The effects of polycarboxylate-based superplasticizers on the rheological behaviours of cement pastes containing silica fume

In construction sector, the necessity to cement-based materials having superior properties is increasing day by day. In this study, novel forms of new generation polycarboxylate based superplasticizers which provide higher fluidity to concrete mixtures were synthesized, characterized and their performances in cement pastes containing silica fume were tested. The influences of polymers possessing different molecular structures on the flow properties of cement pastes were determined with Kantro mini-slump cone and rheometer by time. Two different model approaches as Bingham and Herschel-Bulkley were used to examine rheological behaviours. Consequently it was determined that, the existence of dicarboxylic acid as fumaric acid in superplasticizer structure have a few effects on pastes’ workability and workability retention by time. Comparing with plain paste it was seen that, synthesized superplasticizers increase the flow diameter of paste more than 100%. Additionally, with this study it was also understood that polycarboxylate-based admixtures known to have high performances in cement can be preferrable for time-dependent (2 hours) effective flow behaviours of mixtures containing both silica fume and cement together.

Polikarboksilat-bazlý süperakýþkanlaþtýrýcýlarýn silis dumaný içeren çimento hamurlarýnýn reolojik davranýþýna etkileri

Ýnþaat sektöründe üstün özelliklere sahip çimento-esaslý yapý malzemelerine olan ihtiyaç gün geçtikçe artmaktadýr. Bu çalýþmada, beton karýþýmlara yüksek oranda akýþkanlýk saðlayan yeni nesil polikarboksilat bazlý süperakýþkanlaþtýrýcýlarýn farklý türevleri sentezlenmiþ, karakterize edilmiþ ve silis dumaný içeren çimento hamurlarýnda performanslarý test edilmiþtir. Farklý moleküler yapýlara sahip bu polimerlerin çimento hamurlarýnýn akýþkanlýk özelliklerine etkileri Kantro mini-çökme konisi ve reometre ile zaman baðlý olarak belirlenmiþtir. Reolojik davranýþlarýn incelenmesinde Bingham ve Herschel-Bulkley olmak üzere iki farklý model yaklaþýmý kullanýlmýþtýr. Sonuç olarak, süperakýþkanlaþtýrýcý yapýsýnda fumarik asit gibi bir dikarboksilik asit bulunmasýnýn hamurlarýn iþlenebilirliði ve iþlenebilirliðin zamana baðlý korunmasýnda bir miktar etkileri olduðu belirlenmiþtir. Sentezlenen süperakýþkanlaþtýrýcýlarýn hamur yayýlma çapýný %100’ün çok üzerinde arttýrdýðý, katkýsýz hamurla yapýlan karþýlaþtýrmalarda görülmüþtür. Ayrýca çimento içerisinde yüksek performanslarý bilinen polikarboksilat bazlý katkýlarýn, bu çalýþma ile silis dumaný ve çimentoyu birlikte içeren karýþýmlarýn da zamana baðlý (2 saat) etkin akýþkanlýk davranýþý için tercih edilebileceði anlaþýlmýþtýr.