Master Builders Solutions, jako wiodący dostawca domieszek do betonu, umożliwia branży budowlanej sprostać aktualnym potrzebom w zakresie zrównoważonego rozwoju i uproszczenia produkcji betonu niskoemisyjnego bez uszczerbku dla jego jakości i wydajności produkcji.
Nowo opracowana seria superplastyfiktorów MasterCO2re® skutecznie przeciwdziała tym ograniczeniom i wspiera ambitne cele ekologiczne, niwelując różnice między betonami o niskiej zawartości klinkieru a mieszankami
tradycyjnymi. Dzięki innowacyjnej, opatentowanej technologii Inteligentnych Systemów Klastrowych (ICS – Intelligent Cluster System), na której oparte są domieszki z gamy MasterCO2re®, mieszanka betonowa dłużej zachowuje urabialność, wyróżnia się zaawansowaną reologią, a stwardniały beton cechuje się doskonałymi właściwościami mechanicznymi zarówno we wczesnym, jak i końcowym stadium dojrzewania oraz wysoką trwałością, nawet przy zastosowaniu cementu o obniżonej zawartości klinkieru. Nowatorska technologia MasterCO2re® znacznie poprawia parametry betonów o niskiej zawartości klinkieru dzięki Inteligentnemu Systemowi Klastrowemu (ICS). ICS inteligentnie tworzy klastry precyzyjnie dopasowanych struktur chemicznych, dzięki czemu zawarte w klastrach łańcuchy polimeru uwalniają się zgodnie z zapotrzebowaniem układu. Domieszka MasterCO2re® zawiera dwa komponenty: konwencjonalny polimer oraz struktury zaglomerowanych łańcuchów polimerowych zwane klastrami.
Po dodaniu domieszki MasterCO2re® do mieszanki betonowej tradycyjny polimer jest swobodnie dostępny dla ziaren cementu i zapewnia początkową redukcję wody. Następnie zmiana pH i stężenia jonów w wodzie zawartej w mieszance betonowej powodują kontrolowane uwalnianie łańcuchów polimeru z klastra, który inteligentnie je uwalnia tak długo, jak postępuje rozpuszczanie ziaren cementu. W przypadku klasycznych polimerów utrata konsystencji mieszanki betonowej w czasie jest spowodowana głównie zarastaniem zaadsorbowanego na ziarnach
cementu łańcucha polimeru przez powstające produkty hydratacji, co skutkuje niwelowaniem działania mechanizmu sterycznego na skutek wzglednego skrócenia efektywnej długości łańcucha polimeru. W przypadku technologii ICS cząstki polimeru są adsorbowane na ziarnach cementu nie tylko od razu po wymieszaniu, jak w przypadku technologii zwykłych PCP, ale systematycznie, w sposób ciągły, również na powstających cały czas nowych produktach hydratacji.
Obrazowo klaster można porównać do napompowanego balonika wypełnionego łańcuchami polimeru,
który w związku ze wzrostem pH i stężenia jonów w roztworze ulega obkurczeniu, na skutek czego powoli wyrzuca on z siebie nowe łańcuchy domieszki PCP, a one adsorbują się na powstających kolejnych porcjach krystalizujących hydratów cementowych. Sama cząsteczka wydzielanego z klastrów polimeru ma budowę łańcucha charakterystyczną dla PCP o krótkim utrzymaniu konsystencji i wysokiej wytrzymałości wczesnej. W związku z tym, że polimery z klastra są uwalniane w sposób ciągły i rozłożony w czasie, utrzymanie konsystencji w czasie jest bardzo długie i co najważniejsze nie jest okupione opóźnieniem wiązania i niskimi wytrzymałościami wczesnymi jak w przypadku rozwiązań konwencjonalnych długo utrzymujących urabialność. Kontrolowane uwalnianie łańcuchów domieszki upłynniającej z klastrów nie spowalnia procesu hydratacji, co pozwala
na doskonały przyrost wytrzymałości wczesnych oraz gwarantuje również bardziej uporządkowany wzrost
krystalicznych produktów hydratacji i zmniejszoną porowatość, co skutkuje ponadprzeciętnym długoterminowym
przyrostem wytrzymałości. Dodatkowo technologia ICS zapewnia, że taka sama ilość polimerów rozwija swoje łańcuchy i rozprowadza się w matrycy klastra, zajmując przestrzeń około dziesięć razy większą niż objętość polimeru. Obecność i rozmiar klastrów oraz steryczna przeszkoda, jaką tworzą, zapewnia dodatkowy impuls
reologiczny: klastry wywołują swego rodzaju efekt smarny między składnikami mieszanki betonowej, co – szczególnie przy niskim współczynniku wodno-cementowym – zmniejsza tarcie, zapewniając w konsekwencji lepsze właściwości reologiczne mieszanki betonowej – tzw. zaawansowaną reologię. Tuż po zakończeniu mieszania lepkość mieszanki betonowej jest niska i pozostaje niska w miarę upływu czasu przy zachowaniu pełnej stabilności, ponieważ część klastrów jest stale obecna i wywołuje efekt trybologiczny, mimo że tarcie między składnikami betonu rośnie wraz z postępem hydratacji cementu i wzrostem kryształów na jego ziarnach. Dzięki generowaniu niskiej lepkości mieszanki, wraz z efektem jej silnej stabilizacji, użycie superplastyfikatorów MasterCO2re® pozwala na zmniejszenie ilości wody do 20 kg/m3 w stosunku do konwencjonalnych domieszek
PCP, w związku z czym przy zachowaniu stałego stosunku wodno-cementowego ilość cementu może być zredukowana o 10-50 kg/m3 betonu. Stabilizacja objawia się m.in. silnie ograniczonym odsączaniem wody z mieszanki, co sprzyja pompowaniu mieszanek ubogich w spoiwo i/lub drobne frakcje piasku. Zmniejszony bleeding oraz brak opóźnienia wiązania minimalizują prawdopodobieństwo zarysowania z powodu osiadania plastycznego i skurczu plastycznego mieszanki betonowej, które są przyczyną większości reklamacji jakościowych betonu. MasterCO2re® to innowacyjny superplastyfikator oparty na opatentowanej technologii Inteligentnych Systemów Klastrowych (ICS) powstałych w laboratoriach badawczo-rozwojowych firmy Master Builders Solutions.
MasterCO2re® zapewnia długotrwały efekt upłynnienia mieszanki betonowej, jej doskonałe właściwości reologiczne oraz wysoką wytrzymałość wczesną i końcową betonu stwardniałego. Ta zaawansowana technologia to doskonały wybór, gdy wymagana jest stabilna i odporna mieszanka betonowa o niskiej zawartości klinkieru.
Dzięki niej możliwe jest bardziej zrównoważone podejście przy produkcji betonu.
Najważniejsze korzyści, jakie MasterCO2re® oferuje producentom betonu, to:
• Długie utrzymanie konsystencji: MasterCO2re® uwalnia polimer stopniowo, zapewniając niezmienną w czasie urabialność mieszanki betonowej.
• Zaawansowane właściwości reologiczne: mieszanka zawierająca MasterCO2re® ma bardzo niską lepkość, która zapewnia dobrą urabialność i zdolność płynięcia podczas aplikacji, nawet w przypadku betonu z trudnym cementem, takim jak cement o niskiej zawartości klinkieru, czy betonu o wysokiej zawartości dodatków mineralnych.
• Właściwości mechaniczne stwardniałego betonu: dzięki doskonałej reologii zapewnianej poprzez technologię ICS MasterCO2re® można jeszcze bardziej zredukować zawartość wody w recepturze betonu w stosunku do konwencjonalnych PCP, co pozwala na osiągnięcie wytrzymałości wczesnej niezbędnej do spełnienia wymagań produkcyjnych, również w mieszankach o zmniejszonej ilości klinkieru. MasterCO2re® wspiera powstawanie bardziej zagęszczonej i homogenicznej struktury produktów hydratacji cementu, co przekłada się na optymalny przyrost wytrzymałości.
• Doskonała stabilność: przy szybko zmieniających się rodzajach cementu i składach spoiwa, otrzymanie produktu o powtarzalnych właściwościach stanowi wyzwanie w codziennej pracy zakładów betonowych. MasterCO2re® skutecznie przeciwdziała niepożądanym efektom spowodowanym zmianami składu chemicznego mineralogicznego spoiw.
Długotrwale utrzymująca się urabialność bez wpływu na początek wiązania oraz wytrzymałości wczesne, zaawansowane właściwości reologiczne i doskonałe finalne właściwości mechaniczne jak również trwałość, które zapewnia domieszka MasterCO2re®, niewątpliwie pozwalają określić ją mianem gamechangera w branży domieszek chemicznych do betonu, wytwarzanego nie tylko z użyciem cementów niskoemisyjnych.
Autor: mgr inż. Łukasz Bogdanowski
technolog betonu
Master Builders Solutions Polska Sp. z o.o.