Beredningsmaterial av polykarboxylsyra Superplasticizer

Polykarboxylat-supermjukgörare, som representanter för den tredje generationens vattenreducerande medel i Kina, har fördelar jämfört med första generationens medel representerade av lignosulfonater och andra generationens medel representerade av naftalensulfonater, inklusive höga vattenreduktionshastigheter, utmärkt sjunkretention, och ökad styrka. Polykarboxylat-supermjukgörare är särskilt lämpliga för framställning av hög hållbarhet, högflytande, hög sjunkretention och höghållfast klarbetong. Beredningsprinciperna, metoderna och försiktighetsåtgärderna för att använda polykarboxylat-supermjukgörare är som följer, i hopp om att ge inspiration för alla.

1. Råvaror

Akrylsyra (AA), natriummetakrylat (MAS), ammoniumpersulfat (APS) är kommersiellt tillgängliga kemiska reagens; polyoxietylenmonomer är egentillverkad, med polymerisationsgrader ungefär 9, 23 och 35; cement som används är P.O42.5R.

2. Beredningsmetod

Lös upp akrylsyra, natriummetakrylat, ammoniumpersulfat och polyoxietylenmonomer i avjoniserat vatten för att förbereda 20 % lösningar. I en trehalsad kolv utrustad med en omrörare, återloppskylare och termometer, tillsätt monomererna och initiatorn droppvis i omgångar. Efter tillsatsen, håll reaktionen vid 75 grader under en viss period. När reaktionen är klar, justera pH till 7–8 med en 20 % NaOH-lösning för att erhålla en gul eller rödbrun polykarboxylat supermjukgörare med en ungefärlig koncentration på 20 %.

3. Verkningsmekanism

1. När supermjukgöraren tillsätts betong adsorberas dess hydrofoba grupper riktat på cementpartiklarnas ytor, medan hydrofila grupper pekar mot den vattenhaltiga lösningen och bildar ett monomolekylärt eller multimolekylärt adsorberat skikt. På grund av den riktade adsorptionen av det ytaktiva ämnet bär cementpastans yta som laddningar, vilket resulterar i ömsesidig repulsion. Detta håller inte bara cement-vattensystemet i en relativt stabil suspension utan hjälper också till att dispergera den flockiga strukturen som bildas under den initiala blandningen med vatten, och därigenom frigör vattnet som är fångat i den flockiga strukturen och uppnår vattenreduktion. Tillsatsen av supermjukgöraren förbättrar bearbetbarheten av färsk betong och minskar porvolymen i cementstenen avsevärt på grund av en stor minskning av vatten-cementförhållandet, vilket leder till tätare cementsten och förbättrad tryckhållfasthet hos betongen. Supermjukgöraren påverkar även cementens hydratiseringshastighet och härdningstid.
2. Den vattenreducerande effekten är en viktig roll som det ytaktiva medlet spelar i cementhydratiseringsprocessen. Supermjukgöraren kan minska vattenförbrukningen per enhet utan att påverka betongens bearbetbarhet, eller förbättra bearbetbarheten utan att ändra vattenförbrukningen, eller uppnå båda effekterna utan att nämnvärt ändra luftinnehållet i tillsatsen. För närvarande är de vattenreducerande medlen som används i betong alla ytaktiva ämnen, speciellt anjoniska ytaktiva ämnen.
3. Efter blandning av cement och vatten bildas en flockig struktur som omsluter mycket blandningsvatten, vilket minskar den färska betongens bearbetbarhet (även känd som bearbetbarhet, vilket syftar på förmågan hos färsk betong att förbli enhetlig, kompakt och förhindra segregation under blanda, transportera och hälla). För att bibehålla den önskade bearbetbarheten under konstruktionen är det nödvändigt att öka mängden blandningsvatten. En ökning av vattenmängden kommer dock att leda till överdriven porbildning i cementstensstrukturen, vilket allvarligt påverkar de fysiska och mekaniska egenskaperna hos härdad betong. Genom att tillsätta en lämplig mängd supermjukgörare under beredningen av betong kan denna effekt effektivt mildras.

4. Försiktighetsåtgärder vid användning

1. Polykarboxylat-supermjukgörare bör undvika långvarig kontakt med järnmaterial. Eftersom dessa produkter ofta är sura, kan långvarig kontakt med järn orsaka långsamma reaktioner, vilket resulterar i missfärgning och prestandaförsämring.
2. Polykarboxylat supermjukgörare är känsliga för förändringar i råmaterial. Betydande variationer i kvaliteten på sand, sten och kompletterande material som flygaska och slagg kan påverka prestandan hos betong som innehåller polykarboxylat supermjukgörare. Därför är det nödvändigt att testa om och justera doseringen baserat på de förändrade råvarorna för att uppnå optimala resultat.
3. Det finns fortfarande kompatibilitetsproblem med vissa typer av cement, vilket kan resultera i lägre vattenreduktionshastigheter och högre sjunkförlust. Vid dålig kompatibilitet krävs justeringar av tillsatsdosen i betongblandningar för optimal prestanda.
4. På grund av den höga vattenreduktionshastigheten hos polykarboxylat-supermjukgörare är betongnedgången särskilt känslig för vattenförbrukning. Därför är det viktigt att strikt kontrollera mängden vatten som används. För mycket vatten kan leda till segregation, blödning, härdning och en alltför hög lufthalt.
5. När man använder polykarboxylat-supermjukgörare, är det tillrådligt att öka blandningstiden på lämpligt sätt (typiskt ungefär dubbelt så hög som för traditionella tillsatser) för att bättre utnyttja supermjukningsmedlens rumsliga hindereffekt.
6. Polykarboxylat-supermjukgörare är särskilt känsliga för slamhalten i ballast. Hög lerhalt kan minska deras effektivitet, så kvaliteten på aggregat måste kontrolleras strikt. Om lerhalten ökar, bör dosen av polykarboxylat-supermjukgörare ökas.
7. När det finns betydande temperaturfluktuationer mellan dag och natt är det viktigt att övervaka förändringar i betongnedgången och justera doseringen av tillsatsen i tid (enligt principen om lägre dosering vid låga temperaturer och högre dosering vid höga temperaturer).
8. Supermjukgörare av polykarboxylat bör inte blandas med naftalenbaserade supermjukgörare. Blandning måste undvikas och all utrustning som har använts med naftalensupermjukgörare måste rengöras noggrant för att förhindra förlust av effektiviteten hos polykarboxylatsupermjukgörare.
9. Under testning (produktion), när basdoseringen endast uppnås och betongens initiala bearbetbarhet är uppfylld, kan det ändå bli betydande förluster över tiden. Därför är det tillrådligt att under testning (produktion) öka dosen (för att nå en mättad nivå) för att lösa problemet med nedgångsförlust.
10. Eftersom polykarboxylat-supermjukgörare har höga vattenreduktionshastigheter och dispergerbarhet, bör betongens bearbetbarhet bedömas i första hand genom flytbarhetsmått snarare än enbart svacka.
11. När man minskar mängden cementartade material är det avgörande att säkerställa strängare kontroll över vatten-cementförhållandet under produktionen. Om en betydande nedgångsförlust inträffar, bör det åtgärdas genom att öka dosen av blandningen eller tillsätta den igen, snarare än genom att tillsätta vatten, vilket avsevärt kan minska styrkan.
12. Betongens hållfasthet bestäms huvudsakligen av förhållandet vatten-cement. Polykarboxylat-supermjukgörare kan, på grund av sin höga vattenreduktionshastighet, enkelt sänka vattenanvändningen i produktionsblandningen och därigenom minska vatten-cementförhållandet och den totala kostnaden för betong. Justeringar av tillsatsdosen bör göras i realtid baserat på råmaterialförhållanden och temperaturfluktuationer som påverkar betongens bearbetbarhet.