I ritardanti per calcestruzzo sono additivi o additivi che aiutano a ritardare o rallentare il processo di indurimento. I costruttori introducono ritardanti del calcestruzzo per aumentare la lavorabilità del calcestruzzo per consentire una più facile movimentazione, posizionamento e finitura del calcestruzzo. Ciò offre ai costruttori maggiore controllo e flessibilità per completare i progetti in una determinata sequenza temporale. I ritardanti per calcestruzzo sono particolarmente importanti quando sono coinvolti trasporti a lunga distanza o processi di costruzione complessi.
Tipi di ritardanti per calcestruzzo
Gli esperti classificano i ritardanti per il calcestruzzo in due gruppi principali: ritardanti organici e ritardanti chimici, sebbene queste classificazioni non siano così distinte come potrebbero sembrare poiché alcuni ritardanti contengono sia composti chimici che organici.
Ritardanti organici per calcestruzzo
Ritardanti a base di zucchero – I ritardanti a base di zucchero sono costituiti da zuccheri come saccarosio e glucosio. Questi zuccheri interferiscono con il processo di idratazione ritardando così l'indurimento del calcestruzzo. Sono economici, adattabili a diversi tipi di calcestruzzo, non sono tossici e funzionano in un ampio intervallo di temperature. Lignosolfonati – I ligninsolfonati derivano dal processo di lavorazione della pasta di legno. Questi sono ritardanti idrosolubili e sono noti per la loro efficacia. Aiutano inoltre a migliorare la lavorabilità e la fluidità del calcestruzzo. Lignosolfonati modificati – I ligninsolfonati modificati sono ligninsolfonati migliorati chimicamente. Hanno tutte le qualità dei ligninsolfonati standard, ma migliorano anche la flessibilità del dosaggio per offrire ai costruttori un maggiore controllo sul processo e sul risultato. Ritardanti di acidi organici – I ritardanti a base organica formano complessi con gli ioni calcio nel cemento. Questi tipi di ritardanti non dipendono dalla temperatura e sono compatibili con molti tipi di calcestruzzo e additivi.
Ritardanti chimici per calcestruzzo
Fosfati – I ritardanti del fosfato agiscono ritardando la formazione di prodotti di idratazione nel cemento. Questi sono efficaci in ambienti ad alta temperatura e promuovono la stabilità chimica e lo sviluppo precoce della resistenza. Acido Citrico – L'acido citrico, derivato dagli agrumi, si forma con gli ioni calcio per rallentare l'idratazione e prolungare il tempo di presa. Il dosaggio dei ritardanti dell'acido citrico è inferiore rispetto ad altri tipi, quindi sono più convenienti e non sono tossici. Borati – I ritardanti di borato, come il borace o il borato di calcio, sono additivi chimici che rallentano efficacemente l'idratazione e il tempo di presa. Questi sono anche ritardanti a basso dosaggio e riducono l'idratazione del calore, il che è utile nelle applicazioni su larga scala.
Come funzionano i ritardanti per calcestruzzo?
Tutti i diversi tipi di ritardanti del calcestruzzo funzionano influenzando la reazione chimica tra cemento e acqua, nota come idratazione. Tuttavia, il meccanismo specifico per influenzare l’idratazione dipende dal tipo di ritardante.
Adsorbimento – Alcuni ritardanti, come i ligninsolfonati, funzionano adsorbendo sulla superficie delle particelle di cemento. Ciò interferisce con il contatto tra acqua e cemento e ritarda l'inizio del processo di idratazione. Formazione di complessi – Altri ritardanti, inclusi acidi organici come acido citrico e acido tartarico, formano complessi con gli ioni calcio nel cemento. Questo complesso inibisce il processo di idratazione. Blocco superficiale: alcuni ritardanti, come i ritardanti lignosolfonati a base di zucchero o modificati, creano una pellicola sottile sulla superficie delle particelle di cemento e rallentano la penetrazione dell'acqua e ritardano l'idratazione. Ritardo della nucleazione – Questi ritardanti funzionano ritardando la nucleazione o la formazione di prodotti di idratazione cristallini nel cemento.
Effetti dei ritardanti sulle qualità del calcestruzzo
I ritardanti hanno diversi effetti benefici sul calcestruzzo, che conferiscono loro maggiore flessibilità rispetto ai tempi di costruzione. È fondamentale studiare il tipo e la quantità esatti di ritardante necessari per il lavoro e il tipo di calcestruzzo poiché il tipo o la quantità sbagliati possono avere effetti negativi sul calcestruzzo.
Lavorabilità estesa
La lavorabilità estesa è la ragione principale per cui la maggior parte dei costruttori utilizza ritardanti per calcestruzzo. Rallentando il tempo di presa, i costruttori hanno una tempistica più lunga per gestire, posizionare e rifinire il calcestruzzo. Questo effetto è particolarmente vantaggioso in caso di lunghe distanze di trasporto, casseforme complesse o processi di costruzione complessi.
Rischio ridotto di crepe
I ritardanti aiutano a ridurre il rischio che si formino crepe perché rallentano l'idratazione e la generazione di calore. Questo aumento controllato della temperatura aiuta a ridurre al minimo il rischio di cracking termico. Ciò è particolarmente utile nelle grandi applicazioni in calcestruzzo. Quantità inadeguate di ritardante possono aumentare il rischio di screpolature e restringimenti, quindi è fondamentale seguire i consigli degli esperti per le quantità di ritardante.
Forza migliorata
I ritardanti aiutano ad aumentare la forza di adesione tra il calcestruzzo esistente e quello nuovo estendendo la lavorabilità e consentendo un maggiore incastro tra le particelle di aggregato. I ritardanti aumentano anche la resistenza alla compressione del calcestruzzo miscelato con ritardanti. Per lo sviluppo ottimale della resistenza del calcestruzzo è importante utilizzare il tipo e la quantità corretti di ritardante per calcestruzzo.
Sanguinamento
I ritardanti possono influenzare il sanguinamento del calcestruzzo in diversi modi. Alcuni ritardanti ridurranno il sanguinamento del calcestruzzo e altri avranno l'effetto opposto. I ritardanti ritardano la presa, lasciando più tempo all'acqua per risalire sulla superficie del calcestruzzo. Tuttavia, alcuni ritardanti aiutano la miscela di calcestruzzo a trattenere più acqua per ridurre la quantità che verrà rilasciata in superficie.
Coesione
Anche i ritardanti influiscono sulla coesione del calcestruzzo in diversi modi. In alcuni casi, la lavorabilità estesa creata dai ritardanti consentirà una migliore interazione e dispersione delle particelle nel materiale cementizio, negli aggregati e in altri componenti. Ciò può aumentare l'omogeneità all'interno della miscela complessiva. Tuttavia alcuni ritardanti aumentano il contenuto di acqua, il che può diminuire la coesione.
Applicazioni concrete che traggono vantaggio dall'uso di ritardanti
L'uso di ritardanti per calcestruzzo avvantaggia specificamente alcune applicazioni concrete.
Progetti con clima caldo – Le alte temperature riducono la lavorabilità del calcestruzzo accelerando l’evaporazione dell’acqua. I ritardanti aiutano a prolungare il tempo di presa del calcestruzzo, anche nella stagione calda, per ridurre il rischio di irrigidimento prematuro. Costruzioni su larga scala – I ritardanti sono utili nei progetti di costruzione su larga scala in cui il getto, la formatura e la finitura del calcestruzzo richiedono tempi più lunghi. I rallentatori estendono la finestra di lavorabilità per progetti di grandi dimensioni. Calcestruzzo pompato – Quando il calcestruzzo viene pompato su grandi distanze o ad altitudini più elevate, i ritardanti aiutano a prolungare la lavorabilità. Ciò riduce il rischio di blocchi garantendo un corretto consolidamento. Calcestruzzo o malta complessi: il tempo di presa prolungato del calcestruzzo con ritardanti offre ai costruttori più tempo per progetti in calcestruzzo complessi e intricati. Ciò aiuta in progetti come lo stampaggio del calcestruzzo o l'applicazione di pigmenti colorati. Calcestruzzo prefabbricato: l'uso di ritardanti è comune nelle applicazioni di calcestruzzo prefabbricato. Aiutano a mantenere la lavorabilità del calcestruzzo durante il processo di getto migliorando la coesione, migliorando i dettagli e riducendo il rischio di giunti freddi negli elementi prefabbricati.
Incorporazione di ritardanti in una miscela di calcestruzzo
I costruttori incorporano ritardanti nel calcestruzzo durante la fase di miscelazione, ma il metodo specifico dipende dal tipo di ritardante e dalla forma in cui vengono forniti: polvere, liquido o additivo. Ecco i passaggi generali per incorporare i ritardanti nel calcestruzzo.
Determinare il dosaggio – È fondamentale consultare le linee guida del produttore e/o le schede tecniche per determinare la quantità corretta di ritardante necessaria per il proprio progetto. Troppo poco della miscela non avrà l'effetto desiderato, ma troppo può creare un tempo di presa prolungato e ritardare l'aumento di forza. Preparare il ritardante – I ritardanti sono disponibili in varie forme. I ritardanti di potenza devono essere sciolti in acqua prima della loro aggiunta al calcestruzzo. I ritardanti liquidi e additivati possono essere utilizzati direttamente. Regolare il contenuto di acqua: assicurarsi di calcolare la quantità di acqua nei ritardanti in polvere nel contenuto di acqua complessivo dell'impasto di cemento. Sarà necessario regolare il contenuto di acqua per garantire che sia adeguato alla quantità di miscela di calcestruzzo. Aggiungere il ritardante – Per piccole quantità di ritardante è possibile aggiungerlo direttamente agli ingredienti secchi. Per miscelazioni su larga scala, è meglio incorporare i ritardanti. Mescolare accuratamente – Una volta aggiunto il ritardante, è necessario mescolare tutti gli ingredienti per garantire una distribuzione uniforme. Seguire la pratica standard del calcestruzzo per la durata della miscelazione.
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