Wprowadzenie i analiza superplastyfikatora (ze wzorem na końcu).

Wprowadzenie i analiza superplastyfikatora (ze wzorem na końcu).

Analiza składu superplastyfikatora

|Analiza i wykrywanie Proces hydratacji cementu portlandzkiego dzieli się ogólnie na pięć etapów: indukcja wstępna, indukcja, przyspieszanie, zwalnianie i stabilizacja. Zadaniem superplastyfikatora jest zasadniczo przedłużenie okresu indukcji hydratacji cementu, głównie poprzez opóźnienie hydratacji cementu i wody, aby osiągnąć cel opóźniania. Większość superplastyfikatorów to anionowe środki powierzchniowo czynne i po dodaniu do betonu jony ujemne w superplastyfikatorze –SO42-,-COO- zostaną zaadsorbowane na cząstkach cementu pod działaniem dodatnio naładowanego Ca{{ 4}} ruda cząstek cementu, tworząca rozkład jonów dyfuzyjnej elektrycznej podwójnej warstwy (potencjał Zeta) i tworząca rozkład jonów dyfuzyjnej elektrycznej podwójnej warstwy na powierzchni, tak że cząstki cementu są rozproszone pod działaniem odpychanie elektrostatyczne i sprawiają, że beton jest płynny. Im większa wartość bezwzględna potencjału zeta, tym lepsza redukcja wody.

1. Klasyfikacja superplastyfikatorów

1.1 Wysokowydajny superplastyfikator polialkiloarylosulfonianowy Zasada syntezy superplastyfikatora naftalenu odbywa się poprzez sulfonowanie, hydrolizę, kondensację i neutralizację przemysłowego naftalenu, stężonego kwasu siarkowego, formaldehydu i zasady w określonych warunkach reakcji. Według różnych surowców dzieli się go na trzy kategorie: superplastyfikator na bazie naftalenu, superplastyfikator na bazie metylonaftalenu i superplastyfikator na bazie antracenu. Wśród nich superplastyfikator naftalenowy (głównie kondensat B-naftalenosulfonianu i formaldehydu) jest syntetyzowany głównie z naftalenu przemysłowego, superplastyfikator metylonaftalenu jest syntetyzowany głównie z metylonaftalenu lub oleju myjącego zawierającego wysoką zawartość metylonaftalenu, a superplastyfikator antracenowy jest wytwarzany z oleju antracenowego jako główny surowiec syntetyczny.

Superplastyfikator naftalenowy ma dużą zdolność dostosowywania się do różnych odmian cementu, zmieszany z 0.75% dozą cementu tego rodzaju superplastyfikatora, może zaoszczędzić 15 ~ 20% dawki cementu, wysokowydajny superplastyfikator naftalenowy ma silne działanie dyspergujące cement, może spowodować opad betonu wzorcowego od 6 ~ 8 cm do 18 ~ 22 cm, ale utrata opadu betonu jest szybka, często 30 ~ 60 minut, aby stracić płynność. Zwłaszcza podczas budowy w środowisku o wysokiej temperaturze, np. latem, poważnie wpływa to na urabialność betonu.

Wyjątkową wadą wysokowydajnego superplastyfikatora naftalenowego jest to, że ma on słabą zdolność zatrzymywania osadu i można go mieszać z opóźniaczami (tripolifosforanem sodu, cytrynianem sodu, winianem potasu i sodu, glukonianem sodu, sacharozą) w celu zmniejszenia utraty osadu. Można go również mieszać z lignosulfonianem, aby utrzymać pewne napowietrzenie i zmniejszyć utratę opadu betonu.

Ilość superplastyfikatora i zawartość siarczanów w cemencie łącznie wpływają na płynność zaczynu cementowego. Dodanie odpowiedniej ilości siarczanu może zmniejszyć ciepło hydratacji cementu, opóźnić reakcję hydratacji cementu, poprawić kompatybilność superplastyfikatora naftalenowego z cementem i zmniejszyć utratę płynności w czasie. Gdy w zaczynie cementowym znajduje się odpowiednia ilość superplastyfikatora naftalenowego, działanie siarczanu jest bardziej oczywiste.

Sulfonowany kondensat melaminowo-formaldehydowy, znany również jako rozpuszczalny w wodzie superplastyfikator żywicy melaminowej, ma znaczny efekt redukcji wody (stopień redukcji wody jest większy niż 25%, nieco mniejszy niż wysokowydajny superplastyfikator naftalenowy), dobre właściwości dyspersyjne cementu, znaczna wytrzymałość wczesna efekt, dobrą adaptację do parowania i utwardzania i zasadniczo nie wpływa na właściwości czasu wiązania betonu i zawartość gazu.

Wady: Utrata opadu w betonie jest szybka, a zdolność adaptacji do różnych odmian cementu nie jest zbyt dobra. Ponadto istnieją również wady, takie jak wysoki koszt produkcji i trudność w wytworzeniu proszku.

Modyfikacja chemiczna:

Częściowy mocznik zastępuje melaminę w celu przygotowania wysokowydajnego superplastyfikatora o wysokim stopniu redukcji wody, co pozwala obniżyć koszty. Chemiczną modyfikację superplastyfikatora lignosulfonianu sodu do p-aminolignosulfonianu można podsumować w trzech aspektach, a mianowicie: (1) silne utlenianie modyfikowanego lignosulfonianu, w wyniku czego grupa opóźniająca (-OH) i wiązanie eterowe (-O-) w lignosulfonianie ulegają utlenieniu na grupy karboksylowe (-COOH) z niewielkim opóźnieniem, tak aby zmniejszyć działanie opóźniające w lignosulfonianie i poprawić jego dyspersję i zakres dawkowania. (2) Grupy chemiczne w cząsteczce lignosulfonianu stosuje się do współkondensacji z formaldehydem, sulfonianem naftalenu lub sulfonianem melaminy w celu wytworzenia superplastyfikatorów. (3) kopolimeryzacja szczepiona lignosulfonianu z innymi substancjami chemicznymi w celu poprawy wydajności stosowania lignosulfonianu.

1.2 Kwasy polikarboksylowe to wysokowydajne superplastyfikatory,

i polikarboksylany mają unikalną strukturę molekularną plastra miodu. Ten rodzaj superplastyfikatora ma niskie dawki, stopień redukcji wody sięgający 30% ~ 40%, małą utratę opadu i dobrą zdolność dostosowywania się do różnych rodzajów cementu i domieszek. Superplastyfikatory kwasu polikarboksylowego ogólnie dzieli się na dwie kategorie, jedna to bezwodnik maleinowy, sulfonian polioksyetylenu: bezwodnik maleinowy jest głównym łącznikiem o różnych rozgałęzionych łańcuchach polioksywinylowych (EO) lub polioksypropylowych (PO), a druga to układ akrylanowo-akrylanowy: z kwasem metakrylowym jako główna gałąź ogniwa z różnymi łańcuchami rozgałęzionymi (EO) lub (PO). Obejmuje serie kwasów polikarboksylowych i polipolimery z końcowymi grupami kwasu sulfonowego.

1.3 superplastyfikator kwasu amidosulfonowego Superplastyfikator kwasu amidosulfonowego to produkt kondensacji sulfonianu aminoarylu, fenoli i formaldehydu, w którym powstają związki fenolowe, w tym monofenole (takie jak fenol), polifenole (takie jak rezorcyna, hydrochinon) lub alkilofenole (krezol, etylofenol), bisfenol (bisfenol A, bisfenol S) lub nukleofilowo podstawione pochodne powyższych związków. Formaldehyd można również zastąpić innymi związkami aldehydowymi lub związkami, które mogą wytwarzać aldehydy, takimi jak aldehyd octowy, furfural, paraformaldehyd itp.

1.4 Superplastyfikator skrobiowy można przekształcić w superplastyfikator opóźniający (superplastyfikator OES) po eteryfikacji skrobi po eteryfikacji, który charakteryzuje się dobrą dyspersją, dobrym zatrzymywaniem osadu, wyraźnym działaniem opóźniającym na zaczyn cementowy i nie wpływa na późniejszą hydratację i może być stosowany jako doskonały super opóźniacz i wysokowydajny superplastyfikator do cementu. Superplastyfikator OES jest typowym anionowym polimerowym środkiem powierzchniowo czynnym, którego dominującą grupą jest grupa karboksylowa i zawiera wiązania eterowe oraz grupy hydroksylowe. Grupy hydroksylokarboksylowe łatwo tworzą kompleksy z jonami wapnia na powierzchni cząstek cementu w środowisku alkalicznym i tworzą wiązania wodorowe z powierzchniami cementu, zapobiegając hydratacji, co działa opóźniająco na cement.

1.5 Kompozytowy, wieloskładnikowy, wysokowydajny superplastyfikator 1.5.1 Główną funkcją składnika zatrzymującego osiadanie jest ograniczenie wczesnej utraty opadu mieszanki betonowej oraz jej klasyfikacja i właściwości:

Wapń drzewny, wapń cukrowy, melasa, odpowiednie do transportu na krótkie odległości, kwas hydroksykarboksylowy i jego sole (takie jak kwas cytrynowy, glukonian wapnia itp.) ogólnie mogą kontrolować utratę opadu świeżego betonu w ciągu 1 godziny, wadą jest to, że łatwo doprowadzić do segregacji betonu, a urabialność jest słaba;

Sole nieorganiczne (takie jak kwas borowy, różne fosforany) mają tę wadę, że zmieniają się w czasie i temperaturze, a działanie opóźniające jest niestabilne. Reaktywne polimery (łańcuchy molekularne z laktonami, grupami bezwodnikowymi), nierozpuszczalne cząstki proszku w wodzie są w sposób ciągły rozpuszczane i uwalniane w środowisku zasadowym, dzięki czemu ich stężenie w zaczynie cementowym jest względnie stałe, co zapobiega utracie osadu. Elementy napowietrzające

Jest to hydrofobowy środek powierzchniowo czynny, który przylega do powierzchni maleńkich pęcherzyków powstałych w wyniku mieszania mieszaniny podczas mieszania, dzięki czemu płynny film pęcherzyków jest mocny i stabilny. Główna różnica między nim a superplastyfikatorem polega na tym, że środek powierzchniowo czynny superplastyfikatora występuje głównie na granicy faz cieczy i ciała stałego, podczas gdy środek napowietrzający działa na granicy faz między gazem a cieczą.

Głównymi składnikami napowietrzającymi są: (1) żywice kalafoniowe, takie jak termopolimery kalafoniowe, mydła kalafoniowe, (2) sulfoniany alkilobenzeno, takie jak sulfonian alkilobenzenosulfonianu, etoksylan alkilofenolu itp.; (3) sulfoniany alkoholi tłuszczowych, takie jak eter polioksyetylenowy alkoholu tłuszczowego, polioksyetylenosulfonian sodu alkoholu tłuszczowego itp.; (4) Inne: takie jak sole białkowe, sulfoniany ropy naftowej itp.

2. Wprowadzenie do popularnych środków redukujących wodę

Tabela 1 Powszechnie stosowane środki redukujące wodę

Pozycja Główne składniki Wygląd
Brązowy proszek lignosulfonianu wapnia
AF polimetinotracenosulfonian sodu, ciemnobrązowy proszek
FND 2-kondensat sulfonianu naftaleno-formaldehydowego, jasnożółty proszek
SM sulfonowana żywica melaminowo-formaldehydowa w płynie (40%)
Jasnożółty proszek polikarboksylanu HC-200K
Płyn z serii amidosulfonianów AN3000 (32%)
Superplastyfikator fenolowy PA, jasnożółty proszek

3. Wzór referencyjny środka redukującego wodę
3.1 Wzór referencyjny (koncentrat) lignosulfonianowego środka redukującego wodę

Składniki Zawartość Składniki Opis
Lignosulfonian sodu 26,0-30.0% środka redukującego wodę
Alkohol izopropylowy {{0}}.5-1.0% solubilizator
Aceton 1,5-2,5% rozpuszczalnik, zmienić napięcie powierzchniowe
Cytrynian sodu 2.0-5.0% opóźniacz
Wodorotlenek sodu 1,0-3..0% regulator pH
Pigment 0.02-0.10% barwnika