Michem Proszek – superplastyfikator polikarboksylowy (PCE) Produkt klasy SP630 to środek redukujący zawartość wody o szerokim zakresie działania, oparty na eterach polikarboksylowych, opracowany specjalnie do zastosowań w suchych mieszankach zaprawowych i betonie z wykorzystaniem cementu portlandzkiego. Przy zalecanym dawkowaniu wynoszącym 0,1–0,5% w stosunku do masy materiału cementowego SP630 pozwala osiągnąć współczynnik redukcji wody przekraczający 25%, a w przypadku zoptymalizowanych receptur mieszanek jego wydajność w zakresie wysokim sięga 35–45% redukcji wody. Postać proszkowa — o zawartości substancji stałej ≥90% i wilgotności ≤5% — umożliwia jednorodne mieszanie na sucho z cementem, piaskiem i innymi składnikami mieszanki suchej bez zmienności dozowania, ograniczeń dotyczących okresu przydatności do użycia ani komplikacji związanych z transportem, charakterystycznych dla domieszek płynnych.
Mechanizm dyspersji SP630 zasadniczo różni się od mechanizmu działania starszych superplastyfikatorów na bazie naftalenu lub melaminy. Szkielet eteru polikarboksylowego zapewnia dyspersję o podwójnym działaniu poprzez odpychanie elektrostatyczne i przeszkodę steryczną: naładowany łańcuch główny adsorbuje się na powierzchniach cząstek cementu, podczas gdy wszczepione łańcuchy boczne z tlenku polietylenu (PEO) tworzą fizyczną barierę, która zapobiega aglomeracji cząstek. Ta architektura molekularna typu grzebieniowego zapewnia doskonałą dyspersję przy znacznie niższych dawkach, przewyższając domieszki na bazie naftalenu około 2-krotnie pod względem redukcji zużycia wody oraz 1,5-krotnie pod względem przyrostu wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach. Zgodnie z normą EN 934-2 (Domieszki do betonu — definicje i wymagania) oraz normą ASTM C494 (Domieszki chemiczne do betonu), SP630 kwalifikuje się jako domieszka o wysokim stopniu redukcji zawartości wody, spełniając odpowiednio kryteria klasyfikacji typu A (redukujące zawartość wody) oraz typu F (o wysokim stopniu redukcji zawartości wody).
Dla producentów zapraw suchomieszanych ma to istotne praktyczne znaczenie: zmniejszenie ilości wody mieszającej o 35–45% przy stałym przepływie przekłada się bezpośrednio na wzrost wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach o 30–50% lub, alternatywnie, na znaczne zmniejszenie zawartości cementu przy tej samej wytrzymałości — co pozwala obniżyć zarówno koszt materiałów, jak i ślad węglowy na jednostkę wyprodukowanej zaprawy.
Zaprawy suche stanowią jeden z największych segmentów zastosowań w branży chemikaliów budowlanych, obejmujący kleje do płytek, zaprawy murarskie, zaprawy naprawcze, zaprawy hydroizolacyjne oraz jastrychy podłogowe. Globalny rynek suchych mieszanek murarskich wymaga stałej, kontrolowanej fabrycznie jakości produktów dostarczanych w workach lub silosach, przy czym każdy gram domieszki musi rozpraszać się w przewidywalny sposób po zmieszaniu z wodą na placu budowy. Płynne domieszki — choć skuteczne w przypadku betonu gotowego — stwarzają poważne wyzwania w produkcji mieszanek suchych: mogą powodować wstępną hydratację cementu podczas przechowywania, utrudniać uzyskanie jednorodności między partiami oraz wymagać specjalistycznego sprzętu natryskowego podczas produkcji. Proszek PCE całkowicie eliminuje te problemy.
Dla twórców receptur zapraw i operatorów zakładów produkcji suchych mieszanek wybór klasy superplastyfikatora ma bezpośredni wpływ zarówno na ekonomię produkcji, jak i na właściwości użytkowe w terenie. Cement portlandzki — najczęściej stosowany spoiwo cementowe na świecie — charakteryzuje się dobrze poznaną chemią hydratacji oraz profilem ładunku powierzchniowego, który optymalnie reaguje z cząsteczkami PCE o określonej gęstości łańcucha bocznego i długości łańcucha głównego. SP630 został opracowany z uwzględnieniem kompatybilności z cementem portlandzkim jako głównego kryterium projektowego. Zastosowanie gatunku PCE przeznaczonego dla innego systemu wiążącego (takiego jak cement sulfoaluminatowy lub gips) w połączeniu z cementem portlandzkim może skutkować szybkim nasyceniem adsorpcyjnym, zmniejszoną skutecznością dyspersji, a nawet gwałtownym wiązaniem — są to problemy, których unikanie jest głównym celem opracowania gatunku SP630.
Konsekwencje gospodarcze i związane ze zrównoważonym rozwojem są równie istotne. Ponieważ produkcja cementu odpowiada za około 7–8% globalnych emisji CO₂, każda domieszka umożliwiająca zmniejszenie zużycia cementu przy zachowaniu równoważnej wytrzymałości bezpośrednio przyczynia się do budownictwa niskoemisyjnego. Zdolność SP630 do redukcji zużycia wody o 35–45% pozwala producentom mieszanek osiągnąć docelową wytrzymałość przy niższej zawartości cementu lub przekroczyć wymagania wytrzymałościowe przy obecnej zawartości cementu — stanowiąc lepszą pod względem komercyjnym i środowiskowym alternatywę dla reduktorów wody na bazie naftalenu lub lignosulfonianu, które od dziesięcioleci dominują na rynku.
Wyjątkowa wydajność produktu Michem PCE Powder SP630 wynika z jego architektury molekularnej typu grzebieniowego. Cząsteczka składa się z ujemnie naładowanego szkieletu eteru polikarboksylowego z przyłączonymi łańcuchami bocznymi z polietylenoksidu (PEO) o kontrolowanej długości i gęstości. Po wprowadzeniu do układu cementowo-wodnego zachodzą dwa równoległe mechanizmy dyspersji:
Odpychanie elektrostatyczne: Anionowe grupy karboksylanowe w łańcuchu głównym adsorbują się na dodatnio naładowanych, bogatych w wapń miejscach na powierzchniach cząstek cementu, zwłaszcza na fazach ettringitu i C-S-H, które powstają podczas wczesnej hydratacji. Ta adsorpcja nadaje cząstkom cementu ładunek netto ujemny, tworząc elektrostatyczną siłę odpychającą, która rozdziela cząstki i rozbija aglomeraty. Mechanizm ten jest zasadniczo wspólny dla superplastyfikatorów na bazie naftalenu i melaminy.
Przeszkoda steryczna: Wszczepione łańcuchy boczne PEO rozciągają się na zewnątrz od zaadsorbowanego szkieletu do otaczającego roztworu, tworząc wokół każdej cząstki cementu uwodnioną warstwę polimerową — czyli “warstwę steryczną”. Gdy dwie cząstki zbliżają się do siebie, warstwy te nakładają się na siebie, generując odpychającą siłę osmotyczną i entropiczną, która zapobiega ich zbliżeniu i aglomeracji. Ten mechanizm przeszkody sterycznej jest charakterystyczny wyłącznie dla superplastyfikatorów typu PCE i stanowi główny powód, dla którego osiągają one znacznie wyższą skuteczność dyspersji niż domieszki na bazie naftalenu, które opierają się wyłącznie na odpychaniu elektrostatycznym.
To właśnie połączenie tych dwóch mechanizmów pozwala preparatowi SP630 osiągnąć redukcję zawartości wody na poziomie 35–45% — czyli około dwukrotnie większą niż w przypadku superplastyfikatorów na bazie naftalenu — przy zaledwie ułamku dawki. W badaniach terenowych receptur suchych zapraw cementowych typu portlandowego SP630 w dawce 0,31 TP3T osiągnął wartości płynności równoważne mieszankom kontrolnym przy dawce superplastyfikatorów na bazie naftalenu wynoszącej 0,6–0,81 TP3T, zapewniając jednocześnie 1,5-krotny wzrost wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach.
Cement portlandzki — składający się głównie z faz C₃S, C₂S, C₃A i C₄AF — charakteryzuje się złożoną, dynamiczną chemią powierzchniową podczas hydratacji. Faza C₃A ulega szybkiej hydratacji, tworząc ettringit w obecności gipsu, i zapewnia dużą powierzchnię, która intensywnie adsorbuje cząsteczki PCE. Jeśli struktura molekularna PCE nie jest zoptymalizowana pod kątem tego zachowania adsorpcyjnego, domieszka zostanie zużyta przez fazę C₃A, zanim zdąży skutecznie zdyspergować fazy C₃S i C₂S, które decydują o rozwoju wytrzymałości.
Konstrukcja molekularna SP630 rozwiązuje to wyzwanie poprzez kontrolowaną gęstość łańcuchów bocznych oraz gęstość ładunku łańcucha głównego, co zapewnia równowagę adsorpcji we wszystkich fazach cementu. Efektem jest równomierne rozproszenie całego rozkładu cząstek cementu — a nie selektywne rozproszenie wyłącznie faz wczesnego wiązania. Próby terenowe przeprowadzone zgodnie z protokołami EN/ASTM potwierdzają, że zaprawa cementowa portlandzka z dodatkiem SP630 w dawce 0,2% osiąga rozprzestrzenienie na stole płynięcia wynoszące 180–200 mm zgodnie z normą EN 1015-3 (Konsystencja świeżej zaprawy — próba na stole przepływowym) przy stosunku wody do cementu o 35–45% niższym niż w mieszance kontrolnej bez superplastyfikatora.
Zależność między zmniejszeniem ilości wody a wzrostem wytrzymałości na ściskanie w układach cementu portlandzkiego wykazuje dobrze znaną odwrotną korelację ze wskaźnikiem wodno-cementowym. Poprzez zmniejszenie ilości wody mieszającej niezbędnej do uzyskania docelowej konsystencji, SP630 obniża wskaźnik w/c, co bezpośrednio zwiększa gęstość i wytrzymałość stwardniałej pasty cementowej.
Dawka SP630 (% bez wody) | Redukcja zużycia wody (%) | Redukcja współczynnika w/c | 28d Wzrost wytrzymałości na ściskanie (%) |
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 |
Uwaga: Dane mają charakter orientacyjny i opierają się na zaprawie z cementu portlandzkiego (CEM I 42,5) przy wyjściowym stosunku woda/cement (w/c) wynoszącym 0,50. Rzeczywiste wyniki zależą od składu mineralogicznego cementu, uziarnienia kruszywa oraz warunków otoczenia. Przyrost wytrzymałości zgodnie z normą ASTM C109.
Z doświadczenia naszego Zespołu ds. Zastosowań Technicznych wynika, że optymalne dawkowanie dla większości zastosowań suchych zapraw cementowych typu portlandowego mieści się w przedziale 0,2–0,31 TP3T, gdzie krzywa redukcji zużycia wody osiąga największe nachylenie przed wejściem w obszar plateau. Powyżej 0,3–0,51 TP3T zazwyczaj obserwuje się malejący zwrot z redukcji zużycia wody, a nadmierne dawkowanie może powodować opóźnienie wiązania lub wprowadzanie pęcherzyków powietrza.
Postać proszkowa produktu SP630 — o zawartości substancji stałej ≥90% i wilgotności ≤5% — zapewnia konkretne korzyści produkcyjne przy wytwarzaniu suchych mieszanek zaprawowych:
Nieruchomość | Specyfikacja proszku Michem PCE |
Marka | Michem |
Produkt | Proszek – superplastyfikator polikarboksylowy (PCE) |
Klasa | SP630 (do suchych zapraw cementowych na bazie cementu portlandzkiego i betonu) |
Wygląd | Proszek o barwie od białej do jasnożółtej |
Skład | Eter polikarboksylowy |
Solidna zawartość | ≥90% |
Zawartość wilgoci | ≤5% |
Współczynnik redukcji wody | >25% (zakres górny: 35–45%) |
Zalecane dawkowanie | 0,1–0,51 TP3T w stosunku wagowym do materiału cementowego |
Przyrost wytrzymałości na ściskanie (28d) | 30–50% |
Okres trwałości | 2 lata |
Klasyfikacja środków transportu | UN 3077 (nie stanowi zagrożenia podczas transportu) |
Dostępne typy | Proszek rozcieńczający do betonu o wysokim zakresie stosowania, przyjazny dla środowiska, o niskiej zawartości lotnych związków organicznych (VOC), szybkowiążący |
Wydajność w porównaniu z naftalenem | 2-krotna redukcja zużycia wody, 1,5-krotny wzrost wytrzymałości |
Źródło: Oficjalne dane techniczne firmy Michem (michemicals.com).
Zastosowanie | Typ cementu | Przepływ docelowy (EN 1015-3) | Dawkowanie preparatu SP630 | Wartość wyjściowa w tygodniu kalendarzowym | Osiągnięto w tygodniu rozpoczynającym się |
Klej do płytek (C1) | CEM I 42,5 | 140–160 mm | 0.15–0.20% | 0.45 | 0.28–0.32 |
Klej do płytek (C2) | CEM I 52,5 | 150–170 mm | 0.20–0.30% | 0.40 | 0.22–0.26 |
Zaprawa murarska (M5–M15) | CEM I 42,5 | 160–180 mm | 0.10–0.15% | 0.55 | 0.38–0.42 |
Zaprawa naprawcza | CEM I 52,5 | 170–190 mm | 0.25–0.35% | 0.40 | 0.22–0.26 |
Zaprawa hydroizolacyjna | CEM I 42,5 | 160–180 mm | 0.20–0.30% | 0.45 | 0.25–0.30 |
Wylewka podłogowa (CT-C30-F4) | CEM I 42,5 | 140–160 mm | 0.15–0.25% | 0.50 | 0.28–0.35 |
Krok | Akcja | Szczegóły |
1 | Kontrola surowców | Sprawdzić wygląd proszku SP630 (od białego do jasnożółtego), wilgotność ≤5% |
2 | Suszenie piasku | Przed zmieszaniem należy zmniejszyć wilgotność piasku do poziomu <0,5% |
3 | Wstępne mieszanie | Mieszaj piasek z cementem przez 2–3 minuty w betoniarce o dużej mocy |
4 | Dodawanie domieszki | Dodaj proszek SP630 wraz z innymi suchymi dodatkami (HPMC, RDP itp.) |
5 | Mieszanie końcowe | Mieszać przez 3–5 minut, aż masa uzyska jednolity kolor i konsystencję |
6 | Kontrola jakości | Pobieranie próbek i przebieg badań zgodnie z normą EN 1015-3; sprawdzenie stosunku w/c |
7 | Opakowanie | Przechowywać w workach lub silosach odpornych na wilgoć; szczelnie zamknąć, aby utrzymać wilgotność na poziomie ≤5% |
SP630 jest w pełni kompatybilny ze standardowymi dodatkami do zapraw suchomieszanych. Podczas opracowywania systemów wieloskładnikowych należy dodawać SP630 wraz z eterami celulozy (Michem HPMC) w celu zapewnienia retencji wody, MikaVAE® RDP w celu uzyskania elastyczności i przyczepności oraz włóknami TenaBrix® PP w celu ograniczenia pękania. Kolejność dodawania składników do suchej mieszanki nie ma wpływu na właściwości SP630, ponieważ proszek rozprasza się po dodaniu wody podczas mieszania na placu budowy.
Sprawdź | Metoda | Kryterium akceptacji |
Wygląd proszku | Wizualny | Od białego do jasnożółtego, sypki |
Spójność przepływu | Tabela przepływów zgodnie z normą EN 1015-3 | W zakresie ±10 mm od punktu docelowego |
Ograniczenie zużycia wody | Porównaj grupę badaną z grupą kontrolną przy takim samym natężeniu przepływu | Redukcja ≥25% |
Czas wiązania | EN 480-2 (Vicat) | Brak nadmiernego opóźnienia (<120 min opóźnienia) |
Wytrzymałość na ściskanie 28d | ASTM C109 / EN 1015-11 | Wzrost o ≥30% w stosunku do grupy kontrolnej przy takim samym przepływie |
Zawartość powietrza | EN 1015-7 | ≤5% (o ile nie jest to konstrukcja z napowietrzonym betonem) |
Postać proszkowa produktu SP630 eliminuje ryzyko wstępnego uwodnienia cementu podczas przechowywania, upraszcza produkcję (nie wymaga stosowania urządzeń do rozpylania cieczy), zapewnia bardziej precyzyjne dozowanie w zautomatyzowanych zakładach oraz gwarantuje 2-letni okres przydatności do użycia. Płynne domieszki są zazwyczaj nieodpowiednie do zapraw suchomieszanych, ponieważ wprowadzają wilgoć, która może spowodować przedwczesną hydratację cementu podczas przechowywania w workach.
Preparat SP630 został opracowany przede wszystkim z myślą o cementach typu CEM I (cement portlandzki). Jest on kompatybilny z cementami typu CEM II (cement kompozytowy portlandzki) oraz CEM III (cement z żużlem wielkopiecowym), choć może zaistnieć konieczność dostosowania dawkowania ze względu na różnice w powierzchni właściwej i właściwościach adsorpcyjnych dodatków cementowych. W celu optymalizacji dawkowania dla konkretnych cementów mieszanych zaleca się przeprowadzenie badań terenowych zgodnie z normą EN 934-2.
Przy dawkach powyżej 0,51 TP3T oszczędność wody osiąga poziom stabilny, a nadmierna adsorpcja PCE może powodować znaczne opóźnienie wiązania (wydłużenie wiązania początkowego o 2–4 godziny lub więcej), zwiększone wprowadzanie powietrza oraz potencjalne wyciekanie wody. Jeśli konieczne jest większe zmniejszenie zawartości wody lub uzyskanie większej wytrzymałości, należy skonsultować się z zespołem ds. zastosowań technicznych firmy Michem w celu ustalenia alternatywnych strategii recepturowych, zamiast zwiększać dawkę powyżej zalecanego zakresu.
SP630 przewyższa superplastyfikatory na bazie naftalenu około dwukrotnie pod względem redukcji zużycia wody (35–45% w porównaniu z 15–22%) oraz 1,5-krotnie pod względem przyrostu wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach (30–50% w porównaniu z 20–33%) przy porównywalnym dawkowaniu. Ponadto PCE nie powoduje żółtawego przebarwienia, które czasami występuje w przypadku domieszek na bazie naftalenu w jasnych zaprawach.
W zalecanym zakresie dawkowania (0,1–0,51 TP3T) SP630 nie powoduje znaczącego wprowadzania powietrza (zazwyczaj <21 TP3T wprowadzania powietrza). Zachowanie urabialności trwa zazwyczaj 30–60 minut po dodaniu wody, co jest wystarczające dla większości zastosowań zapraw suchomieszanych. Aby wydłużyć czas otwarty, należy dodać do receptury eter celulozowy Michem HPMC w celu poprawy retencji wody i urabialności.
Dane produktu:
Cytowane normy:
Dla kogo jest przeznaczony: Twórcy receptur zapraw suchomieszanych, inżynierowie zajmujący się badaniami i rozwojem w dziedzinie chemii budowlanej, kierownicy produkcji w zakładach produkujących zaprawy oraz inżynierowie ds. specyfikacji, którzy dobierają gatunki superplastyfikatorów do zapraw i wyrobów betonowych na bazie cementu portlandzkiego.
Jak powstał: Dane dotyczące właściwości opierają się na oficjalnych specyfikacjach produktów firmy Michem (michemicals.com) oraz uznanych protokołach badawczych zgodnych z normami EN i ASTM. Obserwacje wynikające z praktyki terenowej pochodzą z prac badawczo-rozwojowych zespołu ds. zastosowań technicznych firmy Michem w zakresie domieszek do betonu.
Ograniczenia: Wyniki uzyskane w terenie różnią się w zależności od lokalnej mineralogii cementu, uziarnienia kruszywa, warunków klimatycznych oraz pełnego składu mieszanki. Podane zakresy dawkowania i parametry użytkowe mają charakter orientacyjny i należy je zweryfikować w ramach prób terenowych przeprowadzonych w rzeczywistych warunkach projektowych. Niniejszy przewodnik nie zastępuje oceny inżynierskiej ani nie zwalnia z obowiązku przestrzegania lokalnych przepisów budowlanych.
Zasady aktualizacji: Poddawane przeglądowi raz w roku lub w każdym przypadku, gdy nastąpi zmiana specyfikacji produktów firmy Michem lub przywołanych norm EN/ASTM.
Michem PCE w postaci proszku, gatunek SP630 zapewnia wysoki stopień redukcji zawartości wody (35–45%), wzrost wytrzymałości na ściskanie (30–50% po 28 dniach) oraz kompatybilność z cementem portlandzkim, których producenci suchych mieszanek zaprawowych wymagają w recepturach nowej generacji. Jego cząsteczka typu grzebieniowego z eterem polikarboksylowym — zapewniająca zarówno odpychanie elektrostatyczne, jak i przeszkodę steryczną — przewyższa alternatywne rozwiązania na bazie naftalenu dwukrotnie pod względem redukcji zawartości wody i 1,5-krotnie pod względem wzrostu wytrzymałości, a forma proszkowa (zawartość substancji stałej ≥90%, ≤5% wilgotności, 2-letni okres przydatności do użycia) eliminuje problemy związane z produkcją i przechowywaniem domieszek płynnych. Spełniając wymagania norm EN 934-2 oraz ASTM C494 typu A/F, SP630 stanowi optymalne rozwiązanie dla systemów suchych zapraw cementowych typu portland.
Nazywam się Tinna i od 15 lat działam w branży eterów celulozowych. Chętnie podzielę się z wami moim wpisem. Jeśli macie jakieś ciekawe pomysły, dajcie mi znać.
Skontaktuj się ze mną, aby uzyskać najnowszą wycenę lub poprosić o test próbki (nasze próbki są bezpłatne i obejmują wysyłkę).
Odpowiemy na Państwa zapytania w ciągu 4 godzin. Prosimy o podanie typu instalacji oraz miesięcznego wolumenu, abyśmy mogli przygotować indywidualną wycenę.
Szybko dostarczymy profesjonalne rozwiązania!
Odpowiadamy na zapytania w ciągu 4 godzin. Prosimy o podanie typu instalacji oraz miesięcznego wolumenu, abyśmy mogli przygotować indywidualną wycenę.
