Trong suốt cuộc đời của bê tông, nước có tầm quan trọng trung tâm:
-Nó là một thành phần thiết yếu trong việc trộn, đóng rắn, và làm cứng bê tông;
-Sự trao đổi của nó với môi trường xung quanh làm cho bê tông cứng co lại, phồng lên và có thể bị nứt;
-Sự hiện diện của nó trong bê tông cứng ảnh hưởng đến cường độ và leo;
-Nó đóng một vai trò trung tâm trong sự suy giảm gây ra bởi hành động sương hoặc phản ứng kiềm-silica.
Rõ ràng, kiểm soát của nước là quan trọng để bê tông. Bài viết này cung cấp một cái nhìn tổng quan về một số cơ hội được cung cấp bởi việc sử dụng polymer siêu thấm (SAP) để đạt được sự kiểm soát đó. Các phần của bài viết có nguồn gốc từ một ấn phẩm trước đó.
Khi SAP được tiếp xúc với nước, họ sưng lên, và khi sau đó phải chịu khô, họ chế thu nhỏ. Những tính chính để sấy khô, họ chế thu nhỏ. Các tính chất chính có thể được sử dụng tích cực liên quan đến bê tông.
SAP có thể đảm bảo bảo dưỡng nước bên trong rất hiệu quả, được định nghĩa là "sự kết hợp của một tác nhân đóng rắn đóng vai trò là một hồ chứa nước bên trong, dần dần giải phóng nó khi bê tông khô". 7 Bảo dưỡng nước bên trong đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ để thúc đẩy quá trình hydrat hóa xi măng và kiểm soát sự co ngót của bê tông
Từ một điểm mạnh của xem, việc bổ sung các SAPs để bê tông có hai hiệu ứng đối diện: trong khi SAP tạo ra khoảng trống trong bê tông và do đó làm giảm sức mạnh, các nước bảo dưỡng bên trong được cung cấp bởi SAP tăng mức độ hydrat hóa và do đó làm tăng Sức mạnh. Trong đó có hai hiệu ứng này chiếm ưu thế phụ thuộc vào tỷ lệ nước-xi măng (w/c), sự trưởng thành của bê tông, và số lượng bổ sung SAP. Tổng hiệu quả dường như được mô tả tốt với các mô hình hiện có, chẳng hạn như khái niệm tỷ lệ gel-không gian. Đặc biệt, ở một cao w/c (> 0,45), SAP ngoài ra có tác dụng rất ít về hydrat hóa và do đó thường làm giảm cường độ nén. Ở một thấp w/c (<0.45), SAP addition may increase the compressive strength. sap="" addition="" may="" increase="" the="" compressive=""></0.45), SAP addition may increase the compressive strength.>
Sự co ngót của bê tông do mất nước đến môi tình xung quanh là một nguyên nhân nổi tiếng của nứt cả trong nhựa và ở trạng thái cứng. Loại nứt này có thể được giảm thiểu hiệu quả bằng cách làm chậm hoặc ngăn ngừa mất nước. Bởi hành động như là một nguồn nước, SAPs có thể có khả năng được sử dụng liên quan đến điều này, nhưng các loại co rút về cơ bản là bề mặt liên quan đến hiện tượng và nó có thể là khó khăn để tập trung các tác dụng của SAP đối với giao diện này. Co ngót tự động là một hiện tượng được kết nối chặt chẽ với bê tông hiệu suất cao. Co rút tự thân có thể dẫn đến nứt và ảnh hưởng đến sức mạnh, độ bền và tính thẩm mỹ của bê tông. Đây là một thách thức công nghệ đã hạn chế việc sử dụng bê tông hiệu suất cao. SAP được thêm vào hỗn hợp bê tông trong quá trình trộn cho phép kiểm soát chủ động các tính chất hình học và nhiệt động lực học của pha nước. Các nước trong hình thành SAP bao gồm về cơ bản là nước miễn phí, và kích thước và hình dạng của các vùi được điều chỉnh bởi các hạt SAP được thêm vào ban đầu. Do đó, quá trình lọc nước có thể được coi là phân phối pha nước được thiết kế.
SAPs cũng có thể được sử dụng như một phương tiện để kỹ sư cấu trúc lỗ chân lông của vật liệu xi măng. Trong quá trình xi măng hydrat hóa, các hạt SAP co lại và để các khoảng trống đầy khí. Điều này có khả năng có thể được sử dụng cho Entrainment kiểm soát không khí để cải thiện sức đề kháng sương của bê tông. Phương pháp thường được sử dụng cho việc entraining không khí được kết nối với một số khó khăn công nghệ quan trọng, bao gồm cả sự kết hợp của bong bóng khí trong bê tông tươi, mất không khí trong quá trình rung hoặc bơm, và các vấn đề với khả năng tương thích giữa phụ gia không khí và phụ gia giảm nước có phạm vi cao. Việc sử dụng SAPs cung cấp khả năng chủ động kiểm soát không khí bị bao bọc trong bê tông cứng, bao gồm tổng hàm lượng không khí, khoảng cách của bong bóng khí và kích thước (và thậm chí cả hình dạng) của các khoang riêng lẻ – chúng tôi gọi đây là sự huấn luyện không khí được thiết kế của bê tông.
Việc bổ sung SAP khô trong quá trình trộn dẫn đến sự thay đổi đáng kể về lưu biến của bê tông tươi nếu không thêm nước để bù đắp cho sự hấp thụ SAP. Ví dụ, với sự hấp thụ nước khoảng 15 g / g SAP khô, việc bổ sung chỉ 0,4% SAP so với trọng lượng xi măng sẽ dẫn đến giảm w / c miễn phí xuống 0,06. Sự thay đổi này trong w / c sẽ làm cho ứng suất tăng gấp ba lần và độ nhớt nhựa tăng 25% đối với bê tông với w / c ban đầu là 0,4. Ngoài hiệu ứng liên kết nước tinh khiết này, sự gia tăng hơn nữa về căng thẳng năng suất và độ nhớt nhựa sẽ được gây ra bởi sự hiện diện vật lý của các hạt SAP bị sưng. Nếu hiệu ứng làm dày do SAP gây ra là không mong muốn, nó có thể được giảm thiểu bằng cách bổ sung các phụ gia dẻo hóa. Ví dụ, hiệu ứng làm dày liên quan đến sự hấp thụ nước của SAP có thể đặc biệt hữu ích cho bê tông trộn ướt, một quá trình có thể gặp một số khó khăn về công nghệ. Để cho phép bơm hỗn hợp bê tông bình thường, cần có sự sụt giảm cao. Tuy nhiên, để giảm thiểu sự phục hồi và cho phép độ dày tích tụ thích hợp trong quá trình bê tông hóa, cần có sự sụt giảm thấp. Trong thực tế, nhà sản xuất bê tông có thể cần phải cân bằng trên lưỡi dao và giữ cho sự sụt giảm ở mức 80 mm (3 in.). Ngoài việc thực hiện kiểm soát chính xác sự sụt giảm bê tông tươi, thông thường cần phải thêm một phụ gia tăng tốc thiết lập tại vòi phun. Thật không may, sự pha trộn tăng tốc thiết lập dẫn đến giảm đáng kể cường độ nén dài hạn. Khái niệm sử dụng SAPs để điều chỉnh sự sụt giảm của shotcrete trộn ướt đã được thử nghiệm trong thực tế. SAP khô đã được thêm vào vòi phun và sự hấp thu nước nhanh chóng của nó đã được chứng minh là tạo ra sự thay đổi độ nhớt trong quá trình đặt, cho phép tích tụ các lớp dày mà không cần sử dụng các phụ gia tăng tốc thiết lập. Lợi ích thứ hai đặc biệt hấp dẫn vì rất khó để kiểm soát sự bao bọc không khí của shotcrete đã đặt. Khi shotcrete được đặt, những thay đổi lớn trong cấu trúc khoảng trống không khí sẽ xảy ra nếu nó dựa trên sự pha trộn bình thường, không khí. Tuy nhiên, với SAPs, có thể thiết kế chính xác cấu trúc không khí cuối cùng, sẽ không bị ảnh hưởng bởi quy trình bơm và đặt.