Forberedelsesmateriale av polykarboksylsyre superplasticizer

Polykarboksylat-superplastiserende midler, som representanter for tredje generasjon vannreduserende midler i Kina, har fordeler i forhold til førstegenerasjonsmidlene representert av lignosulfonater og andregenerasjonsmidlene representert av naftalensulfonater, inkludert høye vannreduksjonshastigheter, utmerket slumpretensjon, og økt styrke. Polykarboksylat-superplastiserende midler er spesielt egnet for fremstilling av høy holdbarhet, høyflyt, retensjon med høy slump og klarbetong med høy styrke. Forberedelsesprinsippene, metodene og forholdsreglene for bruk av polykarboksylat superplasticizers er som følger, i håp om å gi inspirasjon for alle.

1. Råvarer

Akrylsyre (AA), natriummetakrylat (MAS), ammoniumpersulfat (APS) er kommersielt tilgjengelige kjemiske reagenser; polyoksyetylenmonomer er selvlaget, med polymerisasjonsgrader på omtrent 9, 23 og 35; sement brukt er P.O42.5R.

2. Forberedelsesmetode

Løs opp akrylsyre, natriummetakrylat, ammoniumpersulfat og polyoksyetylenmonomer i avionisert vann for å fremstille 20 % løsninger. Tilsett monomerene og initiatoren dråpevis i en trehalset kolbe utstyrt med en rører, tilbakeløpskjøler og termometer. Etter tilsetningen, hold reaksjonen ved 75 grader i en viss periode. Når reaksjonen er fullført, juster pH til 7–8 ved å bruke en 20 % NaOH-løsning for å oppnå en gul eller rødbrun polykarboksylat-superplastisator med en omtrentlig konsentrasjon på 20 %.

3. Virkningsmekanisme

1. Når superplastisatoren tilsettes betong, adsorberer dens hydrofobe grupper retningsmessig på overflatene av sementpartikler, mens hydrofile grupper peker mot den vandige løsningen og danner et monomolekylært eller multimolekylært adsorbert lag. På grunn av den retningsbestemte adsorpsjonen av det overflateaktive stoffet, bærer sementpastaens overflate som ladninger, noe som resulterer i gjensidig frastøting. Dette holder ikke bare sement-vannsystemet i en relativt stabil suspensjon, men hjelper også til å spre den flokkulente strukturen som dannes under den innledende blandingen med vann, og derved frigjøre vannet som er fanget i den flokkulente strukturen og oppnå vannreduksjon. Tilsetningen av superplastisatoren forbedrer bearbeidbarheten til fersk betong og reduserer porevolumet i sementsteinen betydelig på grunn av en stor reduksjon i vann-sementforholdet, noe som fører til tettere sementstein og forbedret trykkfasthet til betongen. Supermykneren påvirker også hydratiseringshastigheten og herdetiden til sementen.
2. Den vannreduserende effekten er en viktig rolle som det overflateaktive stoffet spiller i sementhydratiseringsprosessen. Supermykneren kan redusere vannforbruket per enhet uten å påvirke bearbeidbarheten til betongen, eller forbedre bearbeidbarheten uten å endre vannforbruket, eller oppnå begge effekter uten å endre luftinnholdet i tilsetningen vesentlig. For tiden er de vannreduserende midlene som brukes i betong alle overflateaktive stoffer, spesielt anioniske overflateaktive stoffer.
3. Etter blanding av sement og vann dannes det en flokkulent struktur som omslutter mye blandevann, og reduserer dermed bearbeidbarheten til den ferske betongen (også kjent som bearbeidbarhet, som refererer til fersk betongens evne til å forbli jevn, kompakt og forhindre segregering under blanding, transport og helling). For å opprettholde ønsket bearbeidbarhet under bygging er det nødvendig å øke mengden blandevann. Økning av vannmengden vil imidlertid føre til overdreven poredannelse i sementsteinstrukturen, noe som i stor grad påvirker de fysiske og mekaniske egenskapene til herdet betong. Ved å tilsette en passende mengde supermykner under fremstilling av betong, kan denne effekten effektivt dempes.

4. Forholdsregler for bruk

1. Polykarboksylat supermyknere bør unngå langvarig kontakt med jernmaterialer. Siden disse produktene ofte er sure, kan langvarig kontakt med jern forårsake langsomme reaksjoner, noe som resulterer i misfarging og forringelse av ytelsen.
2. Polykarboksylat supermyknere er følsomme for endringer i råvarer. Betydelige variasjoner i kvaliteten på sand, stein og tilleggsmaterialer som flyveaske og slagg kan påvirke ytelsen til betong som inneholder polykarboksylat supermyknere. Derfor er re-testing og justering av doseringen basert på de endrede råvarene nødvendig for å oppnå optimale resultater.
3. Det er fortsatt kompatibilitetsproblemer med noen typer sement, noe som kan resultere i lavere vannreduksjonshastigheter og høyere nedgangstap. Ved dårlig kompatibilitet er justeringer av tilsetningsdosen i betongblandinger nødvendig for optimal ytelse.
4. På grunn av den høye vannreduksjonshastigheten til polykarboksylat-supermyknere, er betongnedgangen spesielt følsom for vannforbruk. Derfor er det viktig å strengt kontrollere mengden vann som brukes. For mye vann kan føre til segregering, blødning, herding og et for høyt luftinnhold.
5. Når du bruker polykarboksylat-supermyknere, er det tilrådelig å øke blandetiden på passende måte (typisk omtrent det dobbelte av tradisjonelle tilsetningsstoffer) for bedre å utnytte den romlige hindringseffekten til supermyknerene.
6. Polykarboksylat supermyknere er spesielt følsomme for slaminnholdet i tilslag. Høyt gjørmeinnhold kan redusere deres effektivitet, så kvaliteten på tilslag må kontrolleres strengt. Hvis slaminnholdet øker, bør doseringen av polykarboksylat superplasticizer økes.
7. Når det er betydelige temperatursvingninger mellom dag og natt, er det viktig å overvåke endringer i betongnedgang og justere doseringen av tilsetningen i tide (etter prinsippet om lavere dosering ved lave temperaturer og høyere dosering ved høye temperaturer).
8. Polykarboksylat supermyknere bør ikke blandes med naftalenbaserte supermyknere. Blanding må unngås, og alt utstyr som har blitt brukt med naftalensupermyknere må rengjøres grundig for å forhindre tap av effektivitet av polykarboksylat-supermyknere.
9. Under testing (produksjon), når grunndoseringen kun er oppnådd og den initiale bearbeidbarheten til betongen er oppfylt, kan det fortsatt være betydelig tap over tid. Derfor, under testing (produksjon), er det tilrådelig å øke dosen (for å nå et mettet nivå) for å løse problemet med nedgangstap.
10. Siden polykarboksylat-superplastiserende midler har høye vannreduksjonshastigheter og dispergerbarhet, bør bearbeidbarheten til betong vurderes primært gjennom flytbarhetsmålinger i stedet for nedgang alene.
11. Ved reduksjon av mengden sementholdige materialer er det avgjørende å sikre strengere kontroll over vann-sementforholdet under produksjonen. Hvis det oppstår et betydelig falltap, bør det avhjelpes ved å øke doseringen av tilsetningen eller tilsette den igjen, i stedet for ved å tilsette vann, noe som kan redusere styrken betydelig.
12. Styrken til betong bestemmes hovedsakelig av vann-sementforholdet. Polykarboksylat-superplastiserende midler, på grunn av deres høye vannreduksjonshastighet, kan lett redusere vannforbruket i produksjonsblandingen, og dermed redusere vann-sementforholdet og de totale kostnadene for betong. Justeringer av tilsetningsdosen bør gjøres i sanntid basert på råstoffforhold og temperatursvingninger som påvirker betongens bearbeidbarhet.