Como agentes redutores de água de alto desempenho de terceira geração, os redutores de água à base de policarboxilatos são frequentemente combinados com pequenas quantidades de retardadores (por exemplo, gluconato de sódio, sacarose), agentes incorporadores de ar, antiespumantes e modificadores de viscosidade para atender a diversos requisitos técnicos de desempenho do concreto. No entanto, durante os meses quentes de verão, os redutores de água que contêm retardadores são propensos à degradação, afetando severamente sua eficácia. Como solucionar esse problema?
(1) Fenômeno e causas da rancidez
Nos estágios iniciais de deterioração dos monômeros superplastificantes de policarboxilato, uma película bacteriana clara, fofa ou semelhante a algodão, aparece na superfície do líquido, que posteriormente se desenvolve em manchas flutuantes discretas. Ocasionalmente, surgem bolhas filamentosas. Quando a deterioração se torna severa, a película bacteriana cobre toda a superfície do líquido e a solução apresenta uma espessa camada de matéria em suspensão verde, marrom ou preta, acompanhada pela geração de gases ácidos com odor fétido. Essa deterioração é causada principalmente pelo crescimento de fungos.
A deterioração do superplastificante policarboxilato é causada principalmente pelo gluconato de sódio incorporado. Na produção industrial, a fermentação de Aspergillus niger é comumente utilizada para produzir gluconato de sódio. Após a fermentação de Aspergillus niger, uma grande quantidade de resíduos é gerada, representando de 2% a 3% do peso úmido da solução total de gluconato de sódio. Esses resíduos contêm nutrientes e diversos componentes. Na produção de gluconato de sódio, se o controle de produção não for rigoroso, é inevitável a presença de resíduos de glicose e Aspergillus niger, que também fornecem nutrientes para a reprodução dos microrganismos. Em condições naturais adequadas (nutrientes, temperatura, umidade, oxigênio e pH), os microrganismos apresentam uma taxa de reprodução surpreendente, podendo reproduzir uma geração em cerca de 20 a 30 minutos. Quando condições de reprodução extremamente desfavoráveis são encontradas e se sobrepõem, ocorre o fenômeno da proliferação de fungos. O escurecimento de agentes redutores de água deteriorados é causado pela fermentação de mofo preto em produtos de gluconato de sódio não conformes.
Por outro lado, o crescimento de mofo em superplastificantes policarboxilatos também está relacionado ao seu ambiente de armazenamento. Temperaturas mais elevadas intensificam o movimento de longas cadeias moleculares. Quando a energia de dissociação das ligações químicas é excedida, ocorrem decomposição da cadeia, quebra irregular e decomposição térmica, levando a uma taxa de degradação acelerada do polímero. Da mesma forma, quanto maior a temperatura, maior a atividade dos microrganismos e mais rápida a taxa de crescimento de mofo em agentes redutores de água.
Há também estudos que demonstram que condições inadequadas de armazenamento, como aumento acentuado da temperatura no local de armazenamento, falta de ventilação e umidade, podem levar ao derretimento de monômeros grandes, e que a temperatura local excessiva dos monômeros acelera a reação de rearranjo de monômeros relacionados, resultando em uma diminuição significativa da quantidade de ligações duplas em monômeros grandes e em uma grave degradação do desempenho.
