Solución al problema de la inconsistencia en la mezcla de PCE para un fabricante de aditivos para concreto en el sudeste asiático.
Un fabricante de aditivos para hormigón con sede en Malasia producía un aditivo líquido superplastificante de policarboxilato para su venta a plantas de hormigón premezclado y distribuidores de productos químicos para la construcción en Malasia y Vietnam. La empresa sintetizaba su aditivo líquido PCE internamente utilizandoPolvo superplastificante de policarboxilatocomo material base, disolviendo y diluyendo el polvo hasta alcanzar el contenido sólido deseado antes del envasado y la distribución. Su producto PCE líquido era su principal fuente de ingresos, abasteciendo a más de treinta plantas de hormigón premezclado en ambos mercados.
El desafío
Durante un período de cuatro meses, el fabricante del aditivo recibió un número creciente de quejas sobre el rendimiento por parte de clientes de plantas de hormigón premezclado en ambos mercados. Las quejas describían el mismo problema con diferentes palabras: el hormigón mezclado con el aditivo líquido PCE en la dosificación estándar presentaba valores de asentamiento inconsistentes entre lotes con la misma relación agua-cemento. Algunos lotes producían hormigón con un asentamiento de 180 a 200 mm, como se especificaba. Otros producían hormigón con un asentamiento de 140 a 160 mm con el mismo diseño de mezcla y dosificación, lo que obligaba a los equipos de obra a añadir agua para restablecer la trabajabilidad y, en consecuencia, comprometía la relación agua-cemento.
El fabricante del aditivo realizó pruebas de calidad internas y confirmó que su producto líquido PCE presentaba un rendimiento variable en la reducción de agua entre lotes de producción, a pesar de no haber modificado su proceso de disolución y dilución. El contenido de sólidos del producto líquido se mantuvo dentro de las especificaciones, en un 40 %, en todos los lotes analizados. La viscosidad del producto líquido fue constante. Sin embargo, el rendimiento en la reducción de agua en el hormigón varió entre un 8 % y un 12 % entre lotes, lo que se tradujo directamente en la variación de asentamiento de 40 a 60 mm que experimentaban sus clientes.
La investigación de la causa raíz apuntó a la materia prima en polvo de PCE. El fabricante había estado obteniendoPolvo superplastificante de policarboxilatoEl producto CAS 25133-97-5 fue suministrado por un proveedor regional que proporcionó una hoja de especificaciones generales, pero no certificados de contenido activo por lote. Las pruebas independientes realizadas a muestras retenidas de seis entregas consecutivas de polvo de PCE revelaron un contenido activo que variaba entre el 88 y el 97 por ciento en los seis lotes, a pesar de que el proveedor había especificado un contenido superior al 95 por ciento. Con un contenido activo del 88 por ciento, la concentración efectiva de dispersante en la mezcla líquida terminada, con un contenido sólido del 40 por ciento, fue significativamente menor que con un contenido activo del 97 por ciento, lo que produjo el rendimiento variable en la reducción de agua que experimentaban sus clientes de plantas de concreto.
El fabricante de aditivos había estado diluyendo todos los lotes de polvo al mismo objetivo de contenido de sólidos del 40 % sin ajustar la variación del contenido de principio activo, lo que significaba que los lotes con menor contenido de principio activo producían un aditivo líquido con la misma medición de contenido de sólidos, pero con una concentración de polímero efectivo significativamente menor. La medición del contenido de sólidos por sí sola era insuficiente para detectar la variación del contenido de principio activo en el polvo, ya que los componentes inactivos, como la humedad, las cenizas y los oligómeros de bajo peso molecular, contribuían al contenido de sólidos medido junto con el polímero activo.
La solución
Después de contactar con EastChem, el equipo técnico recibió una explicación detallada del mecanismo de variación del contenido activo y una propuesta paraPolvo superplastificante de policarboxilatoCAS 25133-97-5 con certificación de contenido activo por lote superior al 95 por ciento como práctica de suministro estándar.
EastChem suministró muestras de evaluación de tres lotes de producción consecutivos, junto con certificados por lote que abarcaban el contenido de principio activo, el contenido de humedad, la densidad aparente y la distribución del tamaño de partícula. El fabricante del aditivo disolvió y diluyó cada lote de evaluación hasta alcanzar un contenido de sólidos del 40 % y realizó pruebas de mezclas de concreto paralelas, comparando el polvo de PCE de EastChem con su suministro existente en diseños de mezcla idénticos y con la misma dosificación.
Los resultados de las pruebas confirmaron que los tres lotes de EastChem produjeron un aditivo líquido con tasas de reducción de agua que diferían en menos del 2 % entre sí con la misma dosificación, y valores de asentamiento del hormigón dentro de los 15 mm del valor objetivo en todas las mezclas de prueba. Esto representó una mejora significativa con respecto a la variación de 40 a 60 mm que habían experimentado con su suministro anterior. El contenido de principio activo constante, superior al 95 %, en todos los lotes de EastChem eliminó la concentración variable de dispersante que había estado causando las quejas sobre el rendimiento del hormigón en etapas posteriores.
Como materia prima reductora de agua de alto rendimiento, el polvo de PCE de EastChem permitió al fabricante de aditivos reducir su recomendación de dosificación estándar para clientes de hormigón premezclado entre un 8 y un 10 por ciento en comparación con su formulación anterior, ya que el contenido activo consistentemente más alto proporcionó una reducción de agua equivalente con una tasa de adición efectiva menor. Esta reducción de la dosificación mejoró el costo por metro cúbico de hormigón para sus clientes de hormigón premezclado, lo que el fabricante de aditivos utilizó como argumento comercial al renegociar los contratos de suministro con sus principales clientes de plantas de hormigón.
Los resultados
A los tres meses de haber elegido a EastChem como su proveedor de polvo de PCE para los requisitos de los fabricantes de aditivos, la empresa malasia informó de la eliminación de las quejas sobre el rendimiento del hormigón por parte de los clientes de hormigón premezclado tanto en Malasia como en Vietnam. El equipo de control de calidad implementó un proceso de inspección de entrada optimizado basado en los certificados por lote de EastChem, lo que redujo el tiempo y el coste de la verificación de la materia prima entrante en comparación con las pruebas independientes que realizaban en cada entrega de su proveedor anterior.
Posteriormente, el fabricante de aditivos amplió su relación de suministro con EastChem para incluir el monómero HPEG para ensayos internos de síntesis de PCE, consolidando así el abastecimiento de materias primas y el soporte técnico bajo un único proveedor para su línea de productos principal. Se estableció un acuerdo de suministro de doce meses que abarca los requerimientos de polvo de PCE tanto para la planta de producción en Malasia como para una nueva planta de mezcla que se está estableciendo en Vietnam para atender directamente al creciente mercado vietnamita de hormigón premezclado.
Lo que dijo el cliente
La variación en el contenido activo de nuestro anterior suministro de polvo de PCE nos pasó desapercibida hasta que se manifestó en forma de quejas por problemas de asentamiento por parte de nuestros clientes de plantas de concreto. EastChem identificó el problema de inmediato y nos proporcionó certificados de lote que nos permitieron verificar cada entrega antes de su entrada en producción. Desde que cambiamos de proveedor, no hemos recibido ninguna queja sobre el rendimiento.
Gerente de Calidad, Fabricante de Aditivos para Hormigón, Malasia
¿Preguntas frecuentes?
¿Por qué la certificación de contenido activo es más importante que la de contenido sólido para el control de calidad del polvo de PCE?
La medición del contenido de sólidos abarca todos los componentes no volátiles del polvo de PCE, incluyendo el polímero activo, las cenizas de los aditivos protectores y los oligómeros de bajo peso molecular que no contribuyen a la dispersión. El contenido activo mide específicamente la fracción efectiva de polímero que impulsa la reducción de agua en el hormigón. Dos lotes de polvo de PCE con un contenido de sólidos idéntico del 95 % pueden tener un contenido activo que varíe entre el 88 % y el 97 %, lo que produce una reducción de agua significativamente diferente en el hormigón con la misma dosificación.
¿Cómo deben los fabricantes de aditivos ajustar la formulación del PCE líquido cuando varía el contenido de principio activo del PCE en polvo?
Cuando se dispone de datos sobre el contenido de principio activo por lote, los fabricantes de aditivos pueden ajustar la proporción de polvo y agua durante la disolución para normalizar la concentración efectiva de polímero en el producto líquido final entre lotes con diferente contenido de principio activo. Este ajuste requiere certificados de contenido de principio activo por lote del proveedor. Sin estos datos, la variación en el contenido de principio activo se traslada directamente al aditivo líquido final y produce el comportamiento variable del hormigón descrito en este caso.
¿Puede EastChem suministrar?Polvo superplastificante de policarboxilato¿CAS 25133-97-5 con certificados de calidad por lote?
Sí. EastChem proporciona certificados por lote que cubren el contenido de principio activo, el contenido de humedad, la densidad aparente y la distribución del tamaño de partícula como estándar con cada envío de polvo de PCE. Los certificados se emiten antes del envío para permitir la inspección previa a su uso en producción. Comuníquese con nuestro equipo técnico para solicitar muestras de evaluación con certificados por lote para sus ensayos de formulación de mezclas líquidas de PCE.