Polimero assorbente (poliacrilato di sodio) per la protezione del calcestruzzo

June 5, 2024

    L’acqua è importante per il calcestruzzo

    Durante il processo di indurimento del calcestruzzo cementizio, capita spesso che l’acqua necessaria per l’idratazione non possa essere reintegrata (l’acqua di stagionatura esterna difficilmente penetra all’interno del calcestruzzo). Ciò porta ad un aumento del ritiro autoasciugante all’interno della pietra di cemento e lo stress risultante causerà più crepe o pori primari nella struttura indurita. Questo fenomeno è particolarmente evidente per i calcestruzzi cementizi ad alte prestazioni.

    Polimero assorbente (poliacrilato di sodio)

    Dopo aver aggiunto il polimero super assorbente (SAP) alla miscela di calcestruzzo, grazie alle sue forti funzioni di assorbimento e rilascio dell’acqua, il calcestruzzo viene protetto dal lento processo di rilascio dell’umidità del SAP durante il processo di indurimento, prevenendo così la comparsa di crepe o pori. , migliorando significativamente la resistenza a compressione successiva del calcestruzzo.

    Resina che assorbe l’acqua – Il poliacrilato di sodio è una sostanza chimica con la capacità di assorbire l’acqua. Si forma combinando l’acido poliacrilico con gli ioni sodio. Questo materiale assorbe l’umidità dall’ambiente circostante, facendolo gonfiare e formare uno stato di gel. Queste proprietà chiave possono essere applicate positivamente al calcestruzzo.


    Prova sperimentale

    Materie prime e metodi di prova

    Materiali cementizi : cemento Portland ordinario 42,5 e ceneri volanti a basso contenuto di calcio di classe I.

    Aggregato grosso : pietrisco calcareo a classificazione continua da 5~20 mm.

    Aggregato fine : sabbia fluviale pulita con modulo di finezza pari a 2,8.

    Riduttore d’acqua : riduttore d’acqua ad alte prestazioni con acido policarbossilico, contenuto solido 25%, tasso di riduzione dell’acqua 25%.

    SAP : polimero assorbente (poliacrilato di sodio), particelle di polvere bianca, dimensione delle particelle 0,2~0,4 mm, la sua capacità di assorbimento d’acqua per acqua deionizzata e acqua calcarea satura è 200 e 30 volte la sua stessa massa.


    Rapporto di miscelazione del calcestruzzo

    S-0S-1S-2S-3S-4
    Acqua157,5157,5157,5157,5157,5
    Cemento405405405405405
    Cenere volante4545454545
    Aggregato fine780780780780780
    Aggregato grossolano995995995995995
    Contenuto SAP/%00,10,20,30.4
    Contenuto di agente riduttore d’acqua/%0,80,8111.2

    Risultati e discussione

    I risultati delle prove di resistenza a compressione di ciascun gruppo di calcestruzzo sono mostrati nella figura.

    Come si può vedere dalla figura, l’aggiunta di SAP ha un grande impatto sulla resistenza iniziale del calcestruzzo e maggiore è il dosaggio, maggiore è la riduzione.

    Quando il dosaggio raggiunge lo 0,4%, la resistenza alla compressione a 3 giorni diminuisce di circa il 18%.

    Tuttavia, con l’aumentare dell’età di polimerizzazione, l’effetto di polimerizzazione interno di SAP comincia ad apparire e la resistenza alla compressione aumenta gradualmente con l’aumento del dosaggio di SAP. Quando il dosaggio raggiunge lo 0,4%, la resistenza alla compressione a 28 giorni aumenta di circa il 10% e la resistenza alla compressione a 56 giorni aumenta di circa l’8%.


    Veduta

    Il futuro dell’utilizzo di resine che assorbono l’acqua per proteggere il calcestruzzo è promettente. Queste resine hanno il potenziale per migliorare la durabilità e le prestazioni delle strutture in calcestruzzo mitigando gli effetti dei problemi legati all’umidità.

    Le resine che assorbono l’acqua possono essere aggiunte alle miscele di calcestruzzo o applicate come trattamento superficiale. Se esposte all’umidità, queste resine si gonfiano e formano una barriera protettiva simile a un gel all’interno del calcestruzzo. Questa barriera aiuta a ridurre la permeabilità all’acqua, previene l’intrusione di umidità e inibisce la penetrazione di sostanze nocive come gli ioni cloruro.

    Migliorando la resistenza all’umidità del calcestruzzo, le resine che assorbono l’acqua aiutano a prevenire vari meccanismi di deterioramento del calcestruzzo, tra cui fessurazioni, corrosione dell’acciaio e danni da gelo-disgelo. Ciò a sua volta può prolungare la vita delle strutture in calcestruzzo e ridurre i costi di manutenzione e riparazione.

    Inoltre, queste resine possono anche promuovere pratiche di costruzione sostenibili riducendo la necessità di rivestimenti protettivi aggiuntivi e migliorando la durabilità complessiva del calcestruzzo, riducendo così lo spreco di materiale e l’impatto ambientale.

    Poiché la ricerca e lo sviluppo in questo campo continuano, si prevede che i progressi nella tecnologia delle resine che assorbono l’acqua porteranno a soluzioni di protezione del calcestruzzo più efficaci e versatili che forniranno prestazioni più elevate e una maggiore durata per i progetti infrastrutturali.


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