) de alta viscosidade geralmente combina pó de PCE (fosfato monocálcico) em uma proporção de 0,15 a 0,25% com modificadores de viscosidade como HPMC (hidróxido de potássio monocálcico) ou goma welan em uma proporção de 0,01 a 0,05% em peso do material cimentício. O PCE proporciona a alta fluidez inicial necessária para as características de escoamento do CAA. O modificador de viscosidade proporciona o comportamento tixotrópico que resiste à segregação durante o lançamento, sem restringir o escoamento sob a tensão de cisalhamento gerada pela movimentação do concreto através da fôrma e da armadura.

Retenção do fluxo de abatimento durante a colocação

A aplicação de concreto autoadensável (CAA) em grandes elementos estruturais, incluindo tabuleiros de pontes, lajes de inversão de túneis e placas de transferência espessas, pode levar de 60 a 120 minutos, desde a primeira descarga do concreto até a conclusão da aplicação. O cimento Portland com alto poder calorífico perde parte da fluidez durante esse período, à medida que a hidratação do cimento progride. Para aplicações de CAA em que a duração da aplicação excede 45 minutos, o cimento Portland com retenção de abatimento (CAS 25133-97-5) mantém o abatimento acima do mínimo necessário para o comportamento autoadensável durante todo o período de aplicação, sem a necessidade de dosagem adicional de aditivos no momento da aplicação.

Quais parâmetros de dosagem do concreto autoadensável interagem com a seleção do pó de cimento Portland?

Conteúdo de pó e volume de pasta

O concreto autoadensável (CAA) requer um teor de pó mais elevado do que o concreto convencional para fornecer o volume de pasta necessário para a suspensão dos agregados e o preenchimento das fôrmas. O teor total de pó, incluindo cimento, cinzas volantes, escória e filler calcário, varia tipicamente de 450 a 600 quilogramas por metro cúbico em dosagens de CAA. Esse maior teor de pó aumenta a área superficial total que requer dispersão, o que significa que a dosagem de pó de PCE (cimento de cimento Portland) no CAA é tipicamente maior do que no concreto convencional com a mesma relação água/cimento.

Para os produtores de concreto autoadensável (CAA) no Sudeste Asiático e na Europa, onde cinzas volantes e escória granulada de alto-forno são amplamente utilizadas como substitutos parciais do cimento, a compatibilidade do pó de PCE com esses materiais em altas taxas de substituição, de 20 a 40%, é o requisito prático que determina se o sistema de aditivos para CAA terá um desempenho consistente em diferentes combinações de pós.

Tamanho e granulometria dos agregados

O tamanho máximo do agregado no concreto autoadensável (CAA) é normalmente limitado a 16 a 20 mm para aplicações padrão e a 10 a 12 mm para elementos fortemente armados ou arquitetonicamente sensíveis. Agregados mais grossos aumentam o risco de bloqueio na armadura e exigem maior volume de pasta e dosagem de PCE (cimento de cimento Portland) para manter a capacidade de passagem. A relação entre a granulometria do agregado, o volume de pasta e a dosagem de PCE deve ser calibrada por meio de ensaios de mistura para cada aplicação específica de CAA.

Por que EastChem?

A EastChem é uma fornecedora confiável de superplastificantes SCC, oferecendo soluções completas.Pó superplastificante de policarboxilatoO CAS 25133-97-5 é um aditivo para concreto autoadensável com alta capacidade de redução de água e retenção de abatimento, ideal para uso direto em usinas de concreto em mercados globais. Nossa produção é certificada pelas normas ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001, e nossos produtos atendem aos requisitos do REACH para acesso ao mercado europeu. O teor de ingredientes ativos acima de 95% é testado e certificado em cada lote de produção antes do envio.

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Perguntas frequentes

Qual o abatimento necessário para o concreto autoadensável?

O concreto autoadensável requer um abatimento de 550 a 850 mm, medido pelo ensaio de espalhamento da norma EN 12350-8, dependendo da classe de viscosidade e da aplicação. O concreto autoadensável padrão para estruturas de edifícios visa um abatimento de 650 a 750 mm. Para aplicações em pontes e túneis com armaduras pesadas, o abatimento pode ser especificado entre 700 e 800 mm para garantir a passagem do concreto através de armaduras densas. Um abatimento inferior a 550 mm indica fluidez insuficiente para o comportamento autoadensável.

Qual a dosagem de pó de PCE utilizada no concreto autoadensável?

A dosagem de pó de PCE em concreto autoadensável (CAA) normalmente varia de 0,15 a 0,30% em peso do material cimentício total, superior aos 0,1 a 0,2% utilizados em concreto convencional com relações água/cimento semelhantes. A dosagem mais elevada compensa a maior área superficial total do pó em misturas de CAA com alto teor de cimento e materiais cimentícios suplementares. Recomenda-se iniciar os ensaios de dosagem com 0,20% e ajustá-la com base nos resultados do ensaio de espalhamento para o desenvolvimento de novas misturas de CAA.

O pó de PCE pode ser combinado com agentes modificadores de viscosidade em concreto autoadensável?

Sim. O pó de PCE e os agentes modificadores de viscosidade HPMC ou goma welan são compatíveis em misturas de concreto autoadensável (CAA) e são frequentemente combinados para aplicações de CAA de alta viscosidade. O pó de PCE proporciona a alta fluidez inicial necessária para as características de escoamento do CAA. O modificador de viscosidade oferece resistência à segregação sem restringir o escoamento. Os dois aditivos devem ser avaliados em conjunto por meio de ensaios de mistura, pois seu efeito combinado no abatimento e na estabilidade depende do tipo específico de cimento, do teor de pó e da granulometria dos agregados da mistura de CAA.