I riduttori d'acqua a base di policarbossilati, appartenenti alla terza generazione di agenti ad alte prestazioni, vengono spesso formulati con piccole quantità di ritardanti (ad esempio, gluconato di sodio, saccarosio), agenti aeranti, antischiuma e modificatori di viscosità per soddisfare i diversi requisiti tecnici di prestazione del calcestruzzo. Tuttavia, durante i caldi mesi estivi, i riduttori d'acqua contenenti ritardanti sono soggetti a degradazione, con conseguente grave compromissione della loro efficacia. Come affrontare questo problema?
(1) Fenomeno dell'irrancidimento e cause
Nelle prime fasi di deterioramento dei monomeri superplastificanti a base di policarbossilati, sulla superficie del liquido compare una pellicola batterica di colore chiaro, soffice o simile al cotone, che in seguito si sviluppa in chiazze galleggianti distinte. Occasionalmente, emergono bolle filamentose. Quando il deterioramento diventa grave, la pellicola batterica ricopre l'intera superficie del liquido e la soluzione presenta una sostanza sospesa densa di colore verde, marrone o nero, accompagnata dalla produzione di gas acidi e maleodoranti. Questo deterioramento è causato principalmente dalla crescita di muffe.
Il deterioramento del superplastificante a base di policarbossilati è causato principalmente dal gluconato di sodio. Nella produzione industriale, la fermentazione di Aspergillus niger è comunemente utilizzata per produrre gluconato di sodio. Dopo il completamento della fermentazione di Aspergillus niger, si produce una grande quantità di residuo di Aspergillus niger, con un peso umido del 2%-3% della quantità totale di soluzione di gluconato di sodio. Il residuo di muffa nera contiene nutrienti e vari componenti. Nella produzione di gluconato di sodio, se il controllo della produzione non è rigoroso, è inevitabile che siano presenti residui di glucosio e Aspergillus niger, che forniscono anche nutrimento per la riproduzione dei microrganismi. In condizioni naturali adatte (nutrienti, temperatura, umidità, ossigeno, pH), i microrganismi hanno un tasso di riproduzione sorprendente e possono riprodurre una generazione in circa 20-30 minuti. Quando si incontrano e si sovrappongono condizioni di riproduzione estremamente rare, si verifica il fenomeno dell'esplosione di muffa. L'annerimento degli agenti riduttori d'acqua deteriorati è causato dalla fermentazione di muffe nere presenti nei prodotti a base di gluconato di sodio non conformi agli standard.
D'altra parte, la crescita di muffe sui superplastificanti a base di policarbossilati è anche correlata all'ambiente di conservazione. Temperature più elevate intensificano il movimento delle lunghe catene molecolari. Una volta superata l'energia di dissociazione dei legami chimici, si verificano decomposizione delle catene, rotture irregolari e decomposizione termica, con conseguente accelerazione del tasso di degradazione del polimero. Analogamente, maggiore è la temperatura, maggiore è l'attività dei microrganismi e più rapido è il tasso di crescita delle muffe sugli agenti riduttori d'acqua.
Esistono inoltre studi che dimostrano come condizioni di conservazione inadeguate, quali un forte aumento della temperatura nello spazio di stoccaggio, la mancanza di ventilazione e l'umidità, possano portare alla fusione dei monomeri di grandi dimensioni e a un'eccessiva temperatura locale dei monomeri, accelerando la reazione di riarrangiamento dei monomeri correlati e causando una grave diminuzione del numero di doppi legami nei monomeri di grandi dimensioni e un grave degrado delle prestazioni.
