Thí nghiệm về độ dính nhớt của vữa bê tông trong phòng thí nghiệm BASF

 Hợp chất mới có cơ chế hoạt động khác biệt tất cả các phụ gia biến tính gốc naphthalen sulfonate - BNS (phụ gia giảm nước) và polycarboxylate – PCE (phụ gia siêu hóa dẻo) đang được sử dụng rộng rãi trong xây dựng.

Trong các tính năng đặc biệt của PCE, cần nhắc tới nồng độ clorua thấp do đó không độc hại, đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn sinh thái, thân thiện môi trường. Độ bền cao, khả năng chống đóng băng – tan băng cao, kháng carbonat; module đàn hồi và chống thấm tốt; giảm độ co ngót và độ rão của bê tông. Đặc biệt, PCE rất thích hợp đối với xi măng pooc lăng. Còn BNS dùng trong bê tông đúc sẵn, mặt cầu bê tông hoặc bất kỳ nơi nào cần giữ tỷ lệ nước / xi măng đến mức tối thiểu mà vẫn đạt được cường độ cao. Nếu như trước đây, các nhà bê tông học cần tìm “sự thỏa hiệp” với nhau của 2 hợp chất này, thì giờ đây, các phẩm chất nổi bật nhất của cả hai dòng sản phẩm được kết hợp tuyệt vời trong một sản phẩm mới là polyaril.

Các nhà khoa học Nga có những đánh giá khác nhau về phụ gia biến tính mới này. Các nhà nghiên cứu từ Viện Nghiên cứu khoa học vật lý xây dựng thuộc Viện Kiến trúc và Khoa học Xây dựng Liên bang Nga đánh giá việc sử dụng polyaril trong vữa bê tông cho phép thu được vữa với độ dính nhớt thấp (đặc trưng cho vữa bê tông truyền thống của bê tông đúc sẵn, hay được ứng dụng trong xây dựng toàn khối). Sử dụng polyaril còn tạo điều kiện cho khả năng bơm vữa của các máy bơm bê tông được cải thiện rõ; quan trọng nhất là qua đó giúp nâng cao cường độ sớm và các chỉ số độ bền cơ bản của bê tông (độ bền băng giá, đặc tính chống thấm). Trước đây, các chỉ số này thường đạt được nhờ giảm tỷ lệ nước/xi măng trong vữa bê tông. Cần ghi nhận một điểm tích cực: sử dụng polyaril bảo đảm hiệu quả giảm nước của vữa tương tự như sử dụng các phụ gia hóa chất gốc polycarboxilate, trong khi độ nhớt dính của vữa thấp hơn tới 30%. Tất cả những điều này đã mở ra triển vọng mới về mặt công nghệ trong lĩnh vực sản xuất và ứng dụng vữa bê tông trong xây dựng hiện đại, nhất là để xây dựng các yếu tố trong hệ kết cấu của công trình bằng công nghệ in 3D. Polyaril có thể được sử dụng trong xây dựng hệ thống kết cấu các cảng biển dự phòng để dự trữ khí đốt tự nhiên dành cho khai thác (trong điều kiện biển Bắc), cũng như trong xây dựng các giàn khoan ngoài khơi với các yếu tố kết cấu cơ bản bằng bê tông nhẹ có cường độ và tuổi thọ cao dành cho việc khai thác trong những điều kiện tương tự.

Theo các chuyên gia của Viện Nghiên cứu bê tông & bê tông cốt thép mang tên A.Gvozdev (Nga), polyaril còn có nhiều khả năng khác. Loại polymer mới này là một trong những dạng hợp chất siêu dẻo gốc polycarboxylate. Khi độ lưu động của vữa tăng cao hoặc giảm nước đáng kể, hợp chất này thực sự giúp giảm độ dính nhớt của vữa. Tuy nhiên, không phải trong mọi trường hợp độ dính nhớt của vữa ở độ lưu động cao đều mang ý nghĩa tiêu cực, nhất là trong quá trình đổ bê tông các kết cấu ngầm (dưới lòng đất hoặc ngầm dưới nước) như tường trong đất, bến tàu, đập thủy điện… Hiệu quả giảm độ dính nhớt có thể mang ý nghĩa tích cực khi sản xuất bê tông cường độ cao (90 – 120MPa) với thành phần nước giảm thấp. Song, trên thế giới, các loại bê tông này thường không được sản xuất mà không có chất vi độn và các phụ gia khoáng hoạt tính.

Như vậy, việc nghiên cứu thành công một sản phẩm cho hiệu quả cao có thể điều chỉnh độ nhớt dính của vữa có thể coi là thành công lớn, song đây là bước tiến, chứ chưa phải bước nhảy vọt, hay là “cuộc cách mạng” – theo các nhà bê tông học Nga. Những tranh luận của các nhà khoa học vẫn còn tiếp tục và còn cần được chứng minh từ thực tế ứng dụng polyaril. Việc điều chỉnh các yêu cầu về độ dính nhớt của vữa bê tông trong thực tiễn xây dựng của Nga đang được chú trọng nhiều hơn. Trong tiêu chuẩn quốc gia GOST 7473-2010 “Vữa bê tông. Các điều kiện kỹ thuật” (sửa đổi gần đây nhất vào năm 2019), các chỉ tiêu độ dính nhớt của vữa bê tông không được quy định; nhưng trong tiêu chuẩn của các tổ chức chịu trách nhiệm về những công trình lớn, các chỉ tiêu này lại thường xuyên xuất hiện.

Tạp chí Công nghệ bê tông Nga, 2022

ND: Lệ Minh