Tình trạng ứng dụng của phụ gia bê tông là gì

1. Ứng dụng phụ gia bê tông hiện nay

Nhiều công ty bê tông sử dụng chất khử nước gốc naphthalene truyền thống trong sản xuất bê tông cường độ thấp (C10-C40), trong khi họ chuyển sang phụ gia gốc polycarboxylate khi sản xuất bê tông loại C40 trở lên. Sự lựa chọn này được xác định bởi một số yếu tố:

• Quy trình trộn phụ gia gốc naphthalene tương đối đơn giản và một số nhà máy bê tông có thể tự trộn phụ gia naphthalene, giảm chi phí sản xuất.
• Trong quá trình sản xuất, phụ gia gốc naphthalene dễ kiểm soát hơn. Khi liều lượng dao động trong phạm vi ±0,2%, các đặc tính của bê tông không thay đổi đáng kể, nghĩa là có khoảng điều chỉnh lớn hơn cho phụ gia. Chúng cũng có khả năng thích ứng tốt với xi măng. Khi có những thay đổi nhỏ về độ ẩm hoặc hàm lượng bùn của cốt liệu, bê tông vẫn ổn định và bê tông cường độ thấp đến trung bình tương đối dễ sản xuất.
• Bê tông cường độ thấp đến trung bình (C10-C40) chiếm phần lớn nhu cầu thị trường, chiếm khoảng 80%–90% tổng sản lượng tại các nhà máy trộn bê tông, trong khi bê tông cường độ cao chiếm ít hơn 10%. Những lý do này góp phần tạo nên sự thống trị hiện nay của phụ gia gốc naphthalene trong ngành.

Tuy nhiên, phụ gia gốc naphthalene có một số hạn chế trong quá trình sản xuất và sử dụng:

• Việc sản xuất phụ gia gốc naphtalen tạo ra một số chất độc hại có thể gây ô nhiễm môi trường.
• Khi sản xuất bê tông cường độ cao, dòng chảy cao, cường độ và tính công tác khó được đảm bảo. Do hạn chế về tác dụng khử nước nên lượng xi măng sử dụng trong bê tông cường độ cao tương đối lớn. Bê tông trộn với chất khử nước gốc naphthalene trở nên rất dày và khó gia công. Trước đây, khi sử dụng phụ gia gốc naphthalene cho bê tông cường độ cao, cần phải kiểm soát chặt chẽ lượng nước và liều lượng phụ gia để đảm bảo cường độ. Tuy nhiên, trên thực tế, khả năng thi công của bê tông kém, hỗn hợp vừa dính vừa đặc. Mặc dù có tính lưu động nhưng nó diễn ra chậm, dẫn đến tốc độ xây dựng chậm hơn và khiến công nhân tại chỗ phàn nàn. Việc tăng liều lượng phụ gia không cải thiện được tình hình và việc sử dụng quá nhiều phụ gia có thể ảnh hưởng đến thời gian đông kết và cường độ của bê tông. Thêm nước không phải là một lựa chọn.

2. Đặc điểm và hướng phát triển của Phụ gia Polycarboxylate thế hệ mới

Với sự phát triển nhanh chóng của ngành xây dựng, nhu cầu ngày càng cao về cường độ và độ bền của bê tông. Cường độ là một trong những trọng tâm chính của phát triển công nghệ bê tông. Do tốc độ đô thị hóa tăng nhanh ở Trung Quốc, các nhà phát triển đang tăng tỷ lệ sử dụng đất đô thị và các tòa nhà cao hơn 100 mét đang trở nên phổ biến hơn. Đồng thời, các cấp cường độ của bê tông đã vượt qua cấp C40 truyền thống, với các loại bê tông C50, C60 và thậm chí cường độ cao hơn đang được sử dụng. Nhiều thực tiễn kỹ thuật đã chỉ ra rằng việc sử dụng bê tông cường độ cao không chỉ làm giảm kích thước các phần kết cấu, làm nhẹ trọng lượng bản thân của kết cấu và giảm tiêu thụ vật liệu mà còn tăng cường khả năng chống địa chấn của tòa nhà, tăng tốc độ xây dựng, giảm chi phí dự án, và đáp ứng các yêu cầu xây dựng đặc biệt.
Khi bê tông tiếp tục phát triển theo hướng cường độ và hiệu suất cao hơn, các yêu cầu về nguyên liệu thô, đặc biệt là phụ gia, cũng tăng lên. Các phụ gia gốc naphtalen truyền thống không còn có thể đáp ứng được những yêu cầu này do những hạn chế trong quy trình sản xuất và khả năng thi công của bê tông. Thế hệ phụ gia gốc polycarboxylate mới đã nhanh chóng phát triển và được áp dụng thành công trong đường sắt, cầu, thủy lợi và các lĩnh vực kỹ thuật bê tông khác.

So với các phụ gia gốc naphthalene, phụ gia polycarboxylate có ba ưu điểm chính sau:

• Tốc độ giảm nước cao hơn và phân tán tốt hơn: Với cùng một lượng phụ gia, phụ gia gốc polycarboxylate duy trì cùng độ bền, độ sụt và khả năng chảy trong khi tiết kiệm được khoảng 10 kg nước. Tầm quan trọng của việc tiết kiệm 10 kg nước trên mỗi mét khối bê tông đã được hiểu rõ trong ngành - việc giảm này giúp tiết kiệm khoảng 20 kg–30 kg xi măng. Ưu điểm lớn nhất của nó được thấy ở bê tông cường độ cao, nơi lượng xi măng có thể giảm đáng kể, giúp giảm chi phí sản xuất một cách hiệu quả. Điều này thực sự đáp ứng yêu cầu “ba thấp” về hàm lượng xi măng thấp, tỷ lệ nước-xi măng thấp và hàm lượng nước thấp.
• Thân thiện với môi trường: Phụ gia Polycarboxylate được sản xuất không sử dụng chất kích thích mạnh như formaldehyde hay axit sulfuric có tính ăn mòn cao nên thân thiện với môi trường và bền vững.
• Phạm vi ứng dụng rộng rãi và triển vọng phát triển đầy hứa hẹn: Phụ gia gốc Polycarboxylate đang được ứng dụng trong bê tông tự lèn, bê tông mặt phẳng, bê tông cường độ cao, bê tông có độ bền cao, bê tông biển và kết cấu bê tông đúc sẵn. Chất lượng của họ không ngừng được cải thiện. Do những lợi thế toàn diện của chúng, các phụ gia gốc polycarboxylate đã được sử dụng rộng rãi và thành công ở nhiều vùng của Trung Quốc, tạo ra những lợi ích kinh tế và kỹ thuật đáng kể. Kinh nghiệm thực tế đã chứng minh rằng việc thúc đẩy và ứng dụng phụ gia polycarboxylate là một yêu cầu tất yếu để phát triển chất lượng bê tông hướng tới hiệu suất cao.