Perché il superfluidificante per calcestruzzo ha un grande effetto sul calcestruzzo?

1.1 Effetto di riduzione dell'acqua:
Quando i riduttori d’acqua ad alta efficienza vengono aggiunti al calcestruzzo, possono ridurre significativamente il rapporto acqua/cemento in determinate condizioni. Il tasso di riduzione dell'acqua dei riduttori d'acqua ad alta efficienza può raggiungere il 10%-25%, mentre i normali riduttori d'acqua hanno un tasso del 5%-15%. La ragione di questo effetto è che i riduttori d’acqua ad alta efficienza disperdono le particelle di cemento nell’impasto. L'effetto di dispersione può verificarsi per vari motivi, come ad esempio l'adsorbimento dell'additivo sui prodotti di idratazione del cemento (C3A, C4AF, C3S, C2S), oppure la repulsione elettrostatica delle particelle di cemento. Inoltre, i riduttori d’acqua possono attrarre ioni che inducono un’ulteriore dispersione e impediscono l’aggregazione delle particelle di cemento, mantenendo così un ambiente di idratazione stabile.

1.2 Effetto plastificante:
Dopo l'aggiunta di riduttori d'acqua al calcestruzzo, la fluidità del calcestruzzo aumenta senza alterare il rapporto acqua-cemento. I normali riduttori d'acqua possono mantenere un abbassamento di circa 10 cm, mentre i riduttori d'acqua ad alta efficienza possono raggiungere un abbassamento di 25 cm. Questo effetto si ottiene riducendo l'attrito interno all'impasto e migliorando la plasticità del calcestruzzo fresco.

1.3 Effetto ritardante:
I riduttori d'acqua possono rallentare la presa iniziale dell'impasto del calcestruzzo. Questo effetto è attribuito all'adsorbimento dell'additivo sulla superficie delle particelle di cemento, che ritarda la reazione di idratazione. Gli studi hanno dimostrato che l’aggiunta di riduttori d’acqua può aumentare il periodo di induzione, ritardare il picco del calore di idratazione ed estendere il tempo di presa.

1.4 Effetto lubrificante:
L'effetto lubrificante dei riduttori d'acqua è dovuto principalmente al loro adsorbimento sulla superficie delle particelle di cemento, formando un film lubrificante che riduce l'attrito interno all'impasto. Questo film può migliorare la lavorabilità del calcestruzzo, facilitandone il pompaggio e il posizionamento.

2. Effetti dei riduttori d'acqua sulla struttura della pasta di cemento indurito

2.1 Maggiore dissoluzione delle particelle di cemento:
A causa dell'effetto di dispersione dei riduttori d'acqua, la dissoluzione delle particelle di cemento aumenta, portando ad una maggiore area superficiale reattiva. Ciò migliora la reazione di idratazione e la formazione di prodotti di idratazione. La maggiore dissoluzione accelera anche il processo di idratazione, sebbene l'effetto complessivo sul tempo di presa possa variare.

2.2 Formazione di microcristalli:
Durante il processo di idratazione, attorno alle particelle di cemento disperse si formano microcristalli. Questi microcristalli sono inizialmente molto fini e continuano a crescere, formando una struttura densa e intrecciata. Ciò migliora la resistenza meccanica e la durabilità della pasta di cemento indurita.

2.3 Densificazione della zona di transizione:
L'aggiunta di riduttori d'acqua densifica la zona di transizione tra pasta di cemento e aggregati. Ciò è dovuto alla ridotta porosità e alla maggiore densità dei prodotti di idratazione in questa zona. Una zona di transizione più densa migliora l’integrità strutturale complessiva e la durabilità del calcestruzzo.

2.4 Tasso di idratazione ridotto:
Sebbene i riduttori d’acqua migliorino le reazioni di idratazione iniziali, possono anche rallentare le fasi di idratazione successive. Questo effetto è dovuto alla formazione di uno spesso strato di prodotti di idratazione sulla superficie delle particelle di cemento, che ostacola l'ulteriore penetrazione dell'acqua e rallenta il tasso di idratazione. Ciò porta ad un aumento di forza più controllato e graduale nel tempo.

2.5 Durabilità migliorata:
Nelle fasi successive dell'idratazione i riduttori d'acqua contribuiscono alla formazione di prodotti di idratazione stabili che migliorano la durabilità a lungo termine del calcestruzzo. Ciò include una maggiore resistenza agli attacchi chimici, una ridotta permeabilità e una migliore integrità strutturale complessiva.

Comprendendo questi effetti, è possibile ottimizzare l'uso di riduttori d'acqua ad alta efficienza per ottenere le proprietà desiderate sia nel calcestruzzo fresco che in quello indurito, garantendo una migliore lavorabilità, resistenza e durata.