Въведение и анализ на суперпластификатора (с формулата в края.)

Nov 30, 2023

Въведение и анализ на суперпластификатора (с формулата в края.)

 

 

Анализ на формулировка на суперпластификатор

 

|Анализ и откриване Процесът на хидратация на портландцимента обикновено се разделя на пет етапа: предварителна индукция, индукция, ускорение, забавяне и стабилизиране. Функцията на суперпластификатора е по същество да удължи индукционния период на хидратация на цимента, главно чрез забавяне на хидратацията на цимента и водата, за да се постигне целта за забавяне. Повечето от суперпластификаторите са анионни повърхностноактивни вещества и след като бъдат включени в бетона, отрицателните йони в суперпластификатора –SO42-,-COO- ще бъдат адсорбирани върху циментовите частици под действието на положително заредения Ca{{ 4}} руда на циментовите частици, образувайки йонното разпределение на дифузионния електрически двоен слой (зета потенциал) и образувайки йонното разпределение на дифузионния електрически двоен слой на повърхността, така че циментовите частици се диспергират под действието на електростатично отблъскване и правят бетона течен. Колкото по-голяма е абсолютната стойност на зета потенциала, толкова по-добро е намаляването на водата.

 

1. Класификация на суперпластификатора

1.1 Полиалкил арил сулфонатен високоефективен суперпластификатор Принципът на синтез на нафталиновия суперпластификатор се осъществява чрез сулфониране, хидролиза, кондензация и неутрализиране на индустриален нафталин, концентрирана сярна киселина, формалдехид и алкали при определени реакционни условия. Според различните суровини той е разделен на три категории: суперпластификатор на базата на нафталин, суперпластификатор на базата на метилнафталин и суперпластификатор на базата на антрацен. Сред тях нафталиновият суперпластификатор (главно B-нафтален сулфонат формалдехид кондензат) се синтезира главно с промишлен нафталин, метилнафталиновият суперпластификатор се синтезира главно с метилнафталин или миещо масло, съдържащо високо съдържание на метил нафталин, а антраценовият суперпластификатор се прави с антраценово масло като основна синтетична суровина.

 

Нафталиновият суперпластификатор има силна адаптивност към различни сортове цимент, смесен с 0.75% циментова доза от този вид суперпластификатор, може да спести 15~20% циментова доза, нафталиновият високоефективен суперпластификатор има силен дисперсионен ефект върху цимент, може да направи спадането на еталонния бетон от 6~8cm до 18~22cm, но загубата на спадане на бетона е бърза, често 30~60min за загуба на течливост. Особено когато се строи в среда с висока температура като лятото, това сериозно засяга обработваемостта на бетона.

 

 

Изключителният недостатък на нафталиновия високоефективен суперпластификатор е, че той има лоша производителност при задържане на слягане и може да се смесва със забавител (натриев триполифосфат, натриев цитрат, калиев натриев тартарат, натриев глюконат, захароза), за да се намали загубата на слягане. Може също така да се комбинира с лигносулфонат, за да се поддържа определено въздушно увличане и да се намалят загубите на бетон при слягане.

 

Количеството суперпластификатор и съдържанието на сулфат в цимента заедно влияят върху течливостта на циментовата суспензия. Добавянето на подходящо количество сулфат може да намали топлината на хидратация на цимента, да забави реакцията на хидратация на цимента, да подобри съвместимостта на нафталиновия суперпластификатор с цимента и да намали загубата на течливост с течение на времето. Когато има подходящо количество нафталинов суперпластификатор в циментовата суспензия, ефектът на сулфата е по-очевиден.

 

Сулфонираният меламиноформалдехиден кондензат, известен също като водоразтворим суперпластификатор от меламинова смола, има значителен ефект на намаляване на водата (степента на намаляване на водата е по-голяма от 25%, малко по-малка от високоефективния суперпластификатор на нафталин), добра дисперсионна производителност на цимента, значителна ранна якост ефект, добра адаптация към пропарване и втвърдяване и основно не влияе върху характеристиките на времето за втвърдяване на бетона и съдържанието на газ.

Недостатъци: Загубата на слягане е бърза в бетона и адаптивността към сортовете цимент не е много добра. Освен това има и недостатъци като висока производствена цена и трудност при правенето на прах.

 

Химическа модификация:

 

Частичната урея се използва за заместване на меламин за получаване на високоефективен суперпластификатор с висока степен на намаляване на водата, като по този начин се намаляват разходите. Химическата модификация на суперпластификатора на натриев лигносулфонат за p-аминолигносулфонат може да се обобщи в три аспекта, а именно: (1) силно окисляване на модифициран лигносулфонат, така че забавящата група (-OH) и етерната връзка (-O-) в лигносулфоната се окисляват в карбоксилни групи (-COOH) с малко забавяне, така че да се намали забавящият ефект в лигносулфоната и да се подобри неговата дисперсия и диапазон на дозиране. (2) Химичните групи в лигносулфонатната молекула се използват за съвместна кондензация с формалдехид, нафтален сулфонат или меламин сулфонат за получаване на суперпластификатори. (3) лигносулфонатна присадена кополимеризация с други химикали за подобряване на ефективността на приложение на лигносулфонат.

 

1.2 Поликарбоксилните киселини са високоефективни суперпластификатори,

и поликарбоксилатите имат уникална молекулярна структура на пчелна пита. Този вид суперпластификатор има ниска дозировка, степен на намаляване на водата до 30% ~ 40%, малка загуба на спад и добра адаптивност към различни видове цимент и добавки. Суперпластификаторите на поликарбоксилна киселина обикновено се разделят на две категории, едната е малеинов анхидрид полиоксиетилен сулфонат: малеиновият анхидрид е основният клон на връзката с различни полиоксивинилни (EO) или полиоксипропилови (PO) разклонени вериги, а другата е акрилатната акрилатна система: с метакрилова киселина като основен клон на връзката с различни (EO) или (PO) разклонени вериги. Той включва серия от поликарбоксилни киселини и полиполимери с крайни групи на сулфоновата киселина.

 

1.3 Суперпластификатор на сулфаминова киселина Суперпластификаторът на сулфаминова киселина е продукт на кондензация на аминоарил сулфонат, феноли и формалдехид, в който фенолни съединения, включително монофеноли (като фенол), полифеноли (като резорцинол, хидрохинон) или алкилфеноли (крезол, етилфенол), бисфенол (бисфенол А, бисфенол S) или нуклеофилно заместени производни на горните съединения. Формалдехидът може също да бъде заменен с други алдехидни съединения или съединения, които могат да произвеждат алдехиди, като ацеталдехид, фурфурал, параформалдехид и др.

 

1.4 Суперпластификаторът на нишестето може да се превърне в забавящ суперпластификатор (OES суперпластификатор) след етерификация на нишесте след етерификация, който има характеристиките на добра дисперсия, добро задържане на слягане, очевиден забавящ ефект върху циментовата суспензия и не влияе на по-късната хидратация и може да се използва като отличен супер забавящ и високоефективен суперпластификатор за цимент. OES суперпластификаторът е типично анионно полимерно повърхностно активно вещество, чиято доминираща група е карбоксилна група и съдържа етерни връзки и хидроксилни групи. Хидроксилните карбоксилни групи са лесни за образуване на комплекси с калциеви йони на повърхността на циментовите частици в алкална среда и образуват водородни връзки с циментовите повърхности, за да предотвратят хидратацията, която има забавящ ефект върху цимента.

 

1.5 Композитен многокомпонентен високоефективен суперпластификатор 1.5.1 Основната функция на компонента за задържане на слягане е да намали ранните загуби на слягане на бетонната смес и неговата класификация и характеристики:

 

Дървесен калций, захарен калций, меласа, подходящи за транспортиране на къси разстояния, хидроксикарбоксилна киселина и нейните соли (като лимонена киселина, калциев глюконат и др.), обикновено могат да контролират загубата на пресен бетон в рамките на 1 час, недостатъкът е, че лесно може да се стигне до отделяне на бетона и обработваемостта не е добра;

 

Неорганичните соли (като борна киселина, различни фосфати) имат недостатъка, че се променят с времето и температурата и ефектът на забавяне е нестабилен. Реактивни полимери (молекулни вериги с лактони, анхидридни групи), неразтворими прахообразни частици във вода се разтварят непрекъснато и се освобождават в алкална среда, така че тяхната концентрация в циментовата суспензия е относително постоянна, така че да се предотврати загуба на слягане. Въздуховлачващи компоненти

 

Това е хидрофобно повърхностно активно вещество, което прилепва към повърхността на малките мехурчета, образувани от смесването на сместа при разбъркване, така че течният филм на мехурчетата да е твърд и стабилен. Основната разлика между него и суперпластификатора е, че повърхностноактивното вещество на суперпластификатора се среща главно на границата между течност и твърдо вещество, докато въздуховъвличащият агент действа на границата между газ и течност.

 

Основните компоненти на въздушното увличане са: (1) колофонови смоли, като колофонови термополимери, колофонови сапуни, (2) алкил бензен сулфонати, като алкил бензен сулфонат, алкил фенол етоксилат и др.; (3) сулфонати на мастен алкохол, като полиоксиетилен етер на мастен алкохол, натриев полиоксиетилен сулфонат на мастен алкохол и др.; (4) Други: като протеинови соли, петролни сулфонати и др.

 

2. Въведение в обичайните водоредуциращи агенти


Таблица 1 Обичайни водоредуциращи агенти

Елемент Основни съставки Външен вид
Калциев лигносулфонат кафяв прах
AF натриев полиметинантраценсулфонат тъмнокафяв прах
FND 2-нафтален сулфонат формалдехид кондензат светложълт прах
SM сулфонирана меламин формалдехидна течна смола (40%)
HC-200K поликарбоксилатен светложълт прах
AN3000 сулфамат серия течност (32%)
PA фенолен суперпластификатор светложълт прах

 

 

3. Референтна формула на водоредуциращия агент
3.1 Референтна формула (концентрат) на лигносулфонатен водоредуциращ агент

Съдържание на съставките Описание на съставките
Натриев лигносулфонат 26.0-30.0% водоредуциращ агент
Изопропилов алкохол {{0}}.5-1.0% разтворител
Ацетон 1.5-2.5% разтворител, промяна на повърхностното напрежение
Натриев цитрат 2.0-5.0% забавител
Натриев хидроксид 1.0-3..0% pH регулатор
Пигмент 0.02-0.10% оцветител