เวแลน กัม ในคอนกรีตอัดตัวเอง (SCC): คู่มือผู้กำหนดสูตร

คอนกรีตอัดเองเป็นหนึ่งในความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดในเทคโนโลยีการก่อสร้างในช่วงสามทศวรรษที่ผ่านมา ส่วนผสมคอนกรีตที่ไหลภายใต้น้ำหนักของมันเอง เติมแบบหล่อที่ซับซ้อนโดยไม่มีการสั่นสะเทือน ผ่านการเสริมแรงหนาแน่นโดยไม่มีการแยกส่วน และยังคงได้รับคุณสมบัติทางกลของคอนกรีตสั่นสะเทือนแบบปกติ — ข้อได้เปรียบทางวิศวกรรมและเศรษฐกิจนั้นมีมากมาย

แต่ SCC ก็เป็นหนึ่งในสูตรคอนกรีตที่ละเอียดอ่อนที่สุดที่มีอยู่ ความลื่นไหลแบบเดียวกันที่ทำให้อัดแน่นได้เองยังทำให้เสี่ยงต่อ การแยกตัว - การแยกมวลรวมหยาบออกจากเพสต์ - และ การตกเลือด - การอพยพของน้ำขึ้นไปผ่านส่วนผสม ส่วนผสมที่เหลวเกินไปเล็กน้อย หรือมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในปริมาณความชื้นรวมหรือปฏิกิริยาของซีเมนต์ สามารถเปลี่ยนจากการทำงานสมบูรณ์แบบไปเป็นการแยกส่วนอย่างสมบูรณ์

วิธีแก้ปัญหาสำหรับความไวนี้คือ สารปรับเปลี่ยนความหนืด (VMA) ซึ่งเป็นสารผสมที่เพิ่มความหนืดและการยึดเกาะของซีเมนต์เพสต์โดยไม่ลดความไหล ทำให้ส่วนผสมมีความทนทานต่อการแปรผันเล็กน้อยในวัสดุที่เป็นส่วนประกอบและสภาวะการผสม

หมากฝรั่ง Welan เป็นหนึ่งใน VMA ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับ SCC การรวมกันของความหนืดสูงที่แรงเฉือนต่ำ (ป้องกันการแยกตัวในขณะนิ่ง) ลักษณะการเฉือนบางลงอย่างมาก (รักษาความสามารถในการไหลภายใต้แรงเฉือนของตำแหน่ง) ความเสถียรในสภาพแวดล้อมของซีเมนต์ที่มีความเป็นด่างสูง และความเข้ากันได้กับสารลดน้ำพิเศษโพลีคาร์บอกซิเลทที่ใช้ใน SCC ทำให้เหมาะอย่างยิ่งกับการใช้งานนี้

คู่มือนี้จัดทำขึ้นสำหรับนักเทคโนโลยีคอนกรีต ผู้กำหนดส่วนผสมผสม และวิศวกรเคมีก่อสร้างที่ทำงานเกี่ยวกับสูตร SCC โดยครอบคลุมถึงวิธีการทำงานของ Welan Gum ในฐานะ VMA กลไกความเสถียรเฉพาะที่มีให้ ปริมาณและปฏิกิริยากับสารลดน้ำพิเศษ การทดสอบความทนทาน การแก้ไขปัญหา และวิธีการเปรียบเทียบ Welan Gum กับ VMA ทางเลือก

Unionchem จำหน่ายยาง Welan ประสิทธิภาพสูงสำหรับ SCC และการใช้งานในการก่อสร้าง:Welan Gum — หน้าผลิตภัณฑ์ Unionchem

คอนกรีตอัดตัวเองคืออะไร และเหตุใดจึงต้องมี VMA

แนวคิดของ SCC

คอนกรีตทั่วไปจำเป็นต้องมีการสั่นสะเทือนทางกลในระหว่างการวางเพื่อรวมส่วนผสม ขจัดช่องว่างอากาศ และให้แน่ใจว่าคอนกรีตเต็มแบบหล่อจนเต็ม การสั่นสะเทือนต้องใช้แรงงานมาก ไวต่อเวลา และอาจเป็นเรื่องยากหรือเป็นไปไม่ได้เลยในการเสริมแรงที่หนาแน่น พื้นที่เข้าถึงที่จำกัด หรือการเทต่อเนื่องขนาดใหญ่

SCC ขจัดความจำเป็นในการสั่นสะเทือนโดยการทำให้ได้ของเหลวที่เพียงพอผ่านการออกแบบส่วนผสม — โดยหลักๆ ผ่านการใช้ตัวลดน้ำช่วงสูง (สารลดน้ำพิเศษ) และปริมาณการเพสต์ที่ควบคุมอย่างระมัดระวังและปริมาณรวม ส่วนผสม SCC ที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสม:

• ไหล ตามน้ำหนักของตัวเองเพื่อเติมแบบหล่อให้สมบูรณ์

• ผ่าน ช่องว่างระหว่างเหล็กเสริมโดยไม่มีสิ่งกีดขวาง

• ต่อต้านการแบ่งแยก - รักษาการกระจายตัวของมวลรวมที่เป็นเนื้อเดียวกันตลอดการไหล

• ปรับระดับตัวเอง ให้เป็นพื้นผิวเรียบสม่ำเสมอ

คุณสมบัติทั้งสี่นี้ — ความสามารถในการเติม, ความสามารถในการผ่าน, ความต้านทานการแยกส่วน และการตกแต่งพื้นผิว — กำหนดประสิทธิภาพของ SCC และได้รับการประเมินโดยการทดสอบมาตรฐาน (การไหลตก, แหวน J, กรวยรูปตัววี, การแยกตะแกรง) ก่อนการเททุกครั้ง

ปัญหาความมั่นคง

ความท้าทายพื้นฐานในการออกแบบ SCC คือความลื่นไหลและเสถียรภาพอยู่ในความขัดแย้งโดยตรง การเพิ่มความลื่นไหล (โดยการเพิ่มสารลดน้ำพิเศษหรือน้ำ) ช่วยเพิ่มความสามารถในการเติม แต่ลดความต้านทานการแยกตัว การลดอัตราส่วนน้ำต่อสารยึดเกาะช่วยเพิ่มความเสถียรแต่ลดความลื่นไหล

การออกแบบ SCC แบบทั่วไปจัดการข้อขัดแย้งนี้ด้วย ปริมาณปูนซีเมนต์สูง (ซีเมนต์มากขึ้น วัสดุเสริมซีเมนต์ และตัวเติมเพื่อเพิ่มการเกาะกันของเฟสปูน) และ ลดปริมาณการรวมตัวหยาบ (อนุภาคขนาดใหญ่น้อยลงเพื่อแยก) วิธีการเหล่านี้ได้ผล แต่จะเพิ่มต้นทุนและอาจส่งผลต่อคุณสมบัติทางกล

VMA เสนอแนวทางที่สาม: เพิ่มความหนืดและการทำงานร่วมกันของเฟสของเพสต์โดยตรง โดยไม่ต้องเปลี่ยนปริมาณน้ำหรือสัดส่วนรวม สิ่งนี้ช่วยให้ผู้ออกแบบส่วนผสมสามารถบรรลุทั้งความลื่นไหลสูงและความเสถียรที่เพียงพอไปพร้อมๆ กัน และเพื่อรักษาความเสถียรนั้นแม้ว่าวัสดุที่เป็นส่วนประกอบจะแตกต่างกันเล็กน้อยระหว่างแบทช์ก็ตาม

เหตุใดความแข็งแกร่งจึงมีความสำคัญ

ในทางปฏิบัติ SCC ไม่เคยถูกจัดกลุ่มภายใต้สภาพห้องปฏิบัติการที่มีการควบคุมอย่างสมบูรณ์แบบ ปริมาณความชื้นรวมจะแตกต่างกันไป ปฏิกิริยาของซีเมนต์จะแตกต่างกันไปในแต่ละการส่งมอบ อุณหภูมิแวดล้อมส่งผลต่อข้อกำหนดปริมาณของสารผสม VMA ที่ให้ความทนทาน ซึ่งรักษาส่วนผสมให้อยู่ในขีดจำกัดประสิทธิภาพที่ยอมรับได้แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ ไม่ใช่สิ่งหรูหรา มันเป็นความจำเป็นในทางปฏิบัติสำหรับการผลิต SCC ที่เชื่อถือได้

นี่คือจุดที่คุณสมบัติทางรีโอโลยีที่เป็นเอกลักษณ์ของเวลานกัมกลายเป็นเรื่องสำคัญ

Welan Gum ทำงานอย่างไรใน SCC: กลไกทางรีโอโลจี

เหงือก Welan เป็นโพลีแซ็กคาไรด์ของจุลินทรีย์ที่เกิดจากการหมัก Alcaligenes sp. ในสารละลายที่เป็นน้ำ โมเลกุลของ Welan Gum จะสร้างโครงสร้างเกลียวที่แข็งและขยายออกไป — คล้ายกับแซนแทนกัมในบางกรณี แต่มีความเสถียรทางความร้อนและทางเคมีมากกว่าอย่างมีนัยสำคัญ

ในซีเมนต์เพสต์ของส่วนผสม SCC นั้น Welan Gum จะสร้างโครงข่ายโพลีเมอร์สามมิติที่ปรับเปลี่ยนรีโอโลจีของส่วนผสมในสองวิธีที่สำคัญ:

1. ความเค้นครากและความหนืดคงที่ (ความต้านทานการแยกตัว)

ขณะนิ่ง — หรือภายใต้อัตราเฉือนที่ต่ำมากซึ่งเกิดขึ้นเมื่อคอนกรีตหยุดนิ่งอยู่ในแบบหล่อ — โครงข่ายโพลีเมอร์ของ welan gum จะให้ ค่าความเค้นคราก ที่วัดได้ และมีความหนืดปรากฏสูง ซึ่งหมายความว่าส่วนผสมจะต้านทานการไหลจนกว่าจะมีการใช้แรงเกณฑ์

ในทางปฏิบัติ: อนุภาครวมไม่สามารถจมผ่านส่วนผสมที่มีความเครียดครากได้ สารเพสต์จะยึดมวลรวมไว้เป็นสารแขวนลอย ป้องกันการแยกตัวแม้ในช่วงเวลาที่ขยายออกไประหว่างการผสมและเซ็ตสุดท้าย

2. ลักษณะการเฉือนบางลง (ความสามารถในการไหลระหว่างการวางตำแหน่ง)

ภายใต้อัตราเฉือนที่สูงขึ้นซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการผสม การสูบ และการไหลผ่านแบบหล่อ เครือข่ายของเหงือกเวลานจะพังทลายลง ความหนืดที่ปรากฏจะลดลงอย่างมาก และของผสมจะไหลอย่างอิสระ นี่เป็นพฤติกรรมของพลาสติกเทียม (การทำให้ผอมบาง) แบบเดียวกันที่ทำให้แซนแทนกัมมีประสิทธิภาพในการใช้งานด้านอาหาร แต่เวแลนกัมจะคงพฤติกรรมนี้ไว้ที่อุณหภูมิสูงถึง 150°C และในสภาพแวดล้อมของซีเมนต์ที่มีความเป็นด่างสูง (pH 12–13) ซึ่งแซนแทนกัมจะสลายตัว

การรวมกันของคุณสมบัติทั้งสองนี้ ได้แก่ ความหนืดสูงขณะนิ่ง ความหนืดต่ำภายใต้แรงเฉือน เป็นสิ่งที่ SCC ต้องการ: ส่วนผสมจะไหลในระหว่างการวาง แต่คงมวลรวมไว้ในระบบกันสะเทือนเมื่อหยุดนิ่ง

3. ความมั่นคงในสภาพแวดล้อมของปูนซีเมนต์

สภาพแวดล้อมของซีเมนต์เพสต์มีปฏิกิริยารุนแรงทางเคมี: pH 12–13, ความเข้มข้นของแคลเซียมและไอออนอัลคาไลสูง และอุณหภูมิที่สูงถึง 60–80°C ในการเทคอนกรีตมวล โพลีเมอร์อินทรีย์ส่วนใหญ่จะสลายตัวอย่างรวดเร็วภายใต้สภาวะเหล่านี้

โครงสร้างขดลวดที่แข็งแกร่งของ Welan Gum มีความเสถียรเป็นพิเศษในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง โดยจะรักษาฟังก์ชันการปรับความหนืดไว้ตลอดการวางตำแหน่งและช่วงการให้น้ำตั้งแต่เนิ่นๆ ซึ่งเป็นช่วงวิกฤตที่ต้องป้องกันการแยกตัว

สำหรับภาพรวมโดยสมบูรณ์ของคุณสมบัติของเวลานกัมและการใช้งานทางอุตสาหกรรม โปรดดูที่:เวหลานกัมคืออะไรและใช้ทำอะไร?

ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่สำคัญของ SCC และวิธีที่ Welan Gum ตอบสนองแต่ละข้อ

ความสามารถในการเติม (การไหลตกต่ำ)

ความสามารถในการเติมจะวัดโดยการทดสอบการไหลตกตะกอน - เส้นผ่านศูนย์กลางของการแพร่กระจายของคอนกรีตหลังจากยกกรวยตกต่ำขึ้น เป้าหมาย SCC ทั่วไป: 550–850 มม. ขึ้นอยู่กับการใช้งาน

เหงือก Welan ในระดับปริมาณโดยทั่วไป (0.01%–0.04% โดยน้ำหนักซีเมนต์) จะไม่ลดการไหลเวียนของตะกอนอย่างมีนัยสำคัญเมื่อใช้ร่วมกับสารลดน้ำพิเศษที่เหมาะสม สารลดน้ำพิเศษควบคุมความลื่นไหล เวแลนกัม ควบคุมความหนืดและการเกาะตัวกันอย่างอิสระ

หลักการสำคัญ: ใน SCC ที่ได้รับการออกแบบอย่างดีซึ่งมีเวลแลนกัม การไหลตกต่ำและความหนืดของพลาสติกจะถูกควบคุมแบบกึ่งอิสระ — ปริมาณของสารลดน้ำพิเศษจะกำหนดการไหล และปริมาณของเวลแลนกัมจะกำหนดความหนืด การแยกส่วนนี้เป็นหนึ่งในข้อได้เปรียบเชิงปฏิบัติที่สำคัญที่สุดของการใช้ VMA

ความสามารถในการส่งบอล (J-ring, L-box)

ความสามารถในการส่งผ่าน — ความสามารถของส่วนผสมที่จะไหลผ่านช่องว่างในการเสริมแรงโดยไม่มีการปิดกั้น — ขึ้นอยู่กับทั้งความลื่นไหลและการไม่มีการเชื่อมรวม หมากฝรั่ง Welan มีส่วนช่วยในการส่งผ่านโดยรักษาความเป็นเนื้อเดียวกันของส่วนผสม: ส่วนผสมแบบแยกส่วนซึ่งมีมวลรวมหยาบกระจุกตัวอยู่ในบริเวณเดียว จะปิดกั้นช่องว่างการเสริมแรงแม้ว่าความไหลโดยรวมจะเพียงพอก็ตาม

ความต้านทานการแยกตัว (การแยกตะแกรง, ดัชนีความเสถียรของภาพ)

นี่คือหน้าที่หลักของเหงือกเวลานใน SCC การทดสอบการแยกตะแกรง (EN 12350-11) วัดสัดส่วนของเพสต์ที่ผ่านตะแกรงขนาด 5 มม. หลังจากที่คอนกรีตพักตัวแล้ว ผลลัพธ์ที่สูงบ่งชี้ว่าเพสต์แยกออกจากมวลรวมแล้ว

เหงือก Welan ช่วยลดการแยกตัวของตะแกรงโดยการจับมวลรวมไว้ในเพสต์โดยอาศัยความเค้นครากและการมีส่วนร่วมของความหนืด SCC ที่มีสูตรอย่างดีพร้อมเวลแลนกัม โดยทั่วไปแล้วจะได้ค่าการแยกตัวของตะแกรงต่ำกว่า 15% (เกณฑ์การยอมรับมาตรฐาน) แม้ว่าจะมีการไหลที่ค่อนข้างตกต่ำก็ตาม

ต้านทานการตกเลือด

เลือดออก — การอพยพของน้ำผสมขึ้นไป — เป็นรูปแบบหนึ่งของการแยกที่ส่งผลต่อคุณภาพพื้นผิวและคุณสมบัติใกล้พื้นผิวของคอนกรีตชุบแข็ง หมากฝรั่ง Welan ช่วยลดเลือดออกโดยการเพิ่มความหนืดของเฟสน้ำ ทำให้น้ำเคลื่อนตัวขึ้นช้าลงผ่านส่วนผสม

ปริมาณเหงือก Welan ใน SCC

หมากฝรั่งเวหลานมีประสิทธิภาพสูง — มีประสิทธิภาพที่ความเข้มข้นต่ำมาก ปริมาณโดยทั่วไปใน SCC:

จุดเริ่มต้นสำหรับการใช้งาน SCC ส่วนใหญ่: 0.015%–0.020% โดยน้ำหนักซีเมนต์

เหล่านี้คือช่วงคำแนะนำ ปริมาณที่แท้จริงจะต้องกำหนดโดยส่วนผสมทดลองในระบบเฉพาะของคุณ กับซีเมนต์ สารมวลรวม และสารลดน้ำพิเศษเฉพาะของคุณ

ปริมาณที่แสดงต่อลูกบาศก์เมตร

สำหรับ SCC ทั่วไปที่มี 400 กก./ม.⊃3; ปริมาณซีเมนต์:

• 0.015% × 400 กก. = 60 กรัม/เมตร⊃3; ของเหงือกเวลาน

• 0.025% × 400 กก. = 100 กรัม/เมตร⊃3; ของเหงือกเวลาน

ในปริมาณเหล่านี้ เวแลนกัมเป็นหนึ่งในสารผสมที่มีปริมาณน้อยที่สุดในระบบ SCC แต่ผลกระทบต่อความเสถียรของส่วนผสมนั้นไม่ได้สัดส่วนกับปริมาณ

การโต้ตอบกับสารลดน้ำพิเศษ: คำถามความเข้ากันได้ที่สำคัญ

คำถามเกี่ยวกับความเข้ากันได้ที่สำคัญที่สุดในการออกแบบสารผสมเพิ่ม SCC คือการทำงานร่วมกันระหว่าง VMA และสารลดน้ำพิเศษ ในระบบที่ออกแบบมาไม่ดี VMA และสารลดน้ำพิเศษสามารถโต้ตอบในลักษณะที่ลดประสิทธิภาพของทั้งสองอย่างได้

เหงือก Welan และโพลีคาร์บอกซิเลตอีเทอร์ (PCE) สารลดน้ำพิเศษ

สารลดน้ำพิเศษ PCE เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับ SCC โดยให้ปริมาณน้ำที่ลดลงได้สูงในปริมาณที่ต่ำ และมีโปรไฟล์การสูญเสียการตกต่ำที่ค่อนข้างคงที่เมื่อเวลาผ่านไป

หมากฝรั่ง Welan เข้ากันได้กับสารลดน้ำพิเศษ PCE ซึ่งไม่มีปฏิกิริยาในทางลบ และผลกระทบต่อกระแสวิทยาส่วนใหญ่เป็นสารเติมแต่งและเป็นอิสระจากกัน PCE ควบคุมการลดความเครียดของผลผลิต (ของเหลว) และเวแลนกัมควบคุมความหนืดของพลาสติก (การเกาะกัน) ความเป็นอิสระนี้เป็นสิ่งที่ทำให้สามารถควบคุมการไหลและความเสถียรแบบกึ่งอิสระตามที่อธิบายไว้ข้างต้น

ความหมายโดยนัย: เมื่อปรับการออกแบบส่วนผสม SCC สามารถปรับปริมาณของสารลดน้ำพิเศษและปริมาณของ Welan Gum ได้อย่างอิสระเพื่อให้บรรลุเป้าหมายการไหลตกต่ำและความหนืดเป้าหมายพร้อมกัน นี่เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือแนวทาง VMA ซึ่งมีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับระบบสารลดน้ำพิเศษ

เหงือก Welan และสารแนฟทาลีน/สารลดน้ำพิเศษเมลามีน

สารลดน้ำพิเศษรุ่นเก่า (แนฟทาลีนซัลโฟเนต, เมลามีนซัลโฟเนต) มีการใช้กันน้อยกว่าใน SCC แต่ยังคงพบได้ในบางตลาด โดยทั่วไปแล้ว หมากฝรั่ง Welan เข้ากันได้กับสารลดน้ำพิเศษเหล่านี้ แต่ปฏิกิริยาระหว่างกันอาจไม่สะอาดเท่า PCE — อาจจำเป็นต้องปรับขนาดยาบางอย่าง

ลำดับการให้ยา

ลำดับการเติมสารผสมส่งผลต่อประสิทธิภาพ ลำดับที่แนะนำสำหรับเวแลนกัมใน SCC:

1. เพิ่มเวแลนกัมลงในน้ำผสมก่อนเติมลงในวัสดุแห้ง - เพื่อให้มั่นใจว่าเวแลนกัมได้รับความชุ่มชื้นอย่างเต็มที่ก่อนที่จะสัมผัสกับซีเมนต์

2. หรืออีกทางหนึ่ง เติมเวลแลนกัมเป็นสารละลายก่อนละลาย (0.1%–0.5% ในน้ำ) — นี่เป็นแนวทางที่เชื่อถือได้มากที่สุดสำหรับการให้ยาอย่างสม่ำเสมอ

3. เพิ่มสารลดน้ำพิเศษหลังจากผสมสารละลายเวแลนกัมลงในส่วนผสมแล้ว

แนะนำให้ละลายเวลแลนกัมในน้ำก่อนเติมลงในเครื่องผสมคอนกรีตเพื่อประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอ การเติมผงเวแลนกัมแบบแห้งลงในเครื่องผสมคอนกรีตโดยตรงอาจส่งผลให้เกิดการให้น้ำที่ไม่สมบูรณ์และการพัฒนาความหนืดที่ไม่สอดคล้องกัน

Welan Gum กับ VMA อื่นๆ สำหรับ SCC: การวิเคราะห์เปรียบเทียบ

SCC มีการใช้ VMA หลายประเภท การทำความเข้าใจว่า Welan Gum เปรียบเทียบกับทางเลือกอื่นอย่างไร ช่วยในการเลือกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานและตลาดเฉพาะของคุณ

เหตุใดจึงไม่ใช้แซนแทนกัมใน SCC

แซนแทนกัมมีพฤติกรรมเฉือนบางได้ดีเยี่ยม และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็น VMA ในการขุดเจาะของเหลว อย่างไรก็ตาม ไม่เหมาะกับ SCC เนื่องจากจะสลายตัวอย่างรวดเร็วในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างซีเมนต์ (pH 12–13) ภายในไม่กี่ชั่วโมงเมื่อสัมผัสกับซีเมนต์เพสต์ แซนแทนกัมจะสูญเสียฟังก์ชันการปรับความหนืดไป — เมื่อต้องการความต้านทานการแยกตัวมากที่สุด

ความคงตัวของด่างที่เหนือกว่าของ Welan Gum เป็นเหตุผลหลักที่ทำให้ได้รับความนิยมมากกว่าแซนแทนกัมสำหรับการใช้งานประสานกัน

เหตุใด HEC จึงมีข้อจำกัดใน SCC

ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC) มีความเสถียรในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง และใช้เป็น VMA ในการใช้งานยาแนวและปูนบางชนิด อย่างไรก็ตาม ใน SCC:

• HEC ให้การตัดเฉือนที่บางน้อยกว่าเหงือก Welan — การลดความหนืดภายใต้แรงเฉือนจะเด่นชัดน้อยกว่า ซึ่งอาจส่งผลต่อความสามารถในการไหล

• HEC ต้องการขนาดการใช้ที่สูงกว่าเพื่อให้ได้มาซึ่งความต้านทานการแยกตัวที่เท่ากัน

• ประสิทธิภาพของ HEC มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมากกว่า

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ HEC และการใช้งานทางอุตสาหกรรม โปรดดูที่:ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC) คืออะไรและใช้ทำอะไร?

หมากฝรั่งเวหลาน VS หมากฝรั่งไดอูตัน

Diutan gum เป็นโพลีแซ็กคาไรด์จากจุลินทรีย์อีกชนิดหนึ่งที่ใช้เป็น VMA ใน SCC มีความคงตัวของความเป็นด่างคล้ายคลึงกับเวแลนกัมและมีพฤติกรรมการเฉือนบางที่เทียบเคียงได้ ทางเลือกระหว่างเวแลนกัมและไดอูแทนกัมโดยหลักแล้วคือความพร้อมใช้งาน ต้นทุน และคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพเฉพาะในระบบซีเมนต์ของคุณ — ทั้งสองอย่างเป็น VMA ที่มีประสิทธิภาพสำหรับ SCC หมากฝรั่ง Welan มีจำหน่ายอย่างแพร่หลายทั่วโลกและเป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการยอมรับมากขึ้นในตลาด

การออกแบบผสมผสาน SCC กับ Welan Gum: กรอบการทำงานที่ใช้งานได้จริง

แนวทางรีโอโลจีแบบสองจุด

การออกแบบส่วนผสม SCC ด้วย VMA เป็นที่เข้าใจได้ดีที่สุดผ่านแนวคิดเรื่อง รีโอโลยีแบบสองจุด : ส่วนผสมมีพารามิเตอร์ทางรีโอโลยีที่สำคัญ 2 ตัวที่ต้องอยู่ภายในช่วงเป้าหมายทั้งคู่:

• ความเครียดที่เกิดจากผลผลิต (หรือการไหลตกต่ำ): ต้องต่ำเพียงพอสำหรับส่วนผสมที่จะไหลและเติมแบบหล่อ

• ความหนืดของพลาสติก (หรือ T500 เท่า) จะต้องสูงพอที่จะป้องกันการแยกตัวและการตกเลือด

ใน SCC แบบทั่วไปที่ไม่มี VMA พารามิเตอร์ทั้งสองนี้จะเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนา — การลดความเค้นคราก (เพิ่มความลื่นไหล) ยังช่วยลดความหนืดของพลาสติก (ลดความเสถียร) ด้วย Welan Gum สามารถปรับกึ่งอิสระได้:

• ปรับการไหลตกต่ำ → เปลี่ยนปริมาณสารลดน้ำพิเศษ

• ปรับความหนืด/ความคงตัวของพลาสติก → เปลี่ยนปริมาณเวแลนกัม

การแยกส่วนนี้เป็นข้อได้เปรียบเชิงปฏิบัติขั้นพื้นฐานของแนวทาง VMA และเป็นสิ่งที่ทำให้ SCC ที่มีเวแลนกัมมีความแข็งแกร่งมากกว่า SCC ที่ไม่มี VMA

กรอบการออกแบบมิกซ์ SCC ทั่วไป

การทดสอบความทนทาน

ก่อนจะสรุปการออกแบบส่วนผสม SCC ด้วยเวลแลนกัม การทดสอบความทนทานถือเป็นสิ่งสำคัญ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการจงใจเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์หลักภายในช่วงของรูปแบบการผลิตที่คาดหวัง และการตรวจสอบว่าส่วนผสมยังคงอยู่ในเกณฑ์การยอมรับ:

• การเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ำ: ±5 ลิตร/ม.⊃3; จากเป้าหมาย

• ความแปรผันของความชื้นรวม: ±0.5% จากเป้าหมาย

• การเปลี่ยนแปลงขนาดยาของสารลดน้ำพิเศษ: ±10% จากเป้าหมาย

• การเปลี่ยนแปลงของปริมาณปูนซีเมนต์: ±10 กก./ม.⊃3; จากเป้าหมาย

• ความแปรผันของอุณหภูมิ: ทดสอบที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำสุดและสูงสุดที่คาดไว้

การผสม SCC ที่แข็งแกร่งกับเวลแลนกัมควรคงอยู่ภายในเกณฑ์การไหลตกต่ำและเกณฑ์การยอมรับการแยกจากทุกรูปแบบเหล่านี้ หากส่วนผสมไม่ผ่านการทดสอบความคงทน ให้เพิ่มปริมาณเวแลนกัมและทดสอบซ้ำ

Welan Gum ในสารละลายซีเมนต์บ่อน้ำมัน

นอกเหนือจาก SCC แล้ว หมากฝรั่ง Welan ยังใช้เป็นตัวปรับการไหลใน สารละลายซีเมนต์ของบ่อน้ำมัน — ระบบซีเมนต์ที่ถูกสูบเข้าไปในช่องว่างวงแหวนระหว่างท่อและหลุมเจาะเพื่อให้การแยกโซนและการรองรับโครงสร้าง

การประสานบ่อน้ำมันทำให้เกิดสภาวะที่รุนแรงยิ่งกว่า SCC:

• อุณหภูมิสูงถึง 150°C+ ในบ่อน้ำลึก

• ทนแรงดันได้หลายร้อยบาร์

• สภาพแวดล้อมน้ำเกลือที่มีความเค็มสูง

• สารละลายซีเมนต์ที่มีความเป็นด่างสูง (pH 12–13)

หมากฝรั่ง Welan คงฟังก์ชันการปรับความหนืดไว้ภายใต้สภาวะเหล่านี้ทั้งหมด ในสารละลายซีเมนต์บ่อน้ำมันมีดังนี้:

• ป้องกันการตกตะกอนของวัสดุที่มีน้ำหนัก (แบไรท์, เฮมาไทต์) ระหว่างการวาง

• ควบคุมน้ำเปล่า (เลือดออก) ในปูนซีเมนต์เซ็ตตัว

• ให้การปรับเปลี่ยนรีโอโลจีเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความสามารถในการสูบจ่าย

• รักษาความเสถียรในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและมีความเค็มสูง ซึ่งโพลีเมอร์อินทรีย์ส่วนใหญ่ใช้งานไม่ได้

ปริมาณโดยทั่วไปในซีเมนต์บ่อน้ำมัน: 0.02%–0.05% โดยน้ำหนักซีเมนต์

หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Welan Gum ในการใช้งานในบ่อน้ำมัน โปรดดูที่:เวหลาน กัม: ไบโอโพลีเมอร์ประสิทธิภาพสูงสำหรับการใช้งานในบ่อน้ำมันและการก่อสร้าง

การแก้ไขปัญหา: ปัญหาทั่วไปใน SCC กับ Welan Gum

ปัญหาที่ 1: ผสมแยกกันแม้จะมีเหงือกเสริมก็ตาม

สาเหตุที่เป็นไปได้:

• ปริมาณเหงือก Welan ต่ำเกินไปสำหรับระดับของเหลวของส่วนผสม

• หมากฝรั่ง Welan ไม่ได้รับน้ำเต็มที่ก่อนเติมลงในเครื่องผสม (เติมผงแห้งโดยตรง)

• ปริมาณสารลดน้ำพิเศษสูงเกินไปเมื่อเทียบกับปริมาณ VMA

• เนื้อหารวมหรือขนาดรวมสูงสุดอยู่นอกช่วงที่เหมาะสมสำหรับ SCC

โซลูชั่น:

• เพิ่มปริมาณเหงือก Welan ทีละ 0.005%–0.010% และทดสอบซ้ำ

• ละลายเหงือก Welan ในน้ำผสมก่อนเติม ให้ความชุ่มชื้นเต็มที่ (ขั้นต่ำ 30 นาทีที่อุณหภูมิห้อง)

• ลดปริมาณสารลดน้ำพิเศษเล็กน้อยและทดสอบซ้ำ

• ตรวจสอบการให้เกรดรวม — ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเนื้อหารวมหยาบอยู่ภายในช่วงที่เหมาะสมของ SCC

ปัญหาที่ 2: ส่วนผสมมีความหนืดเกินไป — มีการไหลไม่ดี มีการไหลตกต่ำ

สาเหตุที่เป็นไปได้:

• ปริมาณเหงือก Welan สูงเกินไป

• ปริมาณสารลดน้ำพิเศษพิเศษไม่เพียงพอสำหรับระดับ VMA ที่ใช้

• หมากฝรั่ง Welan ใช้ยาเกินขนาดเนื่องจากการชั่งน้ำหนักที่ไม่ถูกต้องในปริมาณยาต่ำ

โซลูชั่น:

• ลดปริมาณเหงือกเวแลนลงทีละ 0.005%

• เพิ่มปริมาณสารลดน้ำพิเศษเพื่อฟื้นฟูการไหลของเป้าหมายที่ตกต่ำ

• ตรวจสอบความถูกต้องแม่นยำในการชั่งน้ำหนัก — ที่ปริมาณ 60–100 กรัม/ม.⊃3 ข้อผิดพลาดสัมบูรณ์เพียงเล็กน้อยแสดงถึงข้อผิดพลาดที่มีเปอร์เซ็นต์มาก ใช้เครื่องชั่งที่มีความแม่นยำ

ปัญหาที่ 3: ประสิทธิภาพไม่สอดคล้องกันระหว่างชุดงาน

สาเหตุที่เป็นไปได้:

• ความแปรผันของการละลายเหงือก Welan — ขั้นตอนก่อนการละลายไม่สอดคล้องกัน

• ความแปรผันของปริมาณความชื้นรวมระหว่างแบทช์

• ความแปรผันของปฏิกิริยาของซีเมนต์ระหว่างการส่งมอบ

• การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของสารผสม

โซลูชั่น:

• สร้างมาตรฐานขั้นตอนก่อนการละลาย: ความเข้มข้นคงที่ (เช่น สารละลาย 0.2%) เวลาในการผสมคงที่ อุณหภูมิคงที่

• วัดปริมาณความชื้นรวมก่อนแต่ละชุดและปรับน้ำผสมตามนั้น

• ดำเนินการทดสอบความทนทานตามช่วงของวัสดุที่คาดหวังและความแปรผันของอุณหภูมิ

• ขอ COA ต่อชุดจากซัพพลายเออร์หมากฝรั่ง Welan ตรวจสอบความสม่ำเสมอของความหนืด

ปัญหาที่ 4: วิธีแก้ปัญหาเหงือก Welan นั้นเตรียมยาก - เป็นก้อนหรือละลายไม่หมด

สาเหตุที่เป็นไปได้:

• เติมผงลงในน้ำเร็วเกินไป — ให้ความชุ่มชื้นบนพื้นผิวก่อนจะกระจายตัวเต็มที่

• อุณหภูมิของน้ำต่ำเกินไป — การให้น้ำช้า

• ความปั่นป่วนไม่เพียงพอระหว่างการละลาย

โซลูชั่น:

• เติมผงเหงือก Welan ลงในน้ำอย่างช้าๆ โดยคนอย่างต่อเนื่อง — อย่ากลับด้าน

• ใช้น้ำอุณหภูมิ 20–40°C เพื่อให้ความชุ่มชื้นเร็วขึ้น

• ใช้เครื่องผสมแรงเฉือนสูงหรือปั๊มหมุนเวียนเพื่อละลาย ให้เวลาติดต่ออย่างน้อย 30–60 นาที

• พิจารณาใช้การกระจายตัวแบบเปียกล่วงหน้า (เหงือกเวลานกระจายตัวล่วงหน้าด้วยไกลคอลหรือแอลกอฮอล์จำนวนเล็กน้อย) เพื่อการเติมที่ง่ายขึ้น

สิ่งที่ต้องระบุเมื่อจัดหา Welan Gum สำหรับ SCC

สำหรับทีมจัดซื้อและผู้กำหนดส่วนผสมในการจัดหาหมากฝรั่ง Welan สำหรับ SCC และการใช้งานในการก่อสร้าง พารามิเตอร์ต่อไปนี้มีความสำคัญที่สุดในการระบุและตรวจสอบ:

ขอเสมอ:

• ใบรับรองการวิเคราะห์ (COA) ต่อชุด — รวมถึงความหนืด ความชื้น และ pH

• เอกสารข้อมูลทางเทคนิค (TDS) พร้อมคำแนะนำการใช้งาน SCC และคำแนะนำในการใช้ยา

• ตัวอย่างฟรี สำหรับการทดสอบส่วนผสมทดลองก่อนที่จะดำเนินการจัดหาจำนวนมาก

• ข้อมูลความเสถียรของอัลคาไลน์ — การเก็บรักษาความหนืดในซีเมนต์เพสต์หรือสารละลาย NaOH ที่ pH 12–13

Unionchem Welan Gum สำหรับ SCC และการก่อสร้าง

Unionchem เป็นผู้จัดหา Welan Gum ประสิทธิภาพสูงสำหรับ SCC ซีเมนต์บ่อน้ำมัน น้ำมันเจาะ และการใช้งานระบบกันสะเทือนทางอุตสาหกรรม ด้วยคุณภาพที่สม่ำเสมอ เอกสารทางเทคนิคฉบับสมบูรณ์ และการจัดหาจำนวนมากทั่วโลกที่เชื่อถือได้จากประเทศจีน

สิ่งที่เราจัดหา:

• เหงือก Welan สำหรับ SCC — เกรดที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับคอนกรีตอัดตัวเองและระบบซีเมนต์

• เหงือก Welan สำหรับการประสานบ่อน้ำมัน — เกรดที่มีความเสถียรที่อุณหภูมิสูงสำหรับการใช้งานในหลุมเจาะ

• เหงือก Welan สำหรับการขุดเจาะของเหลว — ตัวปรับการไหลสำหรับระบบการขุดเจาะแบบน้ำ

• เอกสารทางเทคนิคฉบับเต็ม: TDS, COA (ความหนืด ความคงตัวของความเป็นด่าง ความชื้น) SDS

• ข้อมูลการทดสอบความเสถียรของอัลคาไลน์และความเสถียรทางความร้อน

• ตัวอย่างฟรีสำหรับการทดสอบส่วนผสมทดลองและคุณสมบัติการกำหนดสูตร

• การสนับสนุนด้านเทคนิคสำหรับการออกแบบส่วนผสม SCC และการกำหนดสูตรส่วนผสมเพิ่ม

หากต้องการทราบรายละเอียดผลิตภัณฑ์ทั้งหมดและขอตัวอย่างหรือใบเสนอราคา:Welan Gum — หน้าผลิตภัณฑ์ Unionchem

ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องสำหรับการใช้งานในงานก่อสร้างและบ่อน้ำมัน

ดูผลิตภัณฑ์ทั้งหมด

บทสรุป

คอนกรีตอัดแน่นเองเป็นความท้าทายในการกำหนดสูตรซึ่งต้องใช้ VMA ที่สามารถทำสองสิ่งพร้อมกันได้: ยึดมวลรวมไว้ในระบบกันสะเทือนขณะพัก และปล่อยให้ส่วนผสมไหลได้อย่างอิสระภายใต้แรงเฉือนของตำแหน่ง พฤติกรรมเทียมของ Welan Gum ในสภาพแวดล้อมที่เป็นซีเมนต์ที่เป็นด่างและมีอุณหภูมิสูง ทำให้เป็นหนึ่งในสารผสมไม่กี่ชนิดที่สามารถให้คุณสมบัติทั้งสองอย่างได้อย่างน่าเชื่อถือ

กุญแจสำคัญในการใช้ Welan Gum อย่างมีประสิทธิภาพใน SCC คือการทำความเข้าใจกรอบงานรีโอโลจีแบบสองจุด: สารลดน้ำพิเศษควบคุมการไหล และ Welan Gum ควบคุมความเสถียร การปรับทั้งสองอย่างแยกจากกัน — แทนที่จะพยายามรักษาสมดุลระหว่างความลื่นไหลและความเสถียรผ่านปริมาณน้ำหรือสัดส่วนรวมเพียงอย่างเดียว — เป็นสิ่งที่ทำให้ SCC มีเวลแลนกัมทั้งประสิทธิภาพสูงและทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงของวัสดุในสภาวะการผลิตจริง

ที่ปริมาณ 0.01%–0.04% โดยน้ำหนักซีเมนต์ เวแลนกัมเป็นหนึ่งในสารผสมที่มีปริมาณน้อยที่สุดในระบบ SCC แต่ในปริมาณดังกล่าว ส่วนผสมจะเป็นตัวกำหนดว่าส่วนผสมจะแยกตัวหรือคงความสม่ำเสมอ และใน SCC นั่นคือความแตกต่างระหว่างการเทสำเร็จและล้มเหลว

สำรวจโซลูชัน Welan Gum ของ Unionchem สำหรับ SCC และการก่อสร้าง:Welan Gum — หน้าผลิตภัณฑ์ Unionchem

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

คำถามที่ 1: สารปรับเปลี่ยนความหนืด (VMA) ในคอนกรีตอัดตัวเองคืออะไร

VMA เป็นส่วนผสมที่เพิ่มความหนืดและการยึดเกาะของซีเมนต์เพสต์ใน SCC โดยไม่ลดความลื่นไหล ป้องกันการแยกตัว (การแยกมวลรวมหยาบออกจากส่วนผสม) และการตกเลือด (การเคลื่อนตัวของน้ำผสมขึ้นไป) ในขณะเดียวกันก็ปล่อยให้ส่วนผสมไหลได้อย่างอิสระภายใต้แรงเฉือนในการวางตำแหน่ง หมากฝรั่ง Welan เป็นหนึ่งใน VMA ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับ SCC เนื่องจากมีพฤติกรรมการตัดเฉือนที่แข็งแกร่งและมีเสถียรภาพในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างซีเมนต์

คำถามที่ 2: เหตุใด SCC จึงนิยมใช้ Welan Gum มากกว่าแซนแทนกัม

แซนแทนกัมมีพฤติกรรมเฉือนบางได้ดีเยี่ยม แต่จะสลายตัวอย่างรวดเร็วในสภาพแวดล้อมของซีเมนต์ที่มีความเป็นด่างสูง (pH 12–13) เหงือก Welan รักษาฟังก์ชันการปรับความหนืดในสภาวะที่เป็นด่างและที่อุณหภูมิสูง ซึ่งทั้งสองอย่างนี้หลีกเลี่ยงไม่ได้ในซีเมนต์เพสต์ ความคงตัวของด่างนี้เป็นเหตุผลหลักที่ใช้ Welan Gum ใน SCC และแซนแทนกัมไม่ได้

คำถามที่ 3: ฉันควรใช้เวลแลนกัมใน SCC ในปริมาณเท่าใด

ปริมาณโดยทั่วไปคือ 0.010%–0.040% โดยน้ำหนักซีเมนต์ เทียบเท่ากับประมาณ 40–160 กรัมต่อ m⊃3 คอนกรีต (สำหรับปริมาณซีเมนต์ 400 กก./ม.⊃3) เริ่มต้นที่ 0.015%–0.020% และปรับตามผลการทดลองแบบผสม ปริมาณที่สูงกว่าเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับส่วนผสมของของเหลวมาก (การไหลตกตะกอน >750 มม.) หรือในสภาพอากาศร้อน

Q4: Welan Gum ส่งผลต่อกำลังอัดของคอนกรีตหรือไม่?

ที่ระดับปริมาณ SCC โดยทั่วไป (0.01%–0.04% โดยน้ำหนักซีเมนต์) เวลแลนกัมไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกำลังอัดหรือคุณสมบัติเชิงกลอื่น ๆ ของคอนกรีตชุบแข็ง ผลกระทบของมันมีต่อรีโอโลยีคอนกรีตสดเป็นหลัก การศึกษาบางชิ้นแสดงให้เห็นถึงผลกระทบเล็กน้อยเมื่อใช้ในปริมาณที่สูงมาก แต่ไม่เกี่ยวข้องกับระดับการใช้งานจริง

คำถามที่ 5: ควรเติมเหงือกเวลานลงในส่วนผสมคอนกรีตอย่างไร?

วิธีการที่แนะนำคือการละลายเวแลนกัมในน้ำผสมก่อนเติมลงในเครื่องผสมคอนกรีต เตรียมสารละลายเจือจาง (เวแลนกัม 0.1%–0.5% ในน้ำ) โดยกวนอย่างต่อเนื่อง รออย่างน้อย 30–60 นาทีเพื่อให้ละลายหมด จากนั้นใช้สารละลายนี้เป็นส่วนหนึ่งของน้ำผสม การเติมผงเหงือก Welan ลงในเครื่องผสมโดยตรงแบบแห้งอาจส่งผลให้เกิดการให้น้ำที่ไม่สมบูรณ์และประสิทธิภาพการทำงานที่ไม่สอดคล้องกัน

คำถามที่ 6: หมากฝรั่ง Welan เข้ากันได้กับสารลดน้ำพิเศษโพลีคาร์บอกซิเลท (PCE) หรือไม่

ใช่. Welan Gum เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับสารลดน้ำพิเศษ PCE ซึ่งเป็นสารลดน้ำพิเศษชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดใน SCC ส่วนผสมทั้งสองทำงานแยกกัน: PCE ควบคุมการไหล (ความเครียดของผลผลิต) และเหงือกเวแลนควบคุมความเสถียร (ความหนืดของพลาสติก) การควบคุมกึ่งอิสระนี้เป็นหนึ่งในข้อได้เปรียบเชิงปฏิบัติที่สำคัญของการใช้เวลแลนกัมเป็น VMA ในระบบ SCC ที่ใช้ PCE

คำถามที่ 7: Unionchem ให้การสนับสนุนทางเทคนิคแก่ Welan Gum สำหรับการใช้งาน SCC หรือไม่

ใช่. Unionchem จัดหาหมากฝรั่ง Welan พร้อมเอกสารทางเทคนิคฉบับสมบูรณ์ ซึ่งรวมถึง COA, TDS, ข้อมูลความคงตัวของด่าง และคำแนะนำในการใช้ยาสำหรับการใช้งาน SCC มีตัวอย่างฟรีสำหรับการทดสอบส่วนผสมแบบทดลอง ดู: Welan Gum — หน้าผลิตภัณฑ์ Unionchem

พร้อมที่จะเพิ่มประสิทธิภาพการกำหนดสูตร SCC ของคุณด้วย Welan Gum แล้วหรือยัง?

Unionchem เป็นผู้จัดหา Welan Gum ประสิทธิภาพสูง สำหรับคอนกรีตอัดในตัว ซีเมนต์บ่อน้ำมัน น้ำมันเจาะ และการใช้งานระบบกันสะเทือนทางอุตสาหกรรม ด้วยคุณภาพที่สม่ำเสมอ เอกสารทางเทคนิคฉบับสมบูรณ์ และการจัดหาจำนวนมากทั่วโลกที่เชื่อถือได้จากประเทศจีน

สำรวจผลิตภัณฑ์ก่อสร้างและบ่อน้ำมันของเรา:

• เว่หลาน กัม

• HEC (ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส)

• แซนแทน กัม

• PAC (โพลีแอนไอออนิกเซลลูโลส)

• CMC (คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส)

• สินค้าทั้งหมด

ติดต่อเรา:sales@unionchem.com.cn โทรศัพท์: +86- 13953383796 | +86-533-7220272 เว็บไซต์:www.unionchem.com.cn