Jaké je použití formaldehydového kondenzátu naftalensulfonátu sodného v betonu?

Jaké je použití formaldehydového kondenzátu naftalensulfonátu sodného v betonu?

Hlavní složkou naftalenu vysoce účinného činidla snižujícího vodu je naftalensulfonát, který může reagovat s povrchem částic cementu za vzniku sloučenin rozpustných ve vodě. Tyto sloučeniny působí na snížení vody dvěma způsoby: jedním je vytvoření vrstvy stínící náboje na povrchu cementových částic, aby se snížila adsorpční síla mezi částicemi, čímž se sníží povrchové napětí cementového koloidu a zlepší se disperze cementových částic; druhým je inhibice hydratační reakce mezi částicemi cementu během hydratační reakce cementu a snížení vnitřní a vnější mezifázové síly, což vede ke snížení poměru voda-cement.

 

Výzkum činidla snižujícího vodu v Číně začal poměrně pozdě, koncem 40. let 20. století Čína poprvé zavedla přísady do návrhu cementu a betonu. 1975, Lu Zhang, Univerzita Tsinghua, úspěšně připravila činidlo snižující vodu na bázi naftalenu NF a současně hloubkový výzkum mechanismu činidla snižujícího vodu na bázi naftalenu. Významný výsledek výzkumu naftalenu snižujícího vodu má zásadní význam pro vývoj přísad do betonu v Číně. V současné době může činidlo snižující vodu zlepšit mechanické vlastnosti betonu, zlepšit snadnost výstavby a snížit spotřebu zdrojů, chránit životní prostředí, takže se stalo základní složkou cementu a betonu a je často označováno jako pátý součástí cementu a betonu v tomto průmyslu. Naftalenové činidlo snižující vodu je v současné době uznáváno jako nejúčinnější přísada snižující vodu v průmyslu a činidlo snižující vodu je široce používáno v Číně. Vzhledem k rozsáhlému použití naftalenu snižujícího vodu přináší problémy se znečištěním a vysokými náklady. V tomto článku se z mechanismu působení činidla snižujícího vodu používá zelené a účinné činidlo snižující vodu naftalenu s nízkou cenou a nízkým znečištěním ke studiu výkonu cementového betonu s různým dávkováním činidla snižujícího vodu naftalenu. Výsledky studie poskytují určitou hodnotu teoretické reference a vodítka pro aplikaci naftalenu snižujícího vodu v praktickém inženýrství.

1 Funkce a mechanismus činidla snižujícího vodu
Za druhé, činidlo snižující vodu může výrazně zlepšit konstrukční kompatibilitu cementového betonu a snížit spotřebu energie při stavebním míchání; za třetí, činidlo snižující množství vody může snížit množství cementu a vody za předpokladu, že nesníží výkon cementového betonu a mechanické indexy, aby se snížily náklady na stavbu.
Dva konce molekulární struktury činidla snižujícího vodu jsou hydrofilní konec a hydrofobní konec, v procesu použití hydrofilní konec ukazuje na vodu, zatímco hydrofobní konec ukazuje na rozhraní plynu nebo pevné látky, takže může snížit mezifázovou energii. mezi vodou, plynnou fází a pevnou fází, aby se dosáhlo efektu disperze. Při běžném procesu míchání betonových konstrukcí, jakmile se do cementu přidá voda, cement okamžitě vytvoří vločkovitou strukturu, která obsahuje hodně vody; pokud se přidá činidlo snižující vodu, na jedné straně se činidlo přichytí k povrchu částic cementu, čímž se zablokuje kontaktní rozhraní mezi částicemi cementu a vodou, a na druhé straně se hydrofilní konec činidla bude adsorbovat určité množství molekul vody, které budou mít mazací účinek na částice cementu, což usnadní jejich rozptýlení; hydrofilní konec ukazuje na vodu, zatímco hydrofobní konec ukazuje na rozhraní plynu nebo pevné látky. Na druhé straně hydrofilní konec činidla snižujícího vodu bude adsorbovat určité množství molekul vody, které mohou mazat částice cementu a učinit je snadněji rozptýlenými; hydrofilní skupina je záporně nabitá a po adsorbování na povrchu částic cementu budou záporně nabité i částice cementu se stejným nábojem, což se vzájemně vyloučí a částice cementu se více dispergují, sníží se množství vody, a zlepšit tekutost betonu.

2 zkušební suroviny
2.1 Cement
Stupeň pevnosti a dávkování cementu přímo souvisí s pracovním výkonem a pevností betonu. Tento test používá cement 32,5R vyrobený společností Oriental Hope Chongqing Cement Co., Ltd. index cementu: pevnostní stupeň 32,5 MPa, počáteční doba tuhnutí 253 min, doba konečného tuhnutí 289 min, standardní konzistence 28,2 %, objemová stabilita je kvalifikovaná, specifický povrch 352 m2 /kg, 3d pevnost v ohybu 6,4MPa, 28d pevnost v ohybu 8,7MPa, 3d pevnost v tlaku 29,6MPa, 28d pevnost v tlaku 50,2MPa, všechny splňují požadavky specifikace.
2.2 Popílek
Přidání popílku do cementového betonu snižuje množství cementu a zlepšuje celkové vlastnosti betonu. Popílek použitý v tomto testu poskytuje průmyslová pobočka společnosti China Railway 16 Bureau Material Trading Co., Ltd. a její výkonnostní indexy: jemnost (45μm zbytek na sítu se čtvercovými otvory) 16,5 %, obsah vlhkosti 0 0,28 %, poměr spotřeby vody 103 %, ztráta při hoření 3,21 %, index aktivity 28 d 75 %, což vše je v souladu s požadavky specifikace.
2.3 Agregát
Kamenivo v cementovém betonu obsahuje jemné kamenivo a hrubé kamenivo, hrubé kamenivo hraje roli skeletu, jemné kamenivo hraje roli výplně, podíl kameniva tvoří 7{{10}} % betonu, takže ukazatele kameniva výrazně ovlivňují snadnost betonové konstrukce a pevnost. V tomto testu je jemným kamenivem střední písek s modulem jemnosti 2,58, objemovou hmotností 1468 kg/m3, obsahem kalu 1,23 % a všechny indexy jemného kameniva splňují technické požadavky současných specifikací. Hrubé kamenivo využívá mechanicky drcený vápencový drť, maximální velikost částic 23 mm, jehlice, obsah vloček 2,9 %, obsah kalu 0,15 %, vlhkost 0,15 %, index drcení 6,5 %, objemová hmotnost 2734 kg/m3, sypký materiál hustoty 1780 kg/m3, ukazatele tohoto hrubého kameniva splňují aktuální specifikace a technické požadavky.
2.4 Činidlo snižující vodu a záměsová voda
Tento experiment využívá naftalen vysoce účinné činidlo snižující vodu poskytované společností Shanghai Yunzhe New Material Co., Ltd. Hlavní složkou tohoto činidla snižujícího vodu je naftalensulfonát formaldehydový kondenzát, který je netoxický, nekorozivní, snadno rozpustný ve vodě. a se stabilními fyzikálně-chemickými vlastnostmi. Specifické výkonnostní ukazatele: 90% prášku, hodnota pH 7 až 9, obsah síranu sodného 15% až 20%, průtok cementové malty je 240 mm.
Voda použitá v experimentálním procesu je užitková voda z autonomního okresu Shizhu Tujia v obci Chongqing a všechny její indexy splňují standard „standardu betonové vody“ JGJ63-2006.

Po přidání určitého množství naftalenu snižujícího vodu měl poměr voda-cement v betonu klesající trend, ale pevnost betonu vykazovala postupný nárůst trendu pevnosti cementového betonu od 3. do 7. dne. v nižší mezní hodnotě a pevnost betonu od 14. d do 60. d ve srovnání s pevností předchozích 7 d se výrazně zlepšila, lze tedy usoudit, že naftalen redukující vodu hraje větší roli při vytváření pevnosti betonu od 7d Lze tedy usuzovat, že činidlo snižující vodu na bázi naftalenu hraje větší roli při vytváření pevnosti betonu od 7. d do 14. d, což ukazuje, že voda snižující má větší vliv na pevnost betonu v pozdějším období než v dřívějším období. Při srovnání s experimentální skupinou bez přidání vodoodpudivého činidla je vidět, že pevnost betonu ve všech fázích po přidání vodoodpudivého činidla podstatně vzrostla, zejména 60d stáří betonu má nejvýraznější vliv a jeho pevnost se zvýšila o asi 15 MPa.
Když je rozsah naftalenu redukčního činidla od 1,6 % do 1,8 %, pevnost betonu v tlaku v každém stáří roste nejrychleji. Pro křivku pevnosti v tlaku 28d požadovanou normami specifikací lze vidět, že ve srovnání s pevností vzorků betonu bez činidla snižujícího vodu se pevnost betonu zvýšila o 10 MPa, když bylo přidáno 1,6 % činidla snižujícího vodu naftalenu a pevnost betonu se zvýšila o 12 MPa, když bylo přidáno 1,8 % naftalenu snižujícího vodu, a lze prokázat, že přidání naftalenu snižujícího vodu může snížit spotřebu vody na jednotku cementu a betonu a podstatně zvýšit pevnost v tlaku betonu, ale také zvyšují pevnost betonu v tlaku. výrazně zvýší pevnost betonu v tlaku, ale když je dávka naftalenu snižujícího vodu vyšší než 1,8 %, rychlost růstu pevnosti betonových vzorků se zpomalí a pevnost v tlaku 3d vykazuje nulový růst. Pro komplexní ekonomický růst a nárůst pevnosti betonu se doporučuje, aby dávka naftalenu snižujícího vodu činila 1,6 % až 1,8 % z celkové hmotnosti práškových částic.
3.2 Vliv dávkování naftalenu snižujícího vodu na výkon stavby
Podle proporčního schématu v tabulce 1 byly v souladu se „Standardními zkušebními metodami pro vlastnosti běžných betonových směsí“ stanoveny počáteční doba tuhnutí, doba konečného tuhnutí, sednutí a další ukazatele betonu s různým dávkováním činidla snižujícího vodu.
 

V betonu smíchaném s naftalenem snižujícím vodu se výrazně zlepšila počáteční a konečná doba tuhnutí cementového betonu a se zvýšením množství činidla snižujícího vodu se postupně zlepšuje doba tuhnutí, rychlost zlepšení prvního rychlého a poté pomalý a nakonec se vyrovnal. Takže přidání činidla snižujícího vodu může být pro dobu přepravy cementového betonu a pokládky, ale množství přísady není tím více, čím více je dobré, na jedné straně přidat příliš mnoho, aby konečná doba tuhnutí byla příliš dlouhá, neprospívá vytváření pevnosti betonu, zlepšuje tvorbu pevnosti betonu v důsledku pomalého ničení možností vnějších faktorů prostředí, na druhé straně zvyšují náklady na stavbu.

Se zvýšením množství činidla snižujícího vodu se sednutí betonu nejprve zvyšuje a poté snižuje, když je dávka příliš velká, dojde k vážnému jevu delaminace a segregace. S přibývajícím vodním redukčním činidlem se soudržnost betonových vzorků stále zlepšuje. Dávkování činidla snižujícího množství vody bylo mezi 1,6 % a 1,8 % a retence vody v betonu byla lepší.

Závěrem lze vidět, že dávkování naftalenu snižujícího vodu může v určitém rozsahu zlepšit konstrukční snadnost cementového betonu, proto se doporučuje, aby dávka naftalenu snižujícího vodu činila 1,6 % až 1,8 % z celkové hmoty. pevného prášku.
4 Závěr
(1) Dva konce molekuly činidla snižujícího vodu jsou hydrofilní a hydrofobní a hydrofilní konec činidla je směrován do vody, zatímco hydrofobní konec činidla je směrován na rozhraní plynu nebo pevné látky, což může snížit energie na rozhraní mezi vodou a plynnou fází a pevnou fází, aby se dosáhlo efektu disperze.
(2) Doba působení redukčního činidla na pevnost betonu je od 7 do 14 dnů. Pevnost v tlaku 60d se oproti betonu bez přísady snižujícího vodu zvýšila o cca 15MPa.
(3) Komplexní pevnost cementového betonu v tlaku, součinitel voda-cement, počáteční doba tuhnutí, doba konečného tuhnutí a ekonomické faktory se doporučují k dávce naftalenu snižujícího vodu v dávce 1,6 % až 1,8 % z celkové hmotnosti tuhého prášku.