Jaké vlastnosti má polykarboxylátový superplastifikátor?

Jaké vlastnosti má polykarboxylátový superplastifikátor?

Výzkum činidel snižujících vodu na bázi polykarboxylových kyselin potřebuje vyřešit 6 velkých problémů

Polykarboxylová kyselina snižující vodu (PCE) byla respektována výzkumníky a technickými aplikátory od svého narození na konci 80. let 20. století díky nízkému dávkování, vysoké míře redukce vody (ne méně než 25 %), dobrému zpevňujícímu účinku, silné molekulární přizpůsobivosti a žádné použití formaldehydu v procesu syntézy atd. Zejména po popularizaci PCE v čínských projektech vysokorychlostních železnic a přehrad na začátku 21. století již dlouhou dobu probíhá vlna výzkumu PCE. . Zejména poté, co čínské projekty vysokorychlostních železnic a přehrad začaly na začátku 21. století popularizovat aplikaci PCE, se ve výzkumu PCE vytvořila vlna, která dlouho neutichá. Pokud jde o výzkum PCE, většina vědců se zaměřila na vysvětlení mechanismu jeho působení, další zlepšování jeho výkonu, vývoj odvozených produktů a optimalizaci jeho aplikační technologie s cílem kompletně vyřešit problémy aktuální konstrukční technologie. cementového betonu, zlepšení komplexních vlastností betonu (vysoká zpracovatelnost, vysoká pevnost, vysoká houževnatost a vysoká životnost) a maximální realizace cílů úspory peněz, recyklace, úspory energie a snížení emisí. K dnešnímu dni, i když bylo dosaženo určitých výsledků ve výzkumu PCE, ale vzhledem k tomu, že znalost PCE je stále mělká, existuje stále více problémů k řešení! Zde uvádíme šest hlavních problémů souvisejících s výzkumem PCE, vítáme je kritizovat a opravovat.

Obtíže 1: Mechanismus PCE

Výrazně se zlepší tekutost přísady cementové pasty PCE. Výzkumníci se obecně domnívají, že PCE je adsorbován na povrchu částic cementu a skupiny karboxylových kyselin na hlavním řetězci molekul PCE adsorbované na povrchu sousedních částic cementu vytvářejí disperzi na principu odpuzování homogenního náboje plus postranního řetězce. molekul PCE může poskytnout prostorovou rezistenci, takže PCE má vynikající disperzní výkon. Jak se však PCE adsorbuje na povrchu cementových částic? Zda je to důsledek elektrostatického působení nebo poháněné zvýšením entropie, stále není jednoznačné. Navíc se prodlužuje doba indukce hydratace u cementové pasty s PCE ve srovnání s dobou u cementové pasty bez PCE, což se makroskopicky projevuje ve zpožděné době tuhnutí cementové pasty. Jak tedy PCE realizuje retardaci cementové pasty? Proč se později zrychluje rychlost hydratace cementové pasty s PCE?

Obtížnost 2: Interpolace PCE

Plank a kol. dospěli k závěru, že PCE může být interkalován v některých hydratačních produktech. Jaký je mechanismus interkalace PCE? Někteří vědci se domnívají, že molekuly PCE v kapalné fázi cementové pasty mohou poskytovat místa pro nukleaci hydratovaného křemičitanu vápenatého (CSH), takže je to jeden z důvodů výskytu interkalace? Navíc minerální fáze montmorillonit, jako je bentonit a montmorillonit, má také laminární strukturu, takže může pochopení důvodů pro interkalaci PCE pomoci při vývoji PCE odolného vůči bahnu?

Obtížnost 3: PCE s ranou pevností

V současné době existuje více výsledků výzkumu PCE s ranou pevností a na trhu se začalo objevovat malé množství produktů PCE s ranou pevností, ale lidé stále pochybují o mechanismu PCE s ranou pevností. Velké množství výsledků testů ukazuje, že začlenění PCE v různé míře zpozdí hydrataci cementu, sníží kumulativní uvolňování hydratačního tepla cementové pasty v rané fázi a zároveň sníží tvorbu CH v časném tvrdnutí. z cementové pasty. Je diskutabilní o mechanismu účinku PCE s ranou pevností a o tom, zda tento typ PCE skutečně podporuje hydrataci cementové pasty.

Obtížnost 4: Nastavení PCE

V současné době jsou běžnými rychletuhnoucími přípravky na trhu většinou kapalné rychletuhnoucí činidlo bez alkálií typu síranu hlinitého, tento druh rychletuhnoucího činidla má menší vliv na pevnost betonu v pozdní fázi, ale adaptabilita s cementovými materiály není příliš dobrá. Existuje tedy naděje na vývoj podpůrného PCE, který může podporovat rychlou nukleaci CSH v cementové pastě v rané fázi, aniž by ovlivnil vývoj pevnosti vytvrzené cementové pasty v pozdější fázi? Mechanismus účinku kapalných rychletuhnoucích činidel bez alkálií na bázi síranu hlinitého může spočívat v poskytnutí rozpustnějšího SO42- do kapalné fáze, čímž se podporuje tvorba oxidu vápenatého (AFt) v cementové pastě. Je tedy možné připravit prokoagulant PCE, který adsorbuje velmi malé množství na povrchu částic cementu a komplexuje vápenaté ionty, čímž podporuje nukleaci CSH, kopolymerací monomerů karboxylových kyselin s dlouhými postranními řetězci, neiontových monomerů a makromonomerů?

Výzva 5: PCE snižující smrštění

Po odlití betonu dojde k řadě smršťování, jako je smrštění při vysychání plastů, chemické smršťování, samosmršťování a smršťování při tuhnutí, což vede k jeho smršťovacím trhlinám, což vážně ovlivňuje mechanické vlastnosti a trvanlivost konstrukce. Velké množství testů prokázalo, že začlenění účinných činidel snižujících smršťování může snížit smršťování betonu při plastickém vysychání, samosmršťování a smršťování betonu při tuhnutí o více než 40 %, čímž se snižuje pravděpodobnost vážných trhlin v betonových konstrukcích. Pokud jde o mechanismus působení činidla snižujícího smršťování, obecně se uznává, že (1) příměs činidla snižujícího smršťování podstatně snižuje povrchové napětí kapalné fáze uvnitř betonu; (2) příměs činidla snižujícího smršťování pomáhá zpomalit rychlost odpařování vody uvnitř betonu; a (3) příměs činidla snižujícího smršťování mění strukturu pórů pasty uvnitř betonu. Bez ohledu na mechanismus působení omezovačů smrštění ovlivňuje jejich větší příměs (1 % až 3 %) motivaci inženýrské komunity je používat. Vzhledem k tomu, že vodný roztok PCE má také nízké povrchové napětí, byly naděje vkládány do úspěšného vývoje a výroby PCE snižujícího smrštění. K dnešnímu dni však ve velkém měřítku neexistovaly produkty PCE se sníženým smrštěním.

Obtížnost 6: Adaptabilita PCE

Přestože tržní podíl PCE v čínském průmyslu činidel snižujících vodu přesáhl 80 %, stále existují někteří výrobci betonu, kteří nemají jinou možnost, než nahradit PCE činidlem snižujícím vodu na bázi naftalenu nebo alifatickým činidlem snižujícím vodu. Důvodem je to, že současné produkty PCE tváří v tvář různým regionům betonových surovin, jejich přizpůsobivost je obtížné splnit požadavky. Čína je rozlehlá země, propagace PCE a aplikace různých surovin a dalších aditiv tváří v tvář zemi, a to i s využitím zkušené technologie kompaundování, někdy stále ve ztrátě. Tyto obtíže souvisejí především s adaptabilitou PCE. Modelování účinků různých typů PCE na různé suroviny a další příměsi prostřednictvím neuronových sítí může být velkým přínosem pro podniky při vývoji a aplikaci PCE.
 

Informace pochází z domácích Zhihu. Časopis "Betonové a cementové výrobky".

Zdroj: Sun Zhenping
★★★Prohlášení: Aby bylo možné čtenářům dodat více informací, tento časopis přetiskne některé z úžasných článků. To neznamená, že souhlasíme s jejich názory nebo potvrzujeme pravost jejich obsahu. Autorská práva k přetištěnému článku patří původnímu autorovi a původnímu zdroji. Pokud se přetištěný článek týká autorských práv a dalších problémů, zavolejte nebo napište autorovi do jednoho týdne, aby časopis mohl přijmout příslušná opatření, aby se s tím vypořádal nebo práci okamžitě smazal!