Vettä vähentävän aineen tyyppi, toimintamekanismi, käyttö ja kaava esitellään

Veden vähennysaineet ovat eräänlainen betonin lisäaine, jota käytetään rakennusmateriaalien alalla. Eri standardeista, kuten ulkonäöstä, vedenpoistokyvystä, koostumuksesta ja kemiallisista komponenteista riippuen, veden vähentäjät voidaan luokitella eri tyyppeihin. Veden vähennysaineet auttavat vähentämään sementin ja veden tarvetta, parantamaan betonin plastisuutta ja vähentämään betonin kutistumista. Veden vähentäjien mekanismeja ovat dispersio, voitelu, steerinen esto ja säädellysti vapautuvat vaikutukset. Vedenvähentäjiä varten on monia formulaatioita. Alla on kaksi esimerkkiformulaatiota viitteeksi.

1. Mikä on vedenrajoitin?

Veden vähennysaine on lisäaine, joka vähentää sekoitusvettä betonissa muuttamatta merkittävästi painumaa. Useimmat vettä vähentävät aineet ovat anionisia pinta-aktiivisia aineita, mukaan lukien lignosulfonaatit, naftaleenisulfonaattiformaldehydipolymeerit ja muut. Betoniseokseen lisättynä ne hajottavat sementtihiukkasia, parantavat työstettävyyttä, vähentävät vesi-sementtisuhdetta ja parantavat betoniseoksen juoksevuutta. Vaihtoehtoisesti ne voivat vähentää käytetyn sementin määrää, mikä säästää sementtiä.

2. Vedenvähennystyypit

• Ulkonäön mukaan:Veden vähennysaineet voidaan luokitella nestemäisiksi tai jauheiksi. Nestemäisten muotojen kiintoainepitoisuus on tyypillisesti 20 %, 40 % (kutsutaan emäliuokseksi) tai 60 %, kun taas jauhemuodot sisältävät tavallisesti 98 % kiintoainepitoisuutta.
• Veden vähennys- ja lisäyskapasiteetin mukaan:Tavalliset veden vähennysaineet (tunnetaan myös pehmittiminä, joiden veden vähennysaste on vähintään 8 %, kuten lignosulfonaattipohjaiset). Tehokkaat vedenvähennysaineet (tunnetaan myös nimellä superpehmittimet, joiden veden vähennysaste on vähintään 14 %, mukaan lukien naftaleenipohjaiset, melamiinipohjaiset, aminosulfonaattipohjaiset ja alifaattiset tyypit). Korkean suorituskyvyn vesi Pelkistimet (joiden veden vähennysaste on vähintään 25 %, kuten polykarboksylaattipohjaiset veden pelkistimet), jotka luokitellaan edelleen varhaisen lujuuden tyyppiin, vakiotyyppiin ja hidastettuun tyyppiin.
• Koostumusmateriaalien mukaan:Lignosulfonaattipohjainen, polysyklinen aromaattinen suolapohjainen, vesiliukoinen hartsisulfonaattipohjainen, naftaleenipohjainen korkeatehoiset veden pelkistimet, alifaattipohjaiset tehokkaat veden pelkistimet, aminopohjaiset tehokkaat veden pelkistimet ja polykarboksylaattipohjaiset korkeat -suorituskykyiset veden vähentäjät.
• Kemiallisen koostumuksen mukaan:Lignosulfonaattipohjaiset, naftaleenipohjaiset, melamiinipohjaiset, aminosulfonaattipohjaiset, rasvahappopohjaiset ja polykarboksylaattipohjaiset tehokkaat vedenvähennysaineet.

3. Vedenrajoittimien toiminnot

• Vedenvähentäjät voivat vähentää käytetyn sementin määrää muuttamatta muiden raaka-aineiden (paitsi sementin) suhteita. Vedenvähennysaineiden lisääminen 0,2 %-0,5 % sementin massasta voi säästää 15 %-30 % sementin kulutuksesta.
• Muuttamatta muiden raaka-aineiden (paitsi veden) suhteita, vedenvähennysaineet voivat vähentää veden määrää, mikä parantaa merkittävästi betonin lujuutta. Vedenalennusaineilla varustetun betonin varhaisia ​​ja myöhempiä lujuuksia voidaan lisätä vastaavasti yli 60 % ja 20 % verrattuna betoniin, jossa ei ole vedenalennusaineita. Tämä mahdollistaa erittäin lujan C100-luokan betonin kaatamisen.
• Vedenvähennysaineet voivat parantaa betonin reologisia ominaisuuksia ja plastisuutta merkittävästi muuttamatta muiden raaka-aineiden suhteita, mikä mahdollistaa rakentamisen itsevirtaavilla, pumppaavilla ja tärinättömillä menetelmillä, mikä parantaa rakentamisen nopeutta ja vähentää energiankulutusta.
• Tehokkaiden vedenpoistoaineiden lisääminen voi kaksinkertaistaa betonin käyttöiän ja pidentää rakennusten normaalia käyttöikää.
• Vedenvähennysaineet vähentävät betonin kutistumista jähmettymisen aikana, estävät betonikomponenttien halkeamia ja parantavat jäätymis-sulamiskestävyyttä, mikä on hyödyllistä talvirakentamisessa.

4. Vedenrajoittimien mekanismit

• Dispersiovaikutus:Kun sementtiä sekoitetaan veteen, sementtihiukkasten hydraatioprosessi muodostaa pinnalle kaksinkertaisen sähköisen kerrosrakenteen, joka muodostaa solvatoituneen vesikalvon ja saa aikaan houkuttelevan voiman hiukkasten väliin. Tämä johtaa flokkuloitumiseen, joka sitoo 10 %-30 % sekoitusvedestä ja estää sitä osallistumasta vapaaseen virtaamiseen ja voiteluun, mikä vaikuttaa seoksen juoksevuuteen. Kun vettä vähentävää ainetta lisätään, sen molekyylit adsorboituvat sementtihiukkasten pintoihin, jolloin hiukkaset kantavat saman varauksen (yleensä negatiivinen), mikä johtaa sähköstaattiseen hylkimiseen, joka hajottaa sementtihiukkaset, hajottaa flokkuloivan rakenteen ja vapauttaa loukkuun jääneen veden, joka osallistuu virtaukseen ja parantaa siten betoniseoksen juoksevuutta.
• Voiteluvaikutus:Veden pelkistimen hydrofiiliset ryhmät ovat erittäin polaarisia, ja sementtihiukkasten pinnoilla oleva adsorboitu kalvo on vuorovaikutuksessa vesimolekyylien kanssa muodostaen stabiilin solvatoidun vesikalvon. Tällä kalvolla on erinomaiset voiteluominaisuudet, mikä vähentää sementtihiukkasten välistä liukuvastusta ja parantaa entisestään betonin juoksevuutta.
• Steerinen estevaikutus:Vettä pelkistävä rakenne sisältää hydrofiilisiä sivuketjuja, jotka ulottuvat vesiliuoksessa muodostaen tietyn paksuisen hydrofiilisen adsorptiokerroksen sementtihiukkasten pinnoille. Kun sementtihiukkaset lähestyvät, adsorptiokerrokset alkavat mennä päällekkäin. Mitä enemmän päällekkäisyyksiä, sitä voimakkaampi on steerinen este, joka lisää hiukkasten välistä hylkimisvoimaa ja estää niiden aggregoitumista säilyttäen betoniseoksen hyvän laman.
• Kopolymeerihaarojen kontrolloidusti vapautuva vaikutus:Uuden tyyppiset veden vähentäjät, kuten polykarboksylaattipohjaiset, sisällyttävät sivuhaaroja molekyyleihin valmistuksen aikana. Nämä oksat muodostavat steerisen esteen, ja ne voidaan asteittain lohkaista sementin hydraation korkeassa alkaliteetissa. Tämä vapauttaa karboksyylihappoja, jotka tehostavat dispersiovaikutusta, parantaen entisestään sementtihiukkasten dispersiota ja säätelevät laman häviämistä.

5. Vettä vähentävät koostumukset

Polykarboksylaattiveden vähentämiskaava:Maleiinihappoanhydridi: Akrylaattipoly(etyleeniglykoli)monoesteri: Natriumakrylaatti=1:3:2.4. Prosessivirtaus: Käytä 1 % K2S2O8 initiaattorina, reaktiolämpötila 85 astetta, reaktioaika 6 tuntia.

Kaava:

Akryylihappo 38kg + prosessivesi 82kg

Merkaptoetikkahappo 1,2kg + prosessivesi 138,2kg

Vetyperoksidi 3kg + prosessivesi 117kg

TPEG (suuri monomeeri) 360kg + prosessivesi 260kg Prosessivirtaus: Liuota TPEG ja sekoita tasaisesti pitäen lämpötila 70 asteessa. Lisää akryylihappoliuos ja vetyperoksidiliuos korkea-asentoisesta säiliöstä 3 tunnin kuluessa. Lisää merkaptoetikkahappoliuos 3,5 tunnin kuluessa. Pidä reaktiota 40 asteessa 3 tuntia reaktion loppuunsaattamiseksi ja jäähdytä sitten 40 asteeseen lopullisen tuotteen saamiseksi.