Polikarboksilatli superplastifikatorlarning suvni kamaytirish mexanizmi bo'yicha tadqiqotlar

Polikarboksilatli superplastifikatorlarning suvni kamaytirish mexanizmi bo'yicha tadqiqotlar

Milliy iqtisodiyotning rivojlanishi va Xitoyning JSTga kirishi bilan bog'liq imkoniyat tufayli shaharlarda va hatto qishloqlarda turli xil yirik ko'p qavatli binolar qurilishi, yuqori standartlarga ega ko'priklar va avtomobil yo'llari qurilishi va yaxshilash shahar transporti vositalarining va boshqalarni tayyorlashga bo'lgan talab tobora ortib bormoqda va unga qo'yiladigan talablar tobora kuchayib bormoqda. Yuqori samarali betonning muhim qismi sifatida superplastifikatorga muhandislar va texniklar tomonidan tobora ko'proq e'tibor qaratilmoqda. Zamonaviy beton materiallari va texnologiyalari sohasida qo'shimchalardan foydalanmasdan yuqori sifatli beton ishlab chiqarishning bir necha yo'li mavjud. Hozirgi vaqtda tijoratlashtirilgan suv reduktorlarining ko'pchiligi u yoki bu tarzda ba'zi kamchiliklarga ega. Arzon narxlardagi va yaxshi keng qamrovli imtiyozlarga ega bo'lgan yuqori samarali suvni kamaytiradigan vositani ishlab chiqish yaqinlashmoqda va uning bozor istiqboli va qo'llanilishi qiymati beqiyosdir.

Uchinchi avlod superplastifikatori sifatida tanilgan polikarboksilat seriyasi eng yaxshi dastur istiqboliga va eng yaxshi keng qamrovli ishlashga ega. Uning asosiy afzalliklari quyidagilardan iborat: suvni kamaytirish darajasi 30% ~ 40% gacha, bu tsement va sementli materiallarning ishlashini eng yaxshi holatga keltirishi mumkin; sozlanishini deyarli kechiktirmaydi, lekin betonning cho'kishini saqlab qoladi (1 soatda 1 dan kam). sm); har xil turdagi tsement, puzolan va boshqa qo'shimchalar bilan ishlatilishi mumkin; portlend tsement o'rnini bosadigan uchuvchi kul va er shlak miqdorini oshirishi mumkin.

Betonni tayyorlashda tsement va suvning nisbati (suv-tsement nisbati) qarama-qarshilikdir. Yuqori samarali betonda sementli materialning umumiy miqdori ortadi, shuning uchun suvga bo'lgan talab ortadi. Boshqa tomondan, ixchamlik va mustahkamlikni yaxshilash uchun suv-tsement nisbatini kamaytirish kerak. Tsement miqdorini ko'paytirish va suv-tsement nisbatini pasaytirish natijasida betonning viskozitesi oshadi va reologiya yomonlashadi. Hozirgi vaqtda yuqoridagi qarama-qarshilikni hal qilishning eng samarali va real usuli bu yuqori samarali suvni kamaytiradigan vositani kiritishdir. Ushbu maqola suvni kamaytirish mexanizmini, molekulyar tuzilishini va tsementdagi suvni kamaytiruvchi vositaning kimyoviy ta'sirini va boshqa ta'sir etuvchi omillarni batafsil ko'rib chiqishni maqsad qilgan.

Suvni kamaytirish mexanizmi

Superplastiklashtiruvchi moddalarning aksariyati anion sirt faol moddalar bo'lib, ular tsement shlamiga aralashtiriladi va tsement zarralari yuzasida adsorbsiyalanadi va gidrofil va lipofil ta'sirga ega bo'lgan organik anionik guruhlarga ajraladi. Naftalin asosidagi superplastifikatorlar uchun odatda zeta potentsiali dispersiya hajmini tavsiflash uchun ishlatiladi. Odatda, Zeta potentsial qiymati qanchalik katta bo'lsa, tsement zarralari orasidagi elektrostatik repulsiya shunchalik katta bo'ladi va dispersiya ta'siri shunchalik katta bo'ladi. Polikarboksilatli superplastifikatorlar uchun Zeta potentsial qiymati past (faqat -10~ -15 mv), lekin tsement pastasi ham mukammal dispersiyaga va kichik cho'kish yo'qolishiga ega. Shuning uchun, polikarboksilat superplastikizatorlarining suvni kamaytiradigan ta'sirini tushuntirish uchun yangi mexanizm bo'lishi kerak. Polikarboksilatli superplastifikatorlar mexanizmini tushuntirish uchun hozirda qabul qilingan "sterik to'siq nazariyasi" eng past potentsial energiya cho'qqisi hisoblanadi.

Umuman olganda, polikarboksilatli superplastifikatorlarning suvni kamaytiradigan ta'sirining kaliti karboksil guruhi tomonidan makromolekulyar zanjirda hosil bo'lgan anion ta'sir va neytral polioksietilenning uzun yon zanjirining sterik to'siq ta'siri hisoblanadi.

Polikarboksilatli superplastifikatorlarning suvni kamaytiruvchi mexanizmiga kelsak, Morin tsement zarralari yuzasida elektrostatik zaryad borligiga ishonadi va musbat zaryadning bir qismi havodagi erkin zaryad bilan neytrallanadi, ammo manfiy zaryad hali ham muvozanatsiz holatda. . Superplastifikatorlar bo'lmaganda, manfiy zaryadlar katyonik qatlam (kaltsiy ionlari) tomonidan himoyalangan bo'lib, ikki ionli qatlam deb ataladi. Zarrachalar orasidagi masofa qo'sh ion qatlamlari orasidagi masofadan ancha katta bo'lsa, elektrostatik ekranlash kuchi ustunlik qiladi. Shubhasiz, neytral zarralar sirt tarangligining ta'siri va elektrostatik repulsiyaning yo'qolishi tufayli aglomeratsiyalanadi va tsement shlamining suyuqligi juda past bo'ladi. Superplastifikatorni qo'shgandan so'ng, tsement zarralari yuzasida adsorbsiyalangan superplastifikatorning makromolekulyar zanjirlari salbiy zaryadlangan zarrachalar yaqinidagi ijobiy ionlarning kontsentratsiyasini asta-sekin kamaytirishi mumkin va shu bilan himoya qatlamining ta'sirini oshiradi. Zarrachalar orasidagi itaruvchi kuchlarning diapazoni ham ortadi. Umuman olganda, elektrostatik repulsiya hali ham mavjud va zarralarni tarqatadi. Bundan tashqari, suvni kamaytiruvchi vosita sirt tarangligini pasaytirganda, sirt tarangligidan kelib chiqqan zarralar orasidagi yopishish ham kamayadi.

Polikarboksilat superplastifikator makromolekulyar zanjirlar odatda turli xil faol guruhlar bilan payvandlanadi, masalan, ma'lum uzunlikdagi polioksietilen zanjirlari, karboksil guruhlari, sulfonik kislota guruhlari, -COOH va -SO3Na va boshqalar tsement zarralarini tarqatish va tarqatish. Harakatlanuvchi qutbli guruhlar. Aynan yuqorida qayd etilgan faol guruhlarning ta'siri tufayli polikarboksilatli superplastifikator boshqa superplastifikatorlardan farq qiladigan suvni kamaytirish mexanizmiga ega. Faqat suvni kamaytirish ta'siri aniq emas, balki cho'kishning yo'qolishi ham juda kichik (1 soat ichida 1 sm dan kam). Turli guruhlarning nisbati va zanjir uzunligi superplastifikatorning tarqalishiga katta ta'sir ko'rsatadi.