Come progettare la miscela di calcestruzzo?

Per la progettazione delle proporzioni di miscelazione del calcestruzzo con additivi che riducono l'acqua, il primo passo è chiarire lo scopo dell'utilizzo dell'additivo che riduce l'acqua. In secondo luogo, la proporzione della miscela del calcestruzzo di riferimento senza additivi che riducono l'acqua dovrebbe essere determinata secondo il normale metodo di progettazione delle proporzioni della miscela di calcestruzzo, che funge da base per l'adeguamento della progettazione delle proporzioni della miscela. Il punto chiave nella progettazione delle proporzioni di miscelazione del calcestruzzo con additivi che riducono l'acqua è principalmente quello di selezionare un dosaggio appropriato dell'additivo che riduce l'acqua.

Il dosaggio dell'additivo riduttore d'acqua viene solitamente selezionato in base al dosaggio standard fornito nel manuale di istruzioni dell'additivo e ai parametri tecnici relativi al range di dosaggio, combinati con le esigenze specifiche di materiali e progetti. A parità di proporzione della miscela di calcestruzzo, all'aumentare del dosaggio dell'additivo riduttore d'acqua aumenta anche lo slump. Tuttavia, la resistenza varia notevolmente a seconda della proprietà di trascinamento dell'aria della miscela riducente l'acqua. Se la miscela riducente l'acqua ha una grande proprietà di trascinamento dell'aria, la resistenza diminuirà in modo significativo; nel caso si tratti di un additivo riduttore d'acqua non aerante ad alte prestazioni la resistenza sarà la stessa del calcestruzzo di riferimento. Tuttavia, esiste un certo limite al miglioramento del tasso di riduzione dell'acqua della miscela riduttrice d'acqua. Quando il dosaggio viene aumentato in una certa misura, un ulteriore aumento del dosaggio comporterà solo un aumento limitato del tasso di riduzione dell'acqua. Per gli additivi riduttori d'acqua con effetto ritardante, all'aumentare del dosaggio, anche il tempo di presa risulterà notevolmente allungato. Pertanto, nel calcestruzzo con additivi riduttori d'acqua si verificano spesso problemi di qualità come presa eccessivamente lenta, indurimento eccessivamente ritardato e resistenza eccessivamente bassa. La maggior parte di questi problemi sono dovuti al dosaggio che supera l'intervallo consentito.

Ci sono molti fattori che influenzano il dosaggio degli additivi riduttori d'acqua. Il dosaggio standard non è necessariamente il dosaggio ottimale. Solo attraverso prove di dimensionamento della miscela è possibile ottenere il dosaggio ottimale dell'additivo riduttore d'acqua. Inoltre è necessaria anche una certa esperienza per poter esprimere un giudizio corretto sul dosaggio ottimale dell'additivo riduttore d'acqua.

Inoltre, gli scopi applicativi degli additivi riduttori d'acqua sono i seguenti:

(1) Allo scopo di migliorare la lavorabilità
Quando la resistenza progettata del calcestruzzo è relativamente elevata e il consumo unitario di cemento è relativamente elevato, per migliorare la lavorabilità del calcestruzzo si può prendere in considerazione l'uso di additivi che riducono l'acqua. Partendo dalla premessa che le quantità di ciascun materiale nella proporzione della miscela di riferimento rimangono invariate, l'aggiunta di un additivo riduttore d'acqua può migliorare la fluidità del calcestruzzo. Tuttavia, la coesione e la ritenzione idrica della miscela di calcestruzzo spesso si deteriorano e possono verificarsi sanguinamenti e segregazioni. Soprattutto quando la gradazione dell'aggregato è relativamente scarsa, questo problema può essere risolto aumentando opportunamente il rapporto della sabbia. Nel confronto con il calcestruzzo di riferimento, basarsi esclusivamente sullo slump come parametro tecnico non è sufficiente. Se possibile, dovrebbero essere utilizzati contemporaneamente altri metodi. Allo stesso tempo, i risultati del test di resistenza non possono essere ignorati e la proporzione della miscela deve essere adeguata allo stesso livello di resistenza del calcestruzzo di riferimento. Se viene utilizzato un additivo riduttore d'acqua aerante, è necessario misurare il contenuto di aria per analizzare i fattori di miglioramento della lavorabilità.

(2) Allo scopo di aumentare la forza
Durante la progettazione delle proporzioni della miscela di calcestruzzo, a volte la lavorabilità è relativamente buona, ma la resistenza è bassa e il consumo di cemento non può essere ulteriormente aumentato a causa del limite di consumo massimo o dei vincoli di lavorabilità. A questo punto, il problema dovrebbe essere risolto aggiungendo un additivo riduttore d'acqua per ridurre il consumo di acqua dell'unità e diminuire il rapporto acqua-cemento. Mantenendo invariate le quantità degli altri materiali nella proporzione dell'impasto di riferimento, aggiungere l'additivo riduttore d'acqua e controllare l'aggiunta di acqua per far sì che lo slump dell'impasto cementizio raggiunga il valore richiesto. Quindi, calcolare il rapporto acqua-cemento in base al consumo di acqua effettivo. In questo modo si può raggiungere lo scopo di ridurre il consumo unitario di acqua e di diminuire il rapporto acqua-cemento, in modo da migliorare la resistenza del calcestruzzo. Se necessario, il rapporto sabbia può essere opportunamente ridotto. Se è necessario migliorare la resistenza iniziale, il rapporto acqua-cemento dovrebbe essere ridotto al minimo il più possibile, il che è più vantaggioso per la durabilità del calcestruzzo. Allo stesso tempo, va notato che il contenuto d'aria è molto piccolo. Determinare infine il dosaggio dell'additivo riduttore d'acqua in base alle esigenze.

(3) Al fine di risparmiare sui consumi di cemento
Risparmiare cemento e ridurre i costi di produzione del calcestruzzo è una delle funzioni principali degli additivi che riducono l'acqua. In base alla proporzione dell'impasto di riferimento, mantenendo invariato il rapporto acqua-cemento, mediante l'aggiunta di un additivo riduttore d'acqua, si riduce la quantità di pasta di cemento, in modo che la lavorabilità dell'impasto sia equivalente a quella della proporzione dell'impasto di riferimento, quindi raggiungere l’obiettivo del risparmio di cemento. La riduzione della resistenza del calcestruzzo causata dal risparmio di cemento è compensata dall'effetto rinforzante della riduzione dell'acqua.