Introducerea și analiza superplastifiantului (cu formula la sfârșit.)

Introducerea și analiza superplastifiantului (cu formula la sfârșit.)

Analiza formulării superplastifiantului

|Analiză și detecție Procesul de hidratare al cimentului Portland este în general împărțit în cinci etape: pre-inducție, inducție, accelerare, decelerare și stabilizare. Funcția superplastifiantului este în esență de a prelungi perioada de inducție a hidratării cimentului, în principal prin întârzierea hidratării cimentului și a apei pentru a atinge scopul de întârziere. Majoritatea superplastifianților sunt agenți tensioactivi anionici, iar după ce au fost încorporați în beton, ionii negativi din superplastifiant –SO42-,-COO- vor fi adsorbiți pe particulele de ciment sub acțiunea Ca{{ încărcată pozitiv. 4}} minereu de particule de ciment, formând distribuția ionică a stratului dublu electric de difuzie (potențial Zeta) și formând distribuția ionică a stratului dublu electric de difuzie pe suprafață, astfel încât particulele de ciment să fie dispersate sub acțiunea repulsie electrostatică și face betonul fluid. Cu cât valoarea absolută a potențialului zeta este mai mare, cu atât mai bună este reducerea apei.

1. Clasificarea superplastifiantului

1.1 Superplastifiant de înaltă eficiență polialchil aril sulfonat Principiul de sinteză al superplastifiantului naftalinic se realizează prin sulfonare, hidroliză, condensare și neutralizare a naftalinei industriale, acid sulfuric concentrat, formaldehidă și alcalii în anumite condiții de reacție. În funcție de diferite materii prime, acesta este împărțit în trei categorii: superplastifiant pe bază de naftalină, superplastifiant pe bază de metilnaftalină și superplastifiant pe bază de antracen. Printre acestea, superplastifiantul de naftalen (în principal condensat de formaldehidă B-naftalen sulfonat) este sintetizat în principal cu naftalina industrială, superplastifiantul de metilnaftalină este sintetizat în principal cu metil naftalina sau ulei de spălare cu conținut ridicat de metil naftalină, iar superplastifiantul antracen este fabricat cu ulei de antracen. materie primă sintetică principală.

Superplastifiantul cu naftalină are o adaptabilitate puternică la diferite soiuri de ciment, amestecat cu 0.75% doză de ciment din acest tip de agent de superplastifiant, poate economisi 15~20% doza de ciment, superplastifiantul cu naftalină de înaltă eficiență are un efect puternic de dispersie asupra ciment, poate face căderea betonului de referință de la 6~8cm la 18~22cm, dar pierderea betonului este rapidă, adesea 30~60min pentru a pierde fluiditatea. În special atunci când se construiește într-un mediu cu temperatură ridicată, cum ar fi vara, afectează grav lucrabilitatea betonului.

Dezavantajul remarcabil al superplastifiantului cu naftalină de înaltă eficiență este că are o performanță slabă de reținere a slump-ului și poate fi amestecat cu retarder (tripolifosfat de sodiu, citrat de sodiu, tartrat de sodiu de potasiu, gluconat de sodiu, zaharoză) pentru a reduce pierderea de slump. Acesta poate fi, de asemenea, combinat cu lignosulfonat pentru a menține o anumită antrenare a aerului și pentru a reduce pierderea betonului.

Cantitatea de superplastifiant și conținutul de sulfat din ciment afectează împreună fluiditatea șlamului de ciment. Adăugarea unei cantități adecvate de sulfat poate reduce căldura de hidratare a cimentului, poate întârzia reacția de hidratare a cimentului, poate îmbunătăți compatibilitatea superplastifiantului cu naftalină cu ciment și poate reduce pierderea de fluiditate în timp. Când există o cantitate adecvată de superplastifiant cu naftalină în suspensia de ciment, efectul sulfatului este mai evident.

Condensul de formaldehidă de melamină sulfonată, cunoscut și sub numele de superplastifiant cu rășină melaminică solubilă în apă, are un efect semnificativ de reducere a apei (rata de reducere a apei este mai mare de 25%, puțin mai mică decât superplastifiantul de înaltă eficiență cu naftalină), performanță bună de dispersie a cimentului, rezistență timpurie semnificativă efect, o bună adaptare la abur și întărire și practic nu afectează caracteristicile timpului de priză a betonului și conținutului de gaz.

Dezavantaje: Pierderea în cădere este rapidă în beton, iar adaptabilitatea la soiurile de ciment nu este prea bună. În plus, există și dezavantaje, cum ar fi costul ridicat de producție și dificultatea de a face pulbere.

Modificare chimică:

Ureea parțială este utilizată pentru a înlocui melamina pentru a prepara un superplastifiant de înaltă eficiență cu o rată mare de reducere a apei, reducând astfel costurile. Modificarea chimică a superplastifiantului de lignosulfonat de sodiu pentru p-aminolignosulfonat poate fi rezumată în trei aspecte și anume: (1) oxidarea puternică a lignosulfonatului modificat, astfel încât gruparea de întârziere (-OH) și legătura eterică (-O-) din lignosulfonat sunt oxidate. în grupări carboxil (-COOH) cu întârziere mică, astfel încât să se reducă efectul de întârziere în lignosulfonat și să se îmbunătățească dispersia și intervalul de dozare. (2) Grupările chimice din molecula de lignosulfonat sunt utilizate pentru a co-condensa cu formaldehidă, naftalen sulfonat sau melamină sulfonat pentru a prepara superplastifianți. (3) copolimerizarea grefei de lignosulfonat cu alte substanțe chimice pentru a îmbunătăți performanța de aplicare a lignosulfonatului.

1.2 Acizii policarboxilici sunt superplastifianți de înaltă eficiență,

iar policarboxilații au o structură moleculară unică în fagure. Acest tip de superplastifiant are o doză scăzută, o rată de reducere a apei de până la 30% ~ 40%, pierderi mici de slump și o bună adaptabilitate la diferite tipuri de ciment și aditivi. Superplastifianții acidului policarboxilic sunt, în general, împărțiți în două categorii, una este anhidrida maleică polioxietilen sulfonat: anhidrida maleică este principala ramură de legătură cu diferite lanțuri ramificate de polioxivinil (EO) sau polioxipropil (PO), iar cealaltă este sistemul acrilat acrilat: cu acid metacrilic ca ramură principală a verigii cu lanțuri ramificate diferite (EO) sau (PO). Include serii de acid policarboxilic și polipolimeri cu grupări terminale de acid sulfonic.

1.3 Superplastifiant acid sulfamic Superplastifiant acid sulfamic este produsul condensării sulfonatului de aminoaril, fenolilor și formaldehidei, în care compuși fenolici, inclusiv monofenoli (cum ar fi fenol), polifenoli (cum ar fi resorcinol, hidrochinonă) sau alchilfenoli (crezol), bisfenol, fenol (bisfenol A, bisfenol S) sau derivați substituiți nucleofili ai compușilor de mai sus. Formaldehida poate fi înlocuită și cu alți compuși aldehidici sau compuși care pot produce aldehide, cum ar fi acetaldehida, furfuralul, paraformaldehida etc.

1.4 Superplastifiantul de amidon poate fi transformat într-un superplastifiant retardant (superplastifiant OES) după eterificarea amidonului după eterificare, care are caracteristicile unei bune dispersie, reținere bună a slupului, efect evident de întârziere asupra șlamului de ciment și nu afectează hidratarea ulterioară și poate fi utilizat ca un excelent super-retardant și superplastifiant de înaltă eficiență pentru ciment. Superplastifiantul OES este un surfactant polimer anionic tipic, a cărui grupare dominantă este o grupare carboxil și conține legături eterice și grupări hidroxil. Grupările hidroxil carboxil sunt ușor de format complexe cu ionii de calciu pe suprafața particulelor de ciment în medii alcaline și formează legături de hidrogen cu suprafețele de ciment pentru a preveni hidratarea, care are un efect de întârziere asupra cimentului.

1.5 Superplastifiant compozit multicomponent de înaltă eficiență 1.5.1 Funcția principală a componentei de reținere a slump-ului este de a reduce pierderea precoce din slump a amestecului de beton, precum și clasificarea și caracteristicile acestuia:

Lemn de calciu, zahăr de calciu, melasă, potrivite pentru transportul pe distanțe scurte, acidul hidroxicarboxilic și sărurile sale (cum ar fi acidul citric, gluconat de calciu etc.), în general, pot controla pierderea betonului proaspăt în declin în termen de 1 oră, dezavantajul este că este ușor să ducă la segregarea betonului, iar lucrabilitatea nu este bună;

Sărurile anorganice (cum ar fi acidul boric, diverși fosfați) au dezavantajul că se modifică în timp și temperatură, iar efectul de întârziere este instabil. Polimerii reactivi (lanțuri moleculare cu lactone, grupări anhidride), particulele de pulbere insolubilă în apă sunt dizolvate și eliberate în mod continuu într-un mediu alcalin, astfel încât concentrația lor în suspensia de ciment să fie relativ constantă, astfel încât să se prevină pierderea în scădere. Componente de antrenare a aerului

Este un surfactant hidrofob, care aderă la suprafața bulelor minuscule formate prin amestecarea amestecului la amestecare, astfel încât pelicula lichidă a bulelor să fie fermă și stabilă. Principala diferență dintre acesta și superplastifiant este că surfactantul superplastifiantului apare în principal la interfața dintre lichid și solid, în timp ce agentul de antrenare a aerului acționează asupra interfeței dintre gaz și lichid.

Componentele principale ale antrenării aerului sunt: ​​(1) rășini de colofoniu, cum ar fi termopolimeri de colofoniu, săpunuri de colofoniu, (2) alchil benzen sulfonați, cum ar fi alchil benzen sulfonat, alchil fenol etoxilat etc.; (3) sulfonați de alcool gras, cum ar fi alcoolul gras polioxietilen eterul, alcoolul gras polioxietilen sulfonat de sodiu, etc.; (4) Altele: cum ar fi săruri proteice, sulfonați de petrol etc.

2. Introducere în agenții obișnuiți de reducere a apei

Tabelul 1 Agenți uzuali de reducere a apei

Element Ingrediente principale Aspect
Lignosulfonat de calciu pulbere maro
AF polimetineantracensulfonat de sodiu pulbere maro închis
FND 2-naftalen sulfonat formaldehidă condensat pulbere galben deschis
Rășină lichidă de melamină formaldehidă sulfonată SM (40%)
HC-200K policarboxilat pulbere galben deschis
Lichid din seria de sulfamat AN3000 (32%)
Superplastifiant fenolic PA pulbere galben deschis

3. Formula de referință a agentului de reducere a apei
3.1 Formula de referință (concentrat) a agentului de reducere a apei lignosulfonat

Conținutul ingredientelor Descrierea ingredientelor
Lignosulfonat de sodiu 26.0-30.0% agent reducător de apă
Alcool izopropilic {{0}}.5-1.0% solubilizator
Acetonă 1.5-2.5% solvent, modificarea tensiunii superficiale
Citrat de sodiu 2.0-5.0% retarder
Hidroxid de sodiu 1.0-3..0% ajustator de pH
Pigment 0.02-0.10% colorant