Hva er virkningsmekanismen til betongvannreduserende middel

1. Rollen til betongvannredusere

Vannreduksjonsmidler i betong er tilsetningsstoffer som kan redusere mengden blandevann som kreves, samtidig som den samme nedgangen opprettholdes. De er klassifisert basert på deres vannreduksjonshastigheter i vanlige, høyeffektive og høyytelses vannredusere.

Hovedfunksjonene til vannreduksjonsmidler kan kategoriseres i fire typer: øke fluiditeten, forbedre betongstyrken, spare sement og forbedre betongens holdbarhet.

• 01 Økende fluiditet

Med konstant vannvolum og vann-sementforhold kan flyteevnen til betongen økes med 100 til 200 mm uten å påvirke styrken.

• 02 Forbedring av betongstyrke

Under forhold der fluiditet og sementinnhold forblir uendret, kan blandevannet reduseres med 10 % til 40 %, noe som fører til et lavere vann-sementforhold og som følgelig forbedrer betongens styrke.

• 03 Sparer sement

Ved å opprettholde flytbarhet og betongstyrke er det mulig å redusere både blandevannet og mengden sement som brukes.

• 04 Forbedring av betongens holdbarhet

Å innlemme vannreduksjonsmidler kan effektivt forbedre betongens ugjennomtrengelighet og frost-tinebestandighet, samt forbedre bindingsstyrken mellom stålarmering og betong.

2. Hvordan vannreduksjonsmidler oppnår vannreduksjon

Hvorfor er vannreduserende midler effektive for å redusere vanninnholdet? Vi må begynne med sement.

Under blandingsprosessen inneholder mineralene i sement komponenter med forskjellige ladninger. Tiltrekningen mellom positive og negative ladninger fører til at det dannes en flokkulert struktur i betongen, som også kan oppstå på grunn av den termiske bevegelsen til sementpartikler som kolliderer og tiltrekker hverandre i vann.

Denne flokkulerte strukturen kapsler inn noe av blandevannet, og reduserer mengden fritt vann. Når en vannreduksjonsmiddel tilsettes, kan dens effekter observeres i følgende fire aspekter: smøring, dispersjon, sterisk hindring og podekopolymer-effekter med sakte frigjøring.

• 01 Smøring

Vannreduksjonsmidler inneholder sterkt polare hydrofile grupper, som danner en stabil solvatiseringsvannfilm på overflaten av sementpartikler. Denne vannfilmen har utmerkede smøreegenskaper, som effektivt reduserer glidemotstanden mellom sementpartikler, og forbedrer flyteevnen til betong ytterligere.

• 02 Spredning

Når sement blandes med vann, fører hydrering til at sementpartiklene utvikler en dobbeltlagsstruktur, og danner en solvatiseringsvannfilm. Partiklene bærer forskjellige ladninger, noe som fører til sammenhengende interaksjoner som skaper en flokkulert struktur, som fører til at 10 % til 30 % av blandevannet blir innkapslet og utilgjengelig for fri flyt og smøring, og dermed påvirker flytbarheten til betongblandingen.

Ved tilsetning av en vannreduksjonsmiddel kan molekylene orientere seg på overflaten av sementpartiklene, noe som får dem til å bære samme ladning (vanligvis negativ). Dette fører til elektrostatisk frastøting, fremmer spredning blant sementpartikler, bryter ned den flokkulerte strukturen og frigjør det innkapslede vannet for å delta i strømningen, og øker derved effektivt flytbarheten til betongblandingen.

• 03 Sterisk hindring

Strukturen til vannreduksjonsmidler inkluderer hydrofile sidekjeder som strekker seg inn i løsningen, og danner et tykt hydrofilt adsorpsjonslag på overflaten av sementpartiklene. Når sementpartikler nærmer seg hverandre, begynner dette laget å overlappe, og skaper sterisk hindring. Jo mer overlapping som oppstår, desto større er den steriske hindringen, som hemmer kohesive krefter mellom sementpartikler, og sikrer god slumpretensjon i betongen.

04 Podekopolymer Slow-Release-effekt

Under fremstillingen av polykarboksylsyrevannreduserende midler, podes noen sidekjeder på molekylene. Disse sidekjedene gir ikke bare sterisk hindring, men kan også spaltes gradvis i høyalkalinitetsmiljøet ved sementhydrering, og frigjør dispergeringsmidler som polykarboksylsyre. Dette forbedrer spredningen av sementpartikler og kontrollerer nedgangstap.