Üçüncü nesil yüksek performanslı su azaltıcı madde olan polikarboksilat bazlı su azaltıcılar, çeşitli beton teknik performans gereksinimlerini karşılamak için genellikle az miktarda geciktirici (örneğin sodyum glukonat, sükroz), hava sürükleyici madde, köpük giderici ve viskozite düzenleyici ile karıştırılır. Bununla birlikte, sıcak yaz aylarında, geciktirici içeren su azaltıcılar bozulmaya eğilimlidir ve bu da etkinliklerini ciddi şekilde etkiler. Bu sorun nasıl çözülebilir?
(1) Bozulma Olayı ve Nedenleri
Polikarboksilat süperplastikleştirici monomerlerin bozulmasının erken evrelerinde, sıvı yüzeyinde açık renkli, kabarık veya pamuksu bir bakteri tabakası oluşur ve bu tabaka daha sonra ayrı ayrı yüzen yamalar haline gelir. Bazen ipliksi kabarcıklar da ortaya çıkar. Bozulma şiddetlendiğinde, bakteri tabakası tüm sıvı yüzeyini kaplar ve çözeltide kalın yeşil, kahverengi veya siyah asılı madde bulunur; buna kötü kokulu, asidik gazlar eşlik eder. Bu bozulma esas olarak küf oluşumundan kaynaklanır.
Polikarboksilat süperplastikleştiricinin bozulmasının temel nedeni, bileşik sodyum glukonattır. Endüstriyel üretimde, sodyum glukonat üretmek için genellikle Aspergillus niger fermantasyonu kullanılır. Aspergillus niger fermantasyonu tamamlandıktan sonra, toplam sodyum glukonat çözeltisinin %2-3'ü kadar ıslak ağırlıkta büyük miktarda Aspergillus niger kalıntısı oluşur. Siyah küf kalıntısı besin maddeleri ve çeşitli bileşenler içerir. Sodyum glukonat üretiminde, üretim kontrolü sıkı değilse, glikoz ve Aspergillus niger kalıntılarının oluşması kaçınılmazdır ve bu kalıntılar mikroorganizmaların üremesi için besin sağlar. Uygun doğal koşullar altında (besin maddeleri, sıcaklık, nem, oksijen, pH), mikroorganizmalar şaşırtıcı bir üreme hızına sahiptir ve yaklaşık 20-30 dakika içinde bir nesil üretebilirler. Son derece nadir üreme koşullarıyla karşılaşıldığında ve bunlar üst üste geldiğinde, küf patlaması fenomeni meydana gelir. Niteliksiz sodyum glukonat ürünlerinde siyah küfün fermantasyonundan dolayı bozulan su azaltıcı maddelerin kararması meydana gelir.
Öte yandan, polikarboksilat süperplastikleştiricilerin küf oluşumu, depolama ortamlarıyla da ilişkilidir. Daha yüksek sıcaklıklar, büyük moleküler zincirlerin hareketini yoğunlaştırır. Kimyasal bağların ayrışma enerjisi aşıldığında, zincir ayrışması, düzensiz kırılma ve termal ayrışma meydana gelir ve bu da polimerin hızlanmış bir bozunma oranına yol açar. Benzer şekilde, sıcaklık ne kadar yüksekse, mikroorganizmaların aktivitesi o kadar fazla olur ve su azaltıcı maddelerin küf oluşum hızı o kadar hızlı olur.
Ayrıca, depolama alanında aşırı sıcaklık artışı, havalandırma eksikliği ve nem gibi uygunsuz depolama koşullarının büyük monomerlerin erimesine yol açabileceğini ve monomerlerin yerel sıcaklığının çok yüksek olması durumunda ilgili monomerlerin yeniden düzenlenme reaksiyonunu hızlandırarak büyük monomerlerin çift bağ miktarında ciddi bir azalmaya ve performansta ciddi bir düşüşe neden olabileceğini gösteren literatür de mevcuttur.
