ميتشيم مسحوق المُليّن الفائق من البولي كربوكسيلات (PCE) الدرجة SP630 هي مادة مخفضة للماء ذات نطاق عالٍ تعتمد على إيثر البوليكاربوكسيل، وقد صُممت خصيصًا لتطبيقات الملاط الجاف والخرسانة التي تستخدم أسمنت بورتلاند. عند استخدام الجرعة الموصى بها التي تتراوح بين 0.1 و0.5% من وزن المواد الأسمنتية، يحقق SP630 نسبة تخفيض للمياه تتجاوز 25%، مع أداء عالي النطاق يصل إلى تخفيض المياه بنسبة 35–45% في ظل تصميمات الخلط المُحسّنة. ويتيح شكل المسحوق — الذي يبلغ محتواه من المادة الصلبة ≥90% ومحتواه من الرطوبة ≤5% — إمكانية الخلط الجاف المتجانس مع الأسمنت والرمل ومكونات الخلط الجاف الأخرى دون التقلبات في الجرعات أو قيود مدة الصلاحية أو تعقيدات النقل المرتبطة بالمواد المضافة السائلة.
تختلف آلية التشتت الخاصة بـ SP630 اختلافًا جوهريًّا عن المُليّنات الفائقة التقليدية القائمة على النفثالين أو الميلامين. توفر البنية الأساسية للإيثر متعدد الكربوكسيلية تشتتًا مزدوج المفعول من خلال التنافر الكهروستاتيكي والعائق الفراغي: حيث يتم امتصاص السلسلة الرئيسية المشحونة على أسطح جزيئات الأسمنت، بينما تُشكل السلاسل الجانبية المُطعمة بأكسيد البولي إيثيلين (PEO) حاجزًا ماديًا يمنع تكتل الجزيئات. توفر هذه البنية الجزيئية الشبيهة بالمشط تشتتًا فائقًا بجرعات أقل بكثير، متفوقةً على المواد المضافة القائمة على النفثالين بنحو 2× في تخفيض كمية الماء و1.5× في زيادة قوة الضغط بعد 28 يومًا. وفقًا للمعيار EN 934-2 (المضافات للخرسانة — التعريفات والمتطلبات) والمعيار ASTM C494 (المضافات الكيميائية للخرسانة)، يُصنف SP630 كمضاف عالي النطاق لتقليل الماء، حيث يستوفي معايير تصنيف النوع A (مخفض الماء) والنوع F (مخفض الماء عالي النطاق) على التوالي.
بالنسبة لمصنعي الملاط الجاف، فإن الآثار العملية كبيرة: فإن تخفيض كمية ماء الخلط بنسبة 35–45% مع الحفاظ على التدفق ثابتًا يُترجم مباشرةً إلى زيادة بنسبة 30–50% في مقاومة الضغط بعد 28 يومًا، أو بدلاً من ذلك، إلى انخفاض كبير في محتوى الأسمنت عند نفس مستوى المقاومة — مما يؤدي إلى خفض كل من تكلفة المواد والبصمة الكربونية لكل وحدة من الملاط المنتج.
يمثل الملاط الجاف أحد أكبر قطاعات التطبيقات في مجال المواد الكيميائية الإنشائية، ويشمل مواد لاصقة البلاط، وملاط البناء، وملاط الإصلاح، وملاط العزل المائي، وطبقة تسوية الأرضيات. يتطلب سوق الملاط الجاف العالمي جودة منتج متسقة وخاضعة للرقابة في المصنع، يتم توريدها في أكياس أو صوامع، حيث يجب أن يتوزع كل جرام من المادة المضافة بشكل متوقع عند إعادة خلطه بالماء في موقع العمل. وتشكل المواد المضافة السائلة — على الرغم من فعاليتها في الخرسانة الجاهزة — تحديات كبيرة في إنتاج الخرسانة الجافة: فهي قد تتسبب في الترطيب المسبق للأسمنت أثناء التخزين، وتعقّد تجانس الدفعات، وتتطلب معدات رش متخصصة أثناء الإنتاج. ويقضي مسحوق PCE على هذه المشكلات تمامًا.
بالنسبة لمصممي تركيبات الملاط ومشغلي مصانع الخلط الجاف، فإن اختيار درجة المُليّن الفائق يؤثر بشكل مباشر على كل من الجدوى الاقتصادية للإنتاج والأداء الميداني. يتميز أسمنت بورتلاند — وهو المادة الرابطة الأسمنتية الأكثر استخدامًا على مستوى العالم — بخصائص كيميائية محددة جيدًا لعملية الترطيب وخصائص الشحنة السطحية التي تستجيب بشكل مثالي لجزيئات PCE ذات الكثافة المحددة للسلسلة الجانبية وطول السلسلة الأساسية. تم تصميم SP630 بحيث يكون التوافق مع أسمنت بورتلاند هو المعيار الأساسي في تصميمه. قد يؤدي استخدام درجة من مادة PCE مصممة لنظام رابط مختلف (مثل أسمنت السلفو ألومينات أو الجبس) مع أسمنت بورتلاند إلى تشبع سريع في الامتصاص، أو انخفاض كفاءة التشتت، أو حتى التصلب السريع — وهي مشكلات صُممت درجة SP630 خصيصًا لتجنبها.
كما أن الآثار الاقتصادية والمتعلقة بالاستدامة لا تقل أهمية. وبما أن إنتاج الأسمنت يمثل ما يقارب 7–8% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية، فإن أي مادة مضافة تتيح تقليل كمية الأسمنت مع الحفاظ على قوة مكافئة تسهم بشكل مباشر في تحقيق البناء منخفض الكربون. تتيح قدرة مادة SP630 على خفض استهلاك الماء بنسبة تتراوح بين 35 و45% لمصممي التركيبات تحقيق القوة المستهدفة باستخدام كميات أقل من الأسمنت، أو تجاوز مواصفات القوة عند استخدام الكميات الحالية من الأسمنت — مما يوفر بديلاً متفوقاً من الناحيتين التجارية والبيئية عن مخفضات استهلاك الماء القائمة على النفثالين أو الليغنوسولفونات التي هيمنت على السوق لعقود.
يعود الأداء الفائق لمسحوق Michem PCE Powder SP630 إلى بنيته الجزيئية التي تشبه المشط. يتكون الجزيء من سلسلة أساسية من الإيثر البوليكاربوكسيلية سالبة الشحنة، مع سلاسل جانبية مطعمة من البولي إيثيلين أوكسيد (PEO) ذات طول وكثافة محددين. وعند إدخاله في نظام الأسمنت والماء، تعمل آليتان متزامنتان للتشتت:
التنافر الكهروستاتيكي: تلتصق المجموعات الكربوكسيلية الأنيونية الموجودة في السلسلة الرئيسية بالمواقع الغنية بالكالسيوم والمشحونة إيجابياً على أسطح جزيئات الأسمنت، ولا سيما على مراحل الإيترينجيت وC-S-H التي تتشكل خلال مرحلة الترطيب المبكرة. يمنح هذا الامتصاص شحنة سالبة صافية لجزيئات الأسمنت، مما يولد قوة تنافر كهروستاتيكية تدفع الجزيئات بعيدًا عن بعضها وتفكك التكتلات. وتشترك هذه الآلية، من حيث المبدأ، مع الملدنات الفائقة القائمة على النفثالين والميلامين.
العائق الفراغي: تمتد السلاسل الجانبية لـ PEO المُطعَّمة إلى الخارج من الهيكل الأساسي المُمتصّ إلى المحلول المحيط، مكونةً طبقة بوليمرية مُروية — أو “طبقة فراغية” — حول كل جسيم من جسيمات الأسمنت. وعندما يقترب جسيمان من بعضهما، تتداخل هذه الطبقات البوليمرية، مما يولد قوة تنافرية تناضحية وإنتروبية تمنع الاقتراب الشديد والتكتل. تعد آلية العائق الفراغي هذه سمة فريدة من نوعها لمُحسّنات اللدونة الفائقة من نوع PCE، وهي السبب الرئيسي وراء تحقيقها كفاءة تشتت أعلى بكثير مقارنة بالمضافات القائمة على النفثالين، التي تعتمد حصريًّا على التنافر الكهروستاتيكي.
إن الجمع بين هاتين الآليتين هو ما يمكّن مادة SP630 من تحقيق تخفيض في كمية الماء يتراوح بين 35 و45% — أي ما يقارب ضعف التخفيض الذي تحققه المُليّنات الفائقة القائمة على النفثالين — وذلك بجرعة أقل بكثير. في الاختبارات الميدانية لتركيبات ملاط الأسمنت البورتلاندي الجاف، حقق SP630 بجرعة 0.3% قيم تدفق تعادل الخلطات الضابطة التي تستخدم جرعات من الملدنات الفائقة القائمة على النفثالين تتراوح بين 0.6 و0.8%، مع تحقيق زيادة في قوة الضغط بعد 28 يومًا تبلغ 1.5 ضعفًا في الوقت نفسه.
يتميز الأسمنت البورتلاندي — الذي يتكون أساسًا من C₃S وC₂S وC₃A وC₄AF — بخصائص كيميائية سطحية معقدة وديناميكية أثناء عملية الترطيب. تتفاعل مرحلة C₃A بسرعة مع الماء، مكونةً مادة الإيترينجيت في وجود الجبس، وتخلق مساحة سطحية كبيرة تمتص جزيئات PCE بقوة. وإذا لم تكن البنية الجزيئية لـ PCE مُحسَّنة لتناسب سلوك الامتصاص هذا، فإن مرحلة C₃A تستهلك المادة المضافة قبل أن تتمكن من تشتيت مرحلتي C₃S وC₂S بشكل فعال، وهما المرحلتان اللتان تتحكمان في تطور القوة.
يتصدى التصميم الجزيئي لـ SP630 لهذا التحدي من خلال التحكم في كثافة السلاسل الجانبية وكثافة الشحنة في الهيكل الأساسي، مما يحقق التوازن في الامتصاص عبر جميع مراحل الأسمنت. والنتيجة هي تشتت متجانس لتوزيع جسيمات الأسمنت بأكملها — وليس تشتتًا انتقائيًا يقتصر على مراحل التهيدرات المبكرة فقط. تؤكد التجارب الميدانية التي أُجريت وفقًا لبروتوكولات EN/ASTM أن ملاط الأسمنت البورتلاندي المُركَّب باستخدام SP630 بجرعة 0.2% يحقق انتشارًا على طاولة التدفق يتراوح بين 180 و200 مم وفقًا للمعيار EN 1015-3 (اتساق الملاط الطازج — اختبار طاولة التدفق) عند نسبة ماء إلى أسمنت أقل بمقدار 35–45% مقارنةً بالخليط المرجعي الذي لا يحتوي على مادة فائقة التليين.
تتبع العلاقة بين تقليل كمية الماء وزيادة مقاومة الضغط في أنظمة الأسمنت البورتلاندي ارتباطًا عكسيًّا راسخًا مع نسبة الماء إلى الأسمنت. ومن خلال تقليل كمية الماء اللازمة للخلط لتحقيق القوام المستهدف، يعمل SP630 على خفض نسبة الماء إلى الأسمنت، مما يؤدي مباشرةً إلى زيادة كثافة ومقاومة عجينة الأسمنت المتصلبة.
الجرعة SP630 (% بدون ماء) | تقليل المياه (%) | تخفيض نسبة w/c | 28d زيادة مقاومة الضغط (%) |
0.1 | 25-30 | 0.50 → 0.37 | 30–35 |
0.2 | 30–38 | 0.50 → 0.32 | 35–45 |
0.3 | 35-42 | 0.50 → 0.29 | 40–48 |
0.5 | 40–45 | 0.50 → 0.28 | 45–50 |
ملاحظة: هذه البيانات إرشادية، وتستند إلى ملاط من الأسمنت البورتلاندي (CEM I 42.5) عند نسبة الماء إلى الأسمنت الأساسية (w/c) = 0.50. وتختلف النتائج الفعلية باختلاف التركيب المعدني للأسمنت، وتدرج حبيبات الركام، والظروف المحيطة. زيادة القوة وفقًا لمعيار ASTM C109.
وفقًا لتجربة فريق التطبيقات الفنية لدينا، تقع الجرعة المثلى لمعظم تطبيقات ملاط البورتلاند الجاف في النطاق 0.2–0.3%، حيث يصل منحنى تخفيض الماء إلى أقصى انحدار له قبل الاقتراب من منطقة الاستقرار. أما عند تجاوز النطاق 0.3–0.5%، فيُلاحظ عادةً انخفاض العائد من حيث تخفيض كمية الماء، وقد تؤدي الجرعة الزائدة إلى تأخير التصلب أو احتباس الهواء.
يوفر شكل مسحوق SP630 — الذي يبلغ محتواه من المادة الصلبة ≥90% ومحتواه من الرطوبة ≤5% — مزايا تصنيعية محددة في إنتاج الملاط الجاف:
الممتلكات | مواصفات مسحوق Michem PCE |
العلامة التجارية | ميتشيم |
المنتج | مسحوق المُليّن الفائق من البولي كربوكسيلات (PCE) |
الصف | SP630 (للملاط الجاف المصنوع من الأسمنت البورتلاندي والخرسانة) |
المظهر | مسحوق أبيض إلى مسحوق أصفر فاتح |
التركيب | أثير متعدد الكربوكسيل |
المحتوى الصلب | ≥90% |
محتوى الرطوبة | ≤5% |
نسبة تقليل المياه | >25% (النطاق الأعلى: 35–45%) |
الجرعة الموصى بها | 0.1–0.51 TP3T من وزن المادة الأسمنتية |
زيادة قوة الانضغاط (28 د) | 30–50% |
مدة الصلاحية | 2 سنة |
تصنيف وسائل النقل | UN 3077 (غير خطرة للنقل) |
الأنواع المتوفرة | مسحوق مخفف الماء عالي النطاق، صديق للبيئة ومنخفض الانبعاثات من المركبات العضوية المتطايرة (VOC)، سريع التصلب |
الأداء مقارنةً بالنفتالين | تقليل استهلاك المياه بمقدار 2×، وزيادة المتانة بمقدار 1.5× |
المصدر: المواصفات الفنية الرسمية لشركة «ميكيم» (michemicals.com).
التطبيق | نوع الأسمنت | التدفق المستهدف (EN 1015-3) | الجرعة من SP630 | الأسبوع الأساسي | تم تحقيقها خلال الأسبوع الذي يبدأ بـ |
لاصق البلاط (C1) | CEM I 42.5 | 140–160 ملم | 0.15–0.20% | 0.45 | 0.28–0.32 |
لاصق البلاط (C2) | CEM I 52.5 | 150–170 ملم | 0.20–0.30% | 0.40 | 0.22–0.26 |
ملاط البناء (M5–M15) | CEM I 42.5 | 160–180 ملم | 0.10–0.15% | 0.55 | 0.38–0.42 |
إصلاح الملاط | CEM I 52.5 | 170–190 ملم | 0.25–0.35% | 0.40 | 0.22–0.26 |
ملاط العزل المائي | CEM I 42.5 | 160–180 ملم | 0.20–0.30% | 0.45 | 0.25–0.30 |
طبقة التسوية الأرضية (CT-C30-F4) | CEM I 42.5 | 140–160 ملم | 0.15–0.25% | 0.50 | 0.28–0.35 |
الخطوة | الإجراء | التفاصيل |
1 | فحص المواد الخام | التحقق من مظهر مسحوق SP630 (أبيض إلى أصفر فاتح)، الرطوبة ≤5% |
2 | تجفيف الرمل | يجب خفض رطوبة الرمل إلى أقل من 0.5% قبل الخلط |
3 | الخلط المسبق | امزج الرمل مع الأسمنت لمدة 2–3 دقائق في خلاط عالي الكثافة |
4 | إضافة المضافات | أضف مسحوق SP630 مع المضافات الجافة الأخرى (HPMC، RDP، إلخ) |
5 | الخلط النهائي | يُخلط المزيج لمدة 3–5 دقائق حتى يصبح لونه وقوامه متجانسين |
6 | فحص الجودة | تحديد العينة وتدفق الاختبار وفقًا للمعيار EN 1015-3؛ التحقق من نسبة الماء إلى الرمل |
7 | التعبئة والتغليف | قم بتعبئتها في أكياس أو صوامع مقاومة للرطوبة؛ وأغلقها بإحكام للحفاظ على نسبة رطوبة ≤5% |
يتوافق SP630 تمامًا مع إضافات الملاط الجاف القياسية. عند صياغة أنظمة متعددة الإضافات، يُضاف SP630 جنبًا إلى جنب مع إيثرات السليلوز (Michem HPMC) للاحتفاظ بالماء، وMikaVAE® RDP للمرونة والالتصاق، وألياف TenaBrix® PP للحد من التشققات. ولا يؤثر ترتيب إضافة المكونات في المزيج الجاف على أداء SP630، حيث يتشتت المسحوق عند إضافة الماء أثناء الخلط في موقع العمل.
تحقق | الطريقة | معيار القبول |
مظهر المسحوق | مرئي | أبيض إلى أصفر فاتح، سائل |
اتساق التدفق | جدول التدفق وفقًا للمعيار EN 1015-3 | في نطاق ±10 مم من الهدف |
تقليل استهلاك المياه | مقارنة بين المجموعة التجريبية والمجموعة الضابطة عند تدفق متساوي | انخفاض ≥25% |
وقت التصلب | EN 480-2 (فيكات) | لا يوجد تأخير مفرط (تأخير أقل من 120 دقيقة) |
قوة الانضغاط 28 د | ASTM C109 / EN 1015-11 | زيادة ≥30% مقارنةً بالمجموعة الضابطة عند تدفق متساوي |
نسبة الهواء | EN 1015-7 | ≤5% (ما لم يكن التصميم من النوع الذي يحتوي على هواء) |
يُزيل شكل مسحوق SP630 خطر الترطيب المسبق للأسمنت أثناء التخزين، ويبسط عملية الإنتاج (لا حاجة لمعدات رش السوائل)، ويحقق جرعات أكثر دقة في المصانع الآلية، ويوفر مدة صلاحية تبلغ سنتين. تعتبر المواد المضافة السائلة غير مناسبة عمومًا للملاط الجاف لأنها تضيف رطوبة قد تؤدي إلى ترطيب الأسمنت قبل الأوان أثناء التخزين في الأكياس.
تم تصميم المنتج SP630 بشكل أساسي للاستخدام مع الأسمنت من النوع CEM I (أسمنت بورتلاند). وهو متوافق مع الأسمنت من النوع CEM II (أسمنت بورتلاند المركب) وCEM III (أسمنت خبث أفران الصهر)، على الرغم من أن الجرعة قد تحتاج إلى تعديل بسبب اختلاف المساحة السطحية وخصائص الامتصاص للمواد الأسمنتية التكميلية. يُوصى بإجراء تجارب ميدانية وفقًا للمعيار EN 934-2 لتحسين الجرعة المناسبة لأنواع معينة من الأسمنت المخلوط.
عند استخدام جرعة تزيد عن 0.5%، تتوقف مكاسب تقليل الماء عن الزيادة، وقد يؤدي الامتصاص المفرط لـ PCE إلى تأخير كبير في التصلب (مما يؤدي إلى إطالة مدة التصلب الأولي بمقدار 2–4 ساعات أو أكثر)، وزيادة احتباس الهواء، واحتمال حدوث نزيف. في حالة الحاجة إلى مزيد من خفض الماء أو زيادة القوة، يرجى استشارة فريق التطبيقات الفنية في Michem للحصول على استراتيجيات تركيب بديلة بدلاً من زيادة الجرعة إلى ما يتجاوز النطاق الموصى به.
يتفوق SP630 على المُليّنات الفائقة القائمة على النفثالين بنحو ضعفين في نسبة تخفيض الماء (35–45% مقابل 15–22%) وبمقدار 1.5× في زيادة قوة الضغط بعد 28 يومًا (30–50% مقابل 20–33%) عند استخدام جرعات مماثلة. بالإضافة إلى ذلك، لا يتسبب PCE في حدوث التغير اللوني المائل إلى الصفرة الذي يرتبط أحيانًا بالمواد المضافة القائمة على النفثالين في الملاط ذي الألوان الفاتحة.
في نطاق الجرعة الموصى بها (0.1–0.5%)، لا يقوم SP630 بدمج الهواء بشكل ملحوظ (عادةً ما يكون معدل دمج الهواء أقل من 2%). يستمر الاحتفاظ بقابلية التشكيل عمومًا لمدة 30–60 دقيقة بعد إضافة الماء، وهو ما يكفي لمعظم تطبيقات الملاط الجاف. ولتمديد فترة التشكيل، يُنصح بتركيب المنتج مع إيثر السليلوز Michem HPMC لتعزيز الاحتفاظ بالماء وقابلية التشكيل.
بيانات المنتج:
المعايير المشار إليها:
الفئة المستهدفة: مُصممو تركيبات الملاط الجاف، ومهندسو البحث والتطوير في مجال المواد الكيميائية الإنشائية، ومديرو الإنتاج في مصانع الملاط، ومهندسو المواصفات الذين يختارون درجات المُليّنات الفائقة لمنتجات الملاط والخرسانة القائمة على الأسمنت البورتلاندي.
كيف تم إنتاجه: تستند ادعاءات الأداء إلى المواصفات الرسمية لمنتجات Michem (michemicals.com) وبروتوكولات الاختبار المعتمدة وفقًا لمعايير EN/ASTM. أما الملاحظات المستمدة من الخبرة الميدانية، فهي مستمدة من أعمال البحث والتطوير التي يقوم بها فريق التطبيقات الفنية في Michem في مجال إضافات الخرسانة.
القيود: تختلف النتائج الميدانية باختلاف الخصائص المعدنية للأسمنت المحلي، وتدرج حبيبات الركام، والمناخ المحيط، وتصميم المزيج الكامل. وتعتبر نطاقات الجرعات وقيم الأداء المذكورة إرشادية، ويجب التحقق من صحتها من خلال إجراء تجارب ميدانية في ظل الظروف الفعلية للمشروع. ولا يحل هذا الدليل محل التقدير الهندسي أو الامتثال لقوانين البناء المحلية.
سياسة التحديث: تتم مراجعتها سنويًّا، أو كلما تم تعديل مواصفات منتجات «ميكيم» أو المعايير المذكورة من EN/ASTM.
ميتشيم مسحوق PCE من الدرجة SP630 يوفر هذا المنتج قدرة عالية على تقليل محتوى الماء (35–45%)، وزيادة في قوة الضغط (30–50% بعد 28 يومًا)، وتوافقًا مع الأسمنت البورتلاندي، وهي المعايير التي يطلبها مصنعو الملاط الجاف لتركيبات الجيل التالي. وتتفوق جزيئاته من نوع «مشط» الإيثر البوليكاربوكسيلية — التي توفر تنافرًا كهروستاتيكيًا مزدوجًا وعائقًا فراغيًا — على البدائل القائمة على النفثالين بمقدار 2× في تخفيض الماء و1.5× في زيادة القوة، في حين أن الشكل المسحوق (محتوى صلب ≥90%، رطوبة ≤5%، مدة صلاحية 2 سنة) يزيل تحديات الإنتاج والتخزين التي تواجه المضافات السائلة. يتوافق SP630 مع معايير EN 934-2 و ASTM C494 النوع A/F، وهو الخيار الهندسي الأمثل لأنظمة الملاط الجاف المصنوع من أسمنت بورتلاند.
أنا تينا، وأعمل في صناعة إيثر السليلوز منذ 15 عامًا. يسعدني أن أشارككم هذا المنشور. إذا كانت لديكم أي أفكار جيدة، أرجو إخباري بها.
يُرجى الاتصال بي للحصول على أحدث عرض أسعار أو لطلب اختبار عينة (عيناتنا مجانية وتشمل الشحن).
سيتم الرد على استفساراتك في غضون 4 ساعات. يرجى ذكر نوع المصنع وحجم الإنتاج الشهري للحصول على عرض أسعار مخصص.
سنقدم لك حلولاً احترافية على الفور!
يتم الرد على الاستفسارات في غضون 4 ساعات. يرجى ذكر نوع المصنع وحجم الإنتاج الشهري للحصول على عرض أسعار مخصص.
