Polikarboksilat-esaslı su azaltıcı katkının anyonik monomer değişiminin çimento hamuru ve harç karışımlarının taze hal özeliklerine etkisi

Abstract

Günümüzde farklı özelliklere sahip su azaltıcı katkılar üretilmektedir. Su azaltıcı katkı özellikleri çimentolu sistemlerin taze ve bazı sertleşmiş hal özelliklerini ciddi mertebede etkilemektedir. Çimentolu sistemlerin özelliklerini etkileyen, polikarboksilat-esaslı yüksek oranda su azaltıcı katkılardan kaynaklanan başlıca faktörler, katkının kimyasal bileşimi, molekül ağırlığı, ana zincir uzunluğu, yan zincir uzunluğu ve molekülleri arasındaki bağ türü olarak sıralanabilir. Bu çalışmada, polikarboksilat-eter esaslı su azaltıcı katkının anyonik monomer değişiminin çimento hamuru ve harç karışımlarının davranışlarına etkisi araştırılmıştır. Ana zinciri aynı, ana zincire bağlanan anyonik monomerleri farklı üç adet polikarboksilat-eter esaslı yüksek oranda su azaltıcı katkı kullanılmıştır. Sülfonat ve fosfat fonksiyonel grubu içeren anyonik monomerler, %10 mol oranında karboksilat esaslı anyonik monomeri ile yer değiştirilmiştir. Anyonik monomerler olarak, birinci katkıda sadece karboksilat, ikinci katkıda hem karboksilat hem sülfonat üçüncü katkıda ise hem karboksilat hem de fosfat fonksiyonel grubu içeren monomerler kullanılmıştır. Tüm polimerlerin anyonik içeriği sabit tutulmuştur. Bağlayıcı olarak tek tip CEMI 42,5 R çimentosu kullanılarak çimento hamuru ve harç karışımları üretilmiştir. Hamur karışımlarının Marsh-hunisi akış süresi ve mini-yayılma değerleri belirlenmiştir. Tüm harç karışımlarında su/çimento oranı, kum/bağlayıcı oranı ve yayılma değerleri sırasıyla 0,485, 2,75 ve 270±20 mm olarak sabit tutulmuştur. Harç karışımlarının zamana bağlı akış değeri ve V-hunisi akış süresi değişimi incelenmiştir. Buna ilaveten, harç karışımlarının 1, 3, 7 ve 28 günlük basınç dayanımları da elde edilmiştir. Deney sonuçlarına göre su azaltıcı katkının karboksilat anyonik grubunun %10 mol oranında sülfonat ve fosfat fonksiyonel grubu ile yer değişimi hamur ve harç karışımlarının taze hal özelliklerini iyileştirmiştir. Söz konusu değişimin harç karışımlarının basınç dayanımına ciddi mertebede etkisi olmadığı tespit edilmiştir.

Nowadays water reducing admixtures having different properties are manufactured. The properties of water reducing admixture seriously affect the fresh and some hardened properties of cementitious systems. The major factors affecting properties of cementitious systems arisen from the polycarboxylate-based high range water reducing admixture can be listed as chemical composition, molecular weight, length of the main chain, number and length of the side chain and bond type between the molecules. In this study, the effect of the anionic monomer changes of the polycarboxylate-ether based water reducing admixture on the properties of cement paste and mortar mixtures was investigated. For this purpose, three different polycarboxylate ether-based high-range water reducing admixtures having same main chain but different anionic monomers bonded to the main chain were used. The sulfonate and phosphate functional group containing anionic monomers were replaced with carboxylate anionic groups by 10% molar percent. In the first admixture only carboxylate, in the second admixture both the carboxylate and sulfonate and in the third admixture, both the carboxylate and phosphate functional group containing monomers were used. The anionic content of all polymers was kept constant. The cement paste and mortar mixtures were prepared by using CEMI 42.5 R type cement as binder. Marsh-funnel flow times and mini-slump values of the paste mixtures were determined. Water/cement ratio, sand/binder ratio and flow values of all mortar mixtures were kept constant as 0.485, 2.75 and 270 ± 20 mm, respectively. The time-dependent flow and V-funnel flow times of the mortar mixtures were investigated. In addition, 1, 3, 7 and 28-day compressive strength of the mortar mixtures were obtained. According to the test results, fresh properties of the paste and mortar mixtures improved by replacing 10% of carboxylate based anionic monomers of water-reducing admixture with the ones with sulfonate and phosphate functional groups. It was found that the mentioned changes had not significant effect on the compressive strength of the mortar mixtures.