Sử dụng phụ gia trong sản xuất grc

Sử dụng phụ gia trong sản xuất GRC là rất quan trọng vì nó giúp cho quá trình tạo ra sản phẩm đạt chuẩn và tăng độ bền tối ưu. Do đó, việc sử dụng phụ gia hóa học cho hỗn hợp trộn từ xi măng Portland đã được phát triển ổn định từ hơn 20-30 năm qua. Một số phụ gia trong sản xuất GRC bao gồm: phụ gia hóa dẻo, phụ gia giảm nước, phụ gia làm chậm ninh kết, phụ gia sửa đổi độ kết dính, phụ gia làm chậm bay màu…

Những chất phụ gia trong sản xuất GRC là những chất hạn chế được nhu cầu nước và giảm thiểu độ chảy loãng. Đầu tiên có thể nhắc đến phụ gia hóa dẻo từ lignosulfonate (phụ gia giảm nước). Chúng được cải thiện bằng cách dùng sulfonat melamine hoặc naphathalene formaldehyde. Gần đây, chủ yếu là trong thị thường bê tông tự lèn, một loạt các chất phụ gia mới đã được phát minh dựa vào phụ gia siêu dẻo PCE.

Phụ gia hóa dẻo tiếp tục được dùng với VMA (hỗn hợp sửa đổi độ nhớt) để cải thiện lực cố kết. Chúng được thêm vào để ngăn ngừa phân tầng và sự dềnh nước khi đổ bê tông.

Thêm nữa, cũng có một vài chất phụ gia khác vẫn sử dụng trong bê tông như set retarder (phụ gia làm trì hoãn ninh kết hồ xi măng-hỗn hợp) trong thời tiết nóng, phụ gia accelerator (chất gia tốc) trong thời tiết lạnh và các hóa chất kỵ nước, hóa chất chống bay màu.

Phụ gia hóa dẻo giúp giảm nước cho bê tông gia cố sợi thủy tinh GRC

Sử dụng phụ gia trong sản xuất GRC

1. Phụ gia hóa dẻo trong sản xuất GRC

Để có tỷ lệ nước – xi măng hợp lý cho quá trình sản xuất GRC thì cần phải hạn chế điểm chảy loãng trước khi bắt đầu trộn hỗn hợp. Phụ gia hóa dẻo làm được điều này bằng cách hút bám vào bề mặt hạt xi măng, giúp giảm kết tụ, tăng độ phân tán, và giảm lực cản, tăng độ chảy loãng. Đôi lúc chúng đạt được độ chảy loãng nhanh nhưng tuổi thọ lại ngắn và ngược lại. Nguyên tắc “đúc nhanh tách khuôn sớm” sẽ có lợi, nhưng trong vài trường hợp, độ chảy loãng chậm sẽ tốt hơn cho quá trình đổ khuôn.

Các loại phụ gia hóa dẻo

Phụ gia hóa dẻo rẻ nhất và nguyên sơ nhất được chế tạo bằng lignosulfonate. Chất  này bị giới hạn sử dụng trong các hỗn hợp sợi như GRC, không mang lại tính hiệu quả. Tuy nhiên, chúng ta vẫn có thể sử dụng nó nhưng chỉ nên ở mức 0.5% (so với khối lượng xi măng), nếu không không khí sẽ thâm nhập vào và gây ra trì hoãn.

Sử dụng phụ gia trong sản xuất vật liệu GRC

Phụ gia hóa dẻo từ sulfonate melamine hay naphthalene formaldehyde hiệu quả tốt hơn. Chúng hay được gọi với cái tên phụ gia siêu dẻo, được sử dụng rộng rãi vào những năm 1970 và sản xuất GRC như ngày nay. Là chất giảm nước, làm tăng độ bền, phụ gia này nên được sử dụng với hàm lượng từ 0.7-1.5% (so với khối lượng xi măng) sẽ giảm được lượng nước từ 15-25%. Hơn nữa, chúng còn được kết hợp với các chất phụ gia khác như chất gia tốc hoặc chất hãm cứng bê tông cho hiệu quả thứ cấp.

Cuối cùng là phụ gia hóa dẻo từ PCE. Chất này phát huy hiệu quả tối đa trong GRC đúc khuôn. Đây là chất phụ gia đắt nhất nhưng cũng hiệu quả nhất. Hàm lượng sử dụng chỉ nên từ 0.1-2%, có thể kết hợp với chất VMA để hạn chế phân tụ vữa bê tông.

Sử dụng phụ gia trong sản xuất GRC bằng kỹ thuật phun hiện đại

2. VMA – phụ gia trong sản xuất GRC (Hỗn hợp sửa đổi độ nhớt)

Hầu hết VMA chứa các polymer phân tử cao, làm tăng độ dính bám của nước, tạo nên cấu trúc 3D tinh thể lỏng. Theo cách này, VMA làm biến đổi các đặc tính lưu biến học của vữa xi măng trong hỗn hợp trộn GRC, thường thì với hàm lượng từ 0.1-1.5% so với khối lượng xi măng.

Sự lưu biến của lớp vữa xi măng phụ thuộc vào hai yếu tố: điểm chảy loãng và độ dẻo nhớt. Tương ứng với nó sẽ có thí nghiệm kiểm tra độ sụt cho điểm chảy và phễu hình chữ V sẽ đo độ dẻo nhớt (Hai thí nghiệm này cho đến hiện tại vẫn không được đề xuất trong sản xuất GRC).

Phụ gia hóa dẻo làm tăng độ chảy loãng, nhưng VMA lại làm tăng độ dẻo nhớt trong khi vẫn giữ nguyên điểm chảy. Điều này giúp giữ các liên kết thành phần của hỗn hợp và giảm phân tụ vữa bê tông. Ngoài ra,VMA còn làm hạn chế ma sát khi bơm và giảm dềnh nước xi măng trên mặt bê tông.

Tấm ốp GRC độ dày 12mm – lớp hoàn thiện giả đá san hô

Sản phẩm mái che bằng vật liệu GRC

75.000 GRC kiểu dáng phức tạp được dùng để thay thế, tu bổ một tòa nhà ở New York (Kiến trúc sư C-Stein)

3. Phụ gia gia tốc

Đối với GRC, phụ gia gia tốc không nhất thiết cần đến. GRC giàu xi măng nên có phản ứng tỏa nhiệt tự nhiên, và sản xuất trong điều kiện nhà máy thì việc thiết lập thời gian từ 12-16 tiếng không là vấn đề. Tuy nhiên, ở nhà máy nếu không được làm ấm vào ban đêm trong thời tiết lạnh và nhiệt độ thấp, phụ gia gia tốc sẽ giúp đảm bảo được độ cứng cho việc tách khuôn vào sáng hôm sau. Nếu GRC sản xuất trong môi trường nhiệt độ thấp như vậy, tốt hơn là nên tham khảo ý kiến các nhà cung cấp phụ gia hóa dẻo để tìm một chất pha trộn vào hỗn hợp.

Loại phụ gia gia tốc phổ biến được làm từ canxi clorua, nhưng chúng ta cần sử dụng cẩn thận nếu có thép chôn trong GRC. Một số loại chất gia tốc không chứa clorua vẫn được sử dụng trong sản xuất GRC phun để làm tăng độ bền.

4. Phụ gia làm chậm ninh kết

Trong khí hậu nóng, sản xuất GRC có thể gặp vấn đề do có hàm lượng cao xi măng và phản ứng nhiệt tự nhiên. Đương nhiên vẫn có thể khắc phục bằng việc sử dụng nước đá, nhưng tốt hơn hết chúng ta nên dùng hóa chất làm chậm ninh kết.

Phụ gia này làm từ đường và nó sẽ phát huy tốt công dụng khi được thêm vào một vài phút sau khi trộn hỗn hợp xong. Chúng ta nên sử dụng chất này đi kèm với các phụ gia khác như phụ gia hóa dẻo.

Tổng số 11.945 surround cửa sổ, 4m² GRC cho mỗi surround, thêm vào đó là 15.898 các tiết trang trí trên 1742 mặt phẳng ở Istanbul

5. Polymer – phụ gia trong sản xuất GRC

Trong 30 năm qua, polymer được sử dụng nhiều trong sản xuất GRC cũng như các loại vật liệu bê tông khác. Dưới đây là những lý do căn bản:

– Không cần bảo dưỡng ẩm nhưng vẫn đạt được kết quả mong muốn.

– Bê tông dễ dàng được đúc mà không cần dùng thêm các phụ gia khác.

– Cải thiện đặc tính cơ học dài hạn cho GRC.

– Bề mặt cứng hơn,chặt hơn, không chứa bụi và ít rạn nứt.

Loại polymer được sử dụng nhiều là nhựa mủ trắng, thường là acylic, nhũ tương với xấp xỉ 50% hàm lượng chất rắn. Hàm lượng được đề xuất chỉ từ 5-6% chất rắn (10-12% nhựa mủ) – tính theo khối lượng xi măng. Chất này có thể sử dụng với hàm lượng ít hơn nếu không yêu cầu lợi ích cao. Polymer phải kháng kiềm và tia cực tím.

6. Phụ gia chống bay màu và phụ gia không thấm nước

GRC chứa hàm lượng xi măng cao nên sẽ sản sinh lớp vôi trong lúc đúc. Đây chính là nguyên nhân cơ bản dẫn đến bay màu. Do đó, hãy thay thế một chút xi măng bằng vật liệu pozzolan sẽ làm giảm đáng kể lượng vôi sinh ra và hạn chế việc bay màu.

Trên đây là các phụ gia trong sản xuất GRC – bê tông gia cường sợi thủy tinh. Tùy theo mỗi sản phẩm, nhà sản xuất sẽ đưa ra phương pháp sản xuất tốt nhất, coong thức phối trộn nguyên liệu phù hợp để tạo ra sản phẩm đẹp, có độ bền cao và phù hợp với mỗi công trình cụ thể.

Tham khảo: Thành phần vật liệu GRC