Forskning på vannreduserende mekanisme for polykarboksylat-superplastiserende midler

Forskning på vannreduserende mekanisme for polykarboksylat-superplastiserende midler

Med utviklingen av den nasjonale økonomien og muligheten brakt av Kinas inntreden i WTO, bygging av forskjellige storskala høyhus i byer og til og med på landsbygda, bygging av høystandard broer og motorveier, og forbedring av bytransportanlegg osv. Etterspørselen etter forberedelse er mer og mer, og kravene til det blir mer og mer krevende. Som en viktig del av høyytelsesbetong har superplastisator blitt viet mer og mer oppmerksomhet av ingeniører og teknikere. Innenfor moderne betongmaterialer og -teknologier er det få måter å produsere høykvalitetsbetong på uten bruk av tilsetningsstoffer. For tiden har de fleste kommersialiserte vannreduserende noen mangler på en eller annen måte. Det er nært forestående å utvikle et høyeffektivt vannreduserende middel med lave kostnader og gode omfattende fordeler, og dets markedsutsikter og bruksverdi er umålelig.

Polykarboksylatserien, kjent som tredje generasjons superplastisator, har de beste applikasjonsutsiktene og den beste omfattende ytelsen. Dens viktigste fordeler inkluderer: vannreduksjonshastigheten er så høy som 30 prosent ~40 prosent, noe som kan gjøre ytelsen til sement og sementholdige materialer nå den beste tilstanden; forsinker nesten ikke herdingen, men opprettholder betongnedgangen (mindre enn 1 av 1 time). cm); kan brukes med ulike typer sement, pozzolan og andre tilsetningsstoffer; kan øke mengden flyveaske og malt slagg som kan erstatte Portlandsement.

Ved klargjøring av betong er forholdet mellom sement og vann (vann-sementforhold) en selvmotsigelse. Den totale mengden sementholdig materiale i høyytelsesbetong vil øke, så vannbehovet vil øke. På den annen side, for å forbedre kompakthet og styrke, må vann-sementforholdet reduseres. Konsekvensen av å øke sementmengden og redusere vann-sementforholdet er at viskositeten til betongen øker og reologien blir dårligere. For øyeblikket er den mest effektive og realistiske måten å løse motsetningen ovenfor å innlemme høyytelses vannreduserende middel. Denne artikkelen har til hensikt å lage en detaljert gjennomgang av vannreduserende mekanisme, molekylstruktur og kjemisk virkning av vannreduserende middel i sement og andre påvirkningsfaktorer.

Vannreduksjonsmekanisme

De fleste av superplastisatorene er anioniske overflateaktive stoffer, som blandes inn i sementoppslemmingen og adsorberes på overflaten av sementpartiklene, og dissosieres i organiske anioniske grupper med hydrofile og lipofile effekter. For naftalenbaserte supermyknere brukes Zeta-potensial generelt for å karakterisere størrelsen på dispersjonen. Generelt, jo større Zeta-potensialverdien er, desto større er den elektrostatiske frastøtingen mellom sementpartiklene, og desto mer signifikant blir spredningseffekten. For polykarboksylat-supermyknere er Zeta-potensialverdien lav (bare -10~ -15 mv), men sementpastaen har også utmerket dispergerbarhet og lite falltap. Derfor må det være en ny mekanisme for å forklare den vannreduserende effekten av polykarboksylat-supermyknere. Den for tiden aksepterte "steriske hindringsteorien" for å forklare mekanismen til polykarboksylat-superplastiserende midler er den laveste potensielle energitoppen.

Det antas generelt at nøkkelen til den vannreduserende effekten av polykarboksylat-superplastiserende midler er den anioniske effekten produsert av karboksylgruppen på den makromolekylære kjeden og den steriske hindringseffekten til den lange sidekjeden av nøytral polyoksyetylen.

Når det gjelder den vannreduserende mekanismen til polykarboksylat superplasticizers, mener Morin at det er elektrostatisk ladning på overflaten av sementpartikler, og en del av den positive ladningen nøytraliseres av den frie ladningen i luften, men den negative ladningen er fortsatt i en ubalansert tilstand . I fravær av superplastiserende midler blir de negative ladningene skjermet av det kationiske laget (kalsiumioner), og danner et såkalt dobbeltionelag. Når avstanden mellom partiklene er mye større enn avstanden mellom de doble ionelagene, er den elektrostatiske skjermingskraften dominerende. Det er klart at de nøytrale partiklene agglomererer på grunn av effekten av overflatespenning og forsvinningen av elektrostatisk frastøtning, og fluiditeten til sementoppslemmingen er svært lav. Etter tilsetning av superplastisatoren kan de makromolekylære kjedene til superplastisatoren adsorbert på overflaten av sementpartiklene sakte redusere konsentrasjonen av positive ioner nær de negativt ladede partiklene, og dermed øke effekten av skjermingslaget. Omfanget av frastøtende krefter mellom partikler økes også. Totalt sett eksisterer den elektrostatiske frastøtingen fortsatt og sprer partiklene. I tillegg, når det vannreduserende middelet reduserer overflatespenningen, reduseres også adhesjonen mellom partiklene forårsaket av overflatespenningen.

Polykarboksylat superplastiserende makromolekylære kjeder er generelt podet med forskjellige aktive grupper, slik som polyoksyetylenkjeder med en viss lengde, karboksylgrupper, sulfonsyregrupper, -COOH og -SO3Na, etc., som kan dispergere og dispergere sementpartikler. Mobilitetsvirkende polare grupper. Det er nettopp på grunn av effekten av de ovennevnte aktive gruppene at polykarboksylat-supermykneren har en vannreduserende mekanisme som er forskjellig fra andre supermyknere. Ikke bare vannreduksjonseffekten er åpenbar, men også nedgangstapet er veldig lite (mindre enn 1 cm på 1 time). Andelene og kjedelengdene til ulike grupper har stor innflytelse på dispergerbarheten til supermykneren.