Свойства высокоэффективного суперпластификатора на основе поликарбоксилового эфира завод

Когда говорят про высокоэффективный суперпластификатор на основе поликарбоксилового эфира, многие сразу думают о текучести бетона, но на деле ключевое — это контроль гидратации и стабильность смеси при разных температурах. У нас на заводе в Хэнань Кайчэн с 2011 года через это прошли — не раз видели, как формула, которая в лаборатории работала идеально, на реальной стройке в Вэйхуэй давала осадку за 20 минут.

Особенности состава и модификации

Поликарбоксиловый эфир — не одна молекула, а целое семейство. Мы в ООО Хэнань Кайчэн Новый материал долго экспериментировали с длиной боковых цепей: если слишком короткие, пластифицирующий эффект резко падает после часа выдержки, особенно в жарком климате. Один раз отгрузили партию для мостового пролёта — на объекте температура под 35°C, а добавка ?уснула? через 40 минут. Пришлось срочно менять пропорцию ПАВ в составе.

Сейчас используем сополимер с этиленгликолем — но не чистый, а с остаточной карбоксильной группой. Это даёт не только дисперсию цемента, но и замедление схватывания без потери прочности. Кстати, на https://www.kaichengchemicals.ru мы выложили технические бюллетени по этому типу — там видно, как меняется подвижность смеси в зависимости от дозировки от 0.8% до 1.2%.

Важный нюанс — чистота сырья. Если в мономере есть следы акрилатов, это может дать вспенивание при виброуплотнении. Как-то получили рекламацию от заказчика из Казани — в ж/б панелях появились каверны. Разбирались неделю — оказалось, поставщик сменил катализатор синтеза.

Технология производства и контроль параметров

Наш завод в Вэйхуэй спроектирован так, чтобы синтез шёл при постоянном pH — малейший сдвиг в щелочную среду, и молекулярная масса ?уходит? вверх, что снижает пластифицирующий эффект. Технологи с опытом знают — если визуально реакционная масса слишком вязкая, это уже брак.

Контролируем не только вязкость, но и содержание влаги. Выше 2% — и при хранении в силосах возможна частичная полимеризация. Как-то зимой отгрузили партию в Сибирь, там её хранили в неотапливаемом складе — через месяц клиент пожаловался на комкование. Теперь всегда указываем в паспорте: t хранения не ниже +5°C.

Интересный момент — даже материал реактора влияет. После перехода с эмалированного на нержавеющий сталь AISI 316 заметили, что выход продукта вырос на 3% — видимо, меньше каталитических примесей.

Взаимодействие с разными типами цементов

Здесь много подводных камней. Например, цементы с высоким содержанием C3A требуют увеличения дозировки суперпластификатора на 0.15–0.2%. Мы проводили испытания на местном цементе завода ?Хэнань Цемент? — без корректировки дозы осадка конуса падала с 240 мм до 180 мм уже через 45 минут.

А с турецкими цементами другая история — там часто повышенное содержание щёлочи, что может приводить к быстрой коагуляции. Пришлось разрабатывать отдельную модификацию с повышенной устойчивостью к ионам K+ и Na+.

Самый сложный случай — когда в бетоне используют золу-унос. Там поверхность частиц пористая, и поликарбоксилат ?садится? неравномерно. Опытным путём выяснили — нужно вводить добавку в два приёма: 70% при затворении, 30% через 5–7 минут.

Полевые испытания и корректировки формул

В 2019 году мы поставляли суперпластификатор на основе поликарбоксилового эфира для строительства логистического центра под Москвой. Там были требования по распалубке через 16 часов при температуре +8°C. Стандартный состав не подошёл — пришлось увеличивать долю эфирных групп в полимере на 12%, чтобы ускорить гидратацию в начальный период.

На другом объекте — многоэтажке в Самаре — столкнулись с проблемой расслоения смеси при перекачке бетононасосом на высоту 90 метров. Добавка давала слишком низкое водопотребление (менее 165 л/м3), пришлось вводить стабилизатор на основе вискозифицирующего полимера. Кстати, этот опыт потом лёг в основу нашей серии KCP-2021.

Все эти доработки — результат постоянных выездов на объекты. Технологи ООО Хэнань Кайчэн не менее 30% времени проводят не в лаборатории, а на стройплощадках — только так можно понять реальное поведение добавки.

Экономические аспекты и оптимизация

Себестоимость поликарбоксилатных эфиров всё ещё выше, чем у нафталиновых суперпластификаторов — примерно на 25–30%. Но считаем не цену за тонну, а стоимость куба бетона с нужными характеристиками. За счёт снижения расхода цемента на 15–20% (а в мостовых бетонах и до 25%) итоговая экономия получается существенной.

Мы в Хэнань Кайчэн перешли на отечественное сырьё для основы полимера — импортные аналоги давали стабильность, но увеличивали зависимость от валютных колебаний. Сейчас используем мономеры китайского производства, но с дополнительной очисткой — это позволило снизить себестоимость на 12% без потери качества.

Интересный расчёт: при производстве 1 м3 бетона марки М400 с нашим суперпластификатором экономится около 80 кг цемента — это не только деньги, но и снижение углеродного следа. Для крупных проектов с ESG-требованиями этот аргумент становится ключевым.

Перспективы развития и текущие исследования

Сейчас экспериментируем с термочувствительными полимерами — чтобы добавка автоматически меняла реологию при температуре бетона. Например, при +30°C увеличивается замедляющий компонент, а при +5°C — ускоряющий. Пока лабораторные испытания обнадёживают, но есть сложности с воспроизводимостью в промышленных масштабах.

Ещё одно направление — комбинации с микрокремнезёмом. При определённом соотношении можно добиться прочности 90 МПа за 28 суток без термообработки. Но тут важно контролировать содержание щёлочи — уже были случаи образования эттрингита в ранние сроки.

Все эти наработки мы постепенно внедряем в производство на площадке в Вэйхуэй — 15 000 м2 позволяют масштабировать перспективные разработки без остановки основного производства. Как показала практика, именно такой подход — от лаборатории до завода без промежуточных звеньев — даёт стабильное качество продукции.