Jaká je struktura polykarboxylového superplastifikátoru?

Činidlo snižující množství vody označuje aditivum, které může snížit množství záměsové vody při zachování zpracovatelnosti a dávkování cementu v betonu beze změny, čímž se zlepší pevnost betonu nebo ušetří dávkování cementu při zachování zpracovatelnosti a pevnosti. Podle jejich schopností redukovat vodu a zvyšovat pevnost lze činidla snižující vodu rozdělit na běžná činidla snižující vodu (také známá jako změkčovadla) a vysoce účinná činidla snižující vodu (také známá jako superplastifikátory), dále rozdělená na první -třídní a kvalifikované produkty.

Vývoj činidel redukujících vodu lze rozdělit do tří etap: první generace běžných činidel redukujících vodu představovaná vápníkem ze dřeva; druhá generace vysoce účinných činidel snižujících vodu reprezentovaná naftalenem; a třetí generace vysoce účinných činidel redukujících vodu reprezentovaná polykarboxylovou kyselinou. Činidla snižující vodu polykarboxylového typu (označovaná jako činidla snižující vodu řady PC) mají hřebenovitou molekulární strukturu, která nabízí vynikající disperzi, nízké dávkování a minimální ztrátu sednutí v betonu, což z nich dělá horké téma ve výzkumu a vývoji betonu. chemické přísady doma i v zahraničí.

Z hlediska molekulární struktury vykazují činidla snižující vodu polykarboxylové kyseliny hřebenový tvar s více aktivními skupinami na hlavním řetězci a silnou polaritou. Postranní řetězce obsahují hydrofilní polyetherové segmenty, přičemž hydrofilní segmenty jsou delší a početnější ve srovnání s kratšími a méně početnými hydrofobními molekulárními segmenty. Struktura polyethylenoxidových řetězcových segmentů na postranních řetězcích polymeru (také známé jako roubované řetězce) významně ovlivňuje rychlost snižování vody a retenci slévání, což značně inhibuje ztrátu slévání. Typická molekulární struktura polykarboxylového vysoce účinného činidla redukujícího vodu je znázorněna na obrázku 1:

R1, R2, R3, R5, R6, R7 představují H nebo CH3; R4 představuje alkylovou skupinu s 1 až 3 atomy uhlíku; MI a M2 představují alkalické kovy, kovy alkalických zemin nebo amonné nebo organické aminové skupiny; a, b, c, d, n, m jsou celá čísla.

Na základě současného chápání činidel snižujících vodu obvykle inhibují nebo narušují flokulovanou strukturu částic cementu působením povrchově aktivní látky, tvorbou komplexů, elektrostatickým odpuzováním a sterickou zábranou. Disperzní stabilita činidel snižujících vodu na bázi polykarboxylových kyselin vyplývá hlavně z interakce sterické zábrany a elektrostatického odpuzování. Mezi nimi elektrostatické odpuzování poskytuje počáteční disperzibilitu, zatímco stérická zábrana nabízí zadržení průtoku.