Hva er bruken av natriumnaftalensulfonatformaldehydkondensat i betong?

Hva er bruken av natriumnaftalensulfonatformaldehydkondensat i betong?

Hovedkomponenten i naftalen høyeffektivt vannreduksjonsmiddel er naftalensulfonat, som kan reagere med overflaten av sementpartikler for å produsere vannløselige forbindelser. Disse forbindelsene utøver vannreduserende effekt på to måter: den ene er å danne et ladningsskjermende lag på overflaten av sementpartikler for å redusere adsorpsjonskraften mellom partikler, og dermed redusere overflatespenningen til sementkolloid og forbedre spredningen av sementpartikler; den andre er å hemme hydratiseringsreaksjonen mellom sementpartikler under sementhydreringsreaksjonen og redusere den indre og ytre grenseflatekraften som fører til reduksjon av vann-sementforhold.

 

Forskningen på vannreduksjonsmiddel i Kina startet relativt sent, på slutten av 1940-tallet introduserte Kina først tilsetningsstoffene i design av sement og betong. 1975, Lu Zhang, Tsinghua University, vellykket utarbeidet en naftalen-basert vann reduksjonsmiddel NF, og på samme tid, grundig forskning på mekanismen av naftalen-basert vann reduksjonsmiddel. Det betydelige forskningsresultatet av naftalenvannreduksjonsmiddel har en milepælsbetydning for utviklingen av betongtilsetninger i Kina. For tiden kan vannreduserende middel forbedre de mekaniske egenskapene til betong, forbedre konstruksjonsvennligheten og redusere ressursforbruket, beskytte miljøet, så det har blitt en viktig komponent i sement og betong, og blir ofte referert til som den femte komponent av sement og betong i denne industrien. Naftalen vannreduksjonsmiddel er for tiden anerkjent som den mest effektive vannreduserende blandingen i industrien, og vannreduksjonsmidlet er mye brukt i Kina. På grunn av storskala bruk av naftalen gir vannreduksjonsmiddel problemer med forurensning og høye kostnader. I denne artikkelen, fra virkningsmekanismen til vannreduksjonsmidlet, brukes det grønne og effektive naftalenvannreduksjonsmidlet med lav pris og lav forurensning for å studere ytelsen til sementbetong med forskjellige naftalenvannreduserende middeldoser. Resultatene av studien gir en viss verdi av teoretisk referanse og veiledning for bruk av naftalenvannreduserende middel i praktisk ingeniørarbeid.

1 Funksjon og mekanisme for vannreduserende middel
For det andre kan vannreduksjonsmidlet i stor grad forbedre konstruksjonskompatibiliteten til sementbetong og redusere energiforbruket ved konstruksjonsblanding; for det tredje kan vannreduserende middel redusere mengden sement og vann under forutsetningen om ikke å senke ytelsen til sementbetong og mekaniske indekser, for å redusere byggekostnadene.
De to endene av den molekylære strukturen til vannreduserende middel er hydrofil ende og hydrofob ende, i ferd med å bruke, peker den hydrofile ende til vann, mens den hydrofobe enden peker mot gass- eller faststoffgrensesnittet, slik at det kan redusere grensesnittenergien mellom vann, gassfase og fast fase, for å oppnå effekten av dispersjon. I den normale blandingsprosessen for sementbetongkonstruksjon, når vannet er tilsatt til sementen, vil sementen umiddelbart generere en flokkulent struktur, som inneholder mye vann; hvis et vannreduserende middel tilsettes, på den ene siden, vil midlet festes til overflaten av sementpartiklene, og blokkere kontaktflaten mellom sementpartiklene og vannet, og på den annen side den hydrofile enden av midlet. vil adsorbere en viss mengde vannmolekyler, som vil ha en smørende effekt på sementpartiklene, noe som gjør det lettere å dispergere; den hydrofile enden peker mot vann, mens den hydrofobe enden peker mot gass- eller faststoffgrenseflaten. På den annen side vil den hydrofile enden av vannreduksjonsmidlet adsorbere en viss mengde vannmolekyler, som kan smøre sementpartiklene og gjøre dem lettere dispergerte; den hydrofile gruppen er negativt ladet, og etter adsorbering på overflaten av sementpartikler, vil sementpartiklene også være negativt ladet med samme ladning, noe som gjensidig vil ekskludere hverandre og gjøre sementpartiklene mer dispergerte, redusere vannmengden, og forbedre fluiditeten til betongen.

2 test råvarer
2.1 Sement
Styrkegraden og doseringen av sement er direkte relatert til arbeidsytelsen og styrken til betong. Denne testen bruker 32,5R-sementen produsert av Oriental Hope Chongqing Cement Co., Ltd. sementindeks: styrkegrad 32,5MPa, innledende herdetid 253 minutter, endelig herdetid 289 minutter, standard konsistens 28,2 %, volumstabilitet er kvalifisert, spesifikt overflateareal 352m2 /kg, 3d bøyestyrke 6,4MPa, 28d bøyestyrke 8,7MPa, 3d trykkstyrke 29,6MPa, 28d trykkstyrke 50,2MPa, alle oppfyller spesifikasjonskravene.
2.2 Flyveaske
Tilsetning av flyveaske i sementbetong reduserer mengden sement og forbedrer betongens generelle ytelse. Flyveasken som brukes i denne testen er levert av den industrielle avdelingen til China Railway 16 Bureau Material Trading Co., Ltd. og dens ytelsesindekser: finhet (45 μm kvadrathulls siktrest) på 16,5 %, fuktighetsinnhold på 0 .28 %, vannbehovsforhold på 103 %, tap ved forbrenning på 3,21 %, 28d aktivitetsindeks på 75 %, som alt er i tråd med spesifikasjonskravene.
2.3 Samlet
Tilslag i sementbetong inkluderer fint tilslag og grovt tilslag, grovt tilslag spiller rollen som skjelett, fint tilslag spiller rollen som fylling, andelen tilslag utgjør 7{{10}} % av betongen, så indikatorer for tilslag påvirker i stor grad den enkle betongkonstruksjonen og styrken. I denne testen er det fine tilslaget middels sand med finhetsmodul på 2,58, bulktetthet på 1468 kg/m3, slaminnhold på 1,23 %, og alle indeksene for fint tilslag oppfyller de tekniske kravene i gjeldende spesifikasjoner. Grovt tilslag bruker mekanisk knust kalksteinknust stein, maksimal partikkelstørrelse på 23 mm, nål, flakinnhold på 2,9 %, slaminnhold på 0,15 %, fuktighetsinnhold på 0,15 %, knuseindeks på 6,5 %, tilsynelatende tetthet på 23,34 kg/km tetthet på 1780 kg/m3, indikatorene for dette grove tilslaget oppfyller gjeldende spesifikasjoner og tekniske krav.
2.4 Vannreduksjonsmiddel og blandevann
Dette eksperimentet tar i bruk det naftalen høyeffektive vannreduksjonsmidlet levert av Shanghai Yunzhe New Material Co., Ltd. Hovedkomponenten i dette vannreduksjonsmidlet er natriumnaftalensulfonatformaldehydkondensat, som er ikke-giftig, ikke-korrosivt, lett løselig i vann og med stabile fysisk-kjemiske egenskaper. Spesifikke ytelsesindikatorer: 90% av pulveret, pH-verdi på 7 til 9, natriumsulfatinnhold på 15% til 20%, flyten av sementmørtel er 240 mm.
Vannet som brukes i den eksperimentelle prosessen er husholdningsvannet i Shizhu Tujia autonome fylke i Chongqing kommune, og alle indeksene tilfredsstiller standarden til "Concrete Water Standard" JGJ63-2006.

Etter tilsetning av en viss mengde naftalen vannreduserende middel, viste vann-sementforholdet i betongen en synkende trend, men betongstyrken viste en gradvis økning i trenden for styrken til sementbetongen fra 3d til 7d d i en nedre grenseverdi, og styrken til betongen fra 14. d til 60. d i forhold til styrken til forrige 7 d er blitt kraftig forbedret, så det kan konkluderes med at naftalenvannreduserende middel spiller en større rolle i styrkedannelsen av betongen fra 7d Derfor kan det konkluderes med at det naftalenbaserte vannreduserende middelet spiller en større rolle i styrkedannelsen av betong fra 7.d til 14.d, noe som viser at det vannreduserende agent har større innflytelse på betongens styrke i den senere perioden enn i den tidligere perioden. Sammenligner man med forsøksgruppen uten tilsetning av vannreduserende middel, kan man se at styrken til betong i alle stadier har en betydelig økning etter tilsetning av vannreduserende middel, spesielt betongens 60d-alder har den mest signifikante effekten, og styrken øker med omtrent 15 MPa.
Når rekkevidden av naftalenvannreduksjonsmiddel er fra 1,6 % til 1,8 %, øker trykkfastheten til betong i alle aldre raskest. For 28d trykkfasthetskurven som kreves av spesifikasjonsstandardene, kan det sees at sammenlignet med styrken til betongprøvene uten vannreduksjonsmiddel, økte styrken til betongen med 10 MPa når 1,6 % naftalenvannreduksjonsmiddel ble tilsatt, og styrken til betongen økte med 12 MPa når 1,8 % av naftalen vannreduksjonsmiddel ble tilsatt, og det kan bevises at tilsetning av naftalen vannreduksjonsmiddel kan redusere vannforbruket per enhet sement og betong, og øke trykkfastheten betydelig. av betong, men også øke trykkfastheten til betong. øke trykkstyrken til betong kraftig, men når dosen av naftalenvannreduserende middel er mer enn 1,8 %, blir veksthastigheten for styrken til betongprøver langsommere, og trykkstyrken til 3d viser nullvekst. Omfattende økonomisk og betongstyrkevekst, det anbefales at dosen av naftalenvannreduserende middel er 1,6 % til 1,8 % av den totale massen av pulverpartikler.
3.2 Påvirkning av dosering av naftalenvannreduserende middel på konstruksjonsytelsen
I henhold til proporsjonsskjemaet i tabell 1 ble innledende herdetid, endelig herdetid, bunnfall og andre indikatorer for betong med forskjellig vannreduksjonsmiddeldosering bestemt i samsvar med "Standard testmetoder for egenskaper til vanlige betongblandinger".
 

I betongen blandet med naftalenvannreduksjonsmiddel forbedres sementbetongs innledende og endelige herdetid sterkt, og med økningen i mengden vannreduksjonsmiddel forbedres herdetiden gradvis, forbedringshastigheten for den første fasten og deretter sakte, og jevnet seg til slutt ut. Så tilsetning av vannreduserende middel kan være for sementbetongtransport og asfalteringstid, men mengden av tilsetning er ikke desto mer, jo mer bra, på den ene siden, tilsett for mye for å forårsake at den endelige herdetiden er for lang, bidrar ikke til dannelsen av betongstyrke, forbedrer dannelsen av betongstyrke på grunn av den langsomme ødeleggelsen av muligheten for eksterne miljøfaktorer, øker på den annen side byggekostnadene.

Med økningen av vannreduserende middel, øker betongnedgangen først og avtar deretter, når dosen er for stor vil det oppstå alvorlige delaminerings- og segregeringsfenomener. Med økningen av vannreduserende middel blir sammenhengen til betongprøver bedre og bedre. Vannreduksjonsmiddeldoseringen var mellom 1,6 % og 1,8 %, og vannretensjonen til betongen var bedre.

Avslutningsvis kan det ses at doseringen av naftalenvannreduksjonsmiddel kan forbedre konstruksjonsvennligheten til sementbetong innenfor et visst område, så det anbefales at dosen av naftalenvannreduksjonsmiddel er 1,6 % til 1,8 % av den totale massen av fast pulver.
4. Konklusjon
(1) De to endene av vannreduksjonsmiddelmolekylet er hydrofile og hydrofobe, og den hydrofile enden av midlet er rettet mot vannet, mens den hydrofobe enden av midlet er rettet mot gass- eller faststoffgrensesnittet, som kan redusere grenseflateenergi mellom vannet og gassfasen og den faste fasen, for å oppnå effekten av dispersjon.
(2) Tidsperioden for vannreduserende middels påvirkning på betongens styrke er fra 7 til 14 d. Sammenlignet med betongen uten vannreduserende middel, økte dens 60d trykkstyrke med ca. 15MPa.
(3) Omfattende sementbetong trykkfasthet, vann-sementforhold, innledende herdetid, endelig herdetid og økonomiske faktorer anbefales til naftalen vannreduserende middeldosering på 1,6% til 1,8% av den totale massen av fast pulver.