Lösung des Problems der PCE-Zusatzmittelinkonsistenz für einen Betonzusatzmittelhersteller in Südostasien
Ein in Malaysia ansässiger Hersteller von Betonzusatzmitteln produzierte ein flüssiges Polycarboxylat-Fließmittel für den Vertrieb an Transportbetonwerke und Bauchemikalienhändler in Malaysia und Vietnam. Das Unternehmen synthetisierte sein flüssiges PCE-Zusatzmittel selbst.Polycarboxylat-SuperplastifiziererpulverAls Basismaterial diente das flüssige PCE-Produkt, das vor der Verpackung und dem Vertrieb aufgelöst und verdünnt wurde, um den gewünschten Feststoffgehalt zu erreichen. Es bildete das Kerngeschäft des Unternehmens und belieferte über dreißig Transportbetonwerke in beiden Märkten.
Die Herausforderung
Innerhalb von vier Monaten gingen beim Hersteller des Zusatzmittels vermehrt Leistungsbeschwerden von Kunden aus Transportbetonwerken in beiden Märkten ein. Die Beschwerden beschrieben dasselbe Problem, jedoch unterschiedlich formuliert: Beton, der mit dem flüssigen PCE-Zusatzmittel in der Standarddosierung gemischt wurde, wies bei gleichem Wasser-Zement-Verhältnis zwischen verschiedenen Chargen inkonsistente Setzmaße auf. Einige Chargen erreichten das spezifizierte Setzmaß von 180 bis 200 mm. Andere Chargen ergaben bei identischer Mischungszusammensetzung und Dosierung ein Setzmaß von 140 bis 160 mm, sodass die Baustellenmannschaften Wasser hinzufügen mussten, um die Verarbeitbarkeit wiederherzustellen, wodurch das Wasser-Zement-Verhältnis beeinträchtigt wurde.
Der Hersteller des Zusatzmittels führte interne Qualitätsprüfungen durch und bestätigte, dass sein flüssiges PCE-Produkt trotz unverändertem Lösungs- und Verdünnungsprozess zwischen den Produktionschargen eine schwankende Wasserreduktionsleistung aufwies. Der Feststoffgehalt des flüssigen Produkts lag mit 40 Prozent in allen geprüften Chargen innerhalb der Spezifikation. Die Viskosität des flüssigen Produkts war konstant. Die Wasserreduktionsleistung im Beton variierte jedoch zwischen den Chargen um 8 bis 12 Prozent, was sich direkt in den von den Kunden festgestellten Setzmaßabweichungen von 40 bis 60 mm widerspiegelte.
Die Ursachenforschung wies auf das PCE-Pulver als Rohmaterial hin. Der Hersteller hatte dieses Material bezogen.Polycarboxylat-SuperplastifiziererpulverCAS 25133-97-5 von einem regionalen Lieferanten, der zwar ein allgemeines Produktdatenblatt, aber keine Chargenzertifikate für den Wirkstoffgehalt vorlegte. Unabhängige Tests von Rückstellproben aus sechs aufeinanderfolgenden PCE-Pulverlieferungen ergaben einen Wirkstoffgehalt zwischen 88 und 97 Prozent über die sechs Chargen hinweg, obwohl der Lieferant einen Wert von über 95 Prozent angegeben hatte. Bei einem Wirkstoffgehalt von 88 Prozent war die effektive Dispergiermittelkonzentration in der fertigen Flüssigmischung mit 40 Prozent Feststoffgehalt deutlich niedriger als bei 97 Prozent Wirkstoffgehalt. Dies führte zu den schwankenden Wasserreduktionsleistungen, die die Kunden in den Betonwerken beobachteten.
Der Hersteller des Zusatzmittels hatte alle Pulverchargen auf denselben Zielwert von 40 % Feststoffgehalt verdünnt, ohne Schwankungen im Wirkstoffgehalt zu berücksichtigen. Dies führte dazu, dass Chargen mit geringerem Wirkstoffgehalt flüssige Zusatzmittel mit demselben gemessenen Feststoffgehalt, aber einer deutlich niedrigeren effektiven Polymerkonzentration ergaben. Die alleinige Messung des Feststoffgehalts reichte nicht aus, um Schwankungen im Wirkstoffgehalt des Pulvers zu erfassen, da inaktive Bestandteile wie Feuchtigkeit, Asche und niedermolekulare Oligomere neben dem aktiven Polymer zum gemessenen Feststoffgehalt beitrugen.
Die Lösung
Nach Kontaktaufnahme mit EastChem erhielt das technische Team eine detaillierte Erklärung des Mechanismus zur Variation des aktiven Inhalts sowie einen Vorschlag fürPolycarboxylat-SuperplastifiziererpulverCAS 25133-97-5 mit einer Chargenzertifizierung des Wirkstoffgehalts von über 95 Prozent als Standardlieferpraxis.
EastChem lieferte Evaluierungsmuster aus drei aufeinanderfolgenden Produktionschargen sowie Chargenzertifikate, die den Wirkstoffgehalt, den Feuchtigkeitsgehalt, die Schüttdichte und die Partikelgrößenverteilung angaben. Der Hersteller des Zusatzmittels löste und verdünnte jede Evaluierungscharge auf einen Feststoffgehalt von 40 Prozent und führte parallel Betonversuche durch, um das EastChem-PCE-Pulver mit seinem bestehenden Produkt in identischen Mischungsrezepturen und bei gleicher Dosierung zu vergleichen.
Die Testergebnisse bestätigten, dass alle drei EastChem-Chargen flüssige Zusatzmittel mit Wasserreduktionsraten von maximal 2 % bei identischer Dosierung und Betonausbreitwerten innerhalb von 15 mm des Zielwerts bei allen Testmischungen ergaben. Dies stellte eine deutliche Verbesserung gegenüber den Schwankungen von 40 bis 60 mm dar, die beim vorherigen Lieferanten aufgetreten waren. Der gleichbleibende Wirkstoffgehalt von über 95 % in allen EastChem-Chargen eliminierte die variable Dispergiermittelkonzentration, die zuvor zu Beanstandungen hinsichtlich der Betonqualität geführt hatte.
Als hochwirksamer Rohstoff zur Wasserreduktion ermöglichte EastChem PCE-Pulver dem Hersteller von Transportbetonmischungen, die empfohlene Standarddosierung für Transportbetonkunden im Vergleich zur vorherigen Rezeptur um 8 bis 10 Prozent zu reduzieren. Der Grund dafür war der gleichbleibend höhere Wirkstoffgehalt, der bei geringerer effektiver Zugabemenge eine gleichwertige Wasserreduktion bewirkte. Diese Dosierungsreduzierung verbesserte die Kosten pro Kubikmeter Beton für die Transportbetonkunden, was der Hersteller als Argument bei der Neuverhandlung von Lieferverträgen mit seinen größten Betonwerkskunden nutzte.
Die Ergebnisse
Innerhalb von drei Monaten nach dem Wechsel zu EastChem als PCE-Pulverlieferant für die Anforderungen der Betonzusatzmittelhersteller meldete das malaysische Unternehmen, dass keine Beanstandungen mehr hinsichtlich der Betonqualität von Transportbetonkunden in Malaysia und Vietnam eingegangen seien. Das Qualitätskontrollteam implementierte ein optimiertes Wareneingangsprüfungsverfahren auf Basis der Chargenzertifikate von EastChem. Dadurch konnten Zeitaufwand und Kosten für die Überprüfung der eingehenden Rohstoffe im Vergleich zu den unabhängigen Prüfungen, die das Unternehmen zuvor bei jeder Lieferung seines vorherigen Lieferanten durchgeführt hatte, deutlich reduziert werden.
Der Zusatzmittelhersteller erweiterte daraufhin seine Lieferbeziehung mit EastChem um HPEG-Monomer für interne PCE-Syntheseversuche und bündelte so die Rohstoffbeschaffung und den technischen Support für sein Kernproduktportfolio bei einem einzigen Lieferanten. Ein zwölfmonatiger Liefervertrag deckte den Bedarf an PCE-Pulver sowohl für die malaysische Produktionsstätte als auch für eine neue Mischanlage in Vietnam ab, die den wachsenden vietnamesischen Transportbetonmarkt direkt beliefern soll.
Was der Kunde sagte
Die Schwankungen im Wirkstoffgehalt unseres bisherigen PCE-Pulvers waren uns nicht aufgefallen, bis unsere Betonwerkskunden Reklamationen bezüglich des Setzmaßes äußerten. EastChem erkannte das Problem umgehend und stellte uns Chargenzertifikate aus, mit denen wir jede Lieferung vor der Weiterverarbeitung überprüfen konnten. Seit dem Wechsel gab es keine Leistungsbeanstandungen mehr.
Qualitätsmanager, Hersteller von Betonzusatzmitteln, Malaysia
Häufig gestellte Fragen?
Warum ist die Zertifizierung des Wirkstoffgehalts wichtiger als die des Feststoffgehalts für die Qualitätskontrolle von PCE-Pulver?
Die Feststoffgehaltsmessung erfasst alle nichtflüchtigen Bestandteile des PCE-Pulvers, einschließlich des aktiven Polymers, der Asche aus den Schutzadditiven und niedermolekularer Oligomere, die nicht zur Dispergierleistung beitragen. Der Aktivgehalt misst speziell den effektiven Polymeranteil, der die Wasserreduktion im Beton bewirkt. Zwei Chargen PCE-Pulver mit identischem Feststoffgehalt von 95 Prozent können einen unterschiedlichen Aktivgehalt zwischen 88 und 97 Prozent aufweisen, was bei gleicher Dosierung zu deutlich unterschiedlicher Wasserreduktion im Beton führt.
Wie sollten Hersteller von Zusatzmitteln die Formulierung von flüssigem PCE anpassen, wenn der Wirkstoffgehalt des PCE-Pulvers schwankt?
Wenn Daten zum Wirkstoffgehalt pro Charge vorliegen, können die Hersteller von Zusatzmitteln das Pulver-Wasser-Verhältnis während des Auflösens anpassen, um die effektive Polymerkonzentration im fertigen flüssigen Produkt über Chargen mit unterschiedlichem Wirkstoffgehalt hinweg zu vereinheitlichen. Diese Anpassung erfordert Chargenzertifikate des Lieferanten, die den Wirkstoffgehalt dokumentieren. Ohne diese Daten wirkt sich die Schwankung des Wirkstoffgehalts direkt auf das fertige flüssige Zusatzmittel aus und führt zu den in diesem Fall beschriebenen unterschiedlichen Betoneigenschaften.
Kann EastChem liefern?Polycarboxylat-SuperplastifiziererpulverCAS 25133-97-5 mit chargenbezogenen Qualitätszertifikaten?
Ja. EastChem stellt standardmäßig für jede Lieferung PCE-Pulver Chargenzertifikate bereit, die den Wirkstoffgehalt, den Feuchtigkeitsgehalt, die Schüttdichte und die Partikelgrößenverteilung dokumentieren. Die Zertifikate werden vor dem Versand ausgestellt, um eine Wareneingangskontrolle vor der Verwendung in der Produktion zu ermöglichen. Kontaktieren Sie unser technisches Team, um Evaluierungsmuster mit Chargenzertifikaten für Ihre Versuche zur Formulierung flüssiger PCE-Zusatzmischungen anzufordern.