Care sunt proprietățile superplastifiantului policarboxilat?

Care sunt proprietățile superplastifiantului policarboxilat?

Cercetarea agentului reducător al apei cu acid policarboxilic trebuie rezolvată 6 mari probleme

Agentul de reducere a apei cu acid policarboxilic (PCE) a fost respectat de cercetători și aplicatori de inginerie încă de la nașterea sa la sfârșitul anilor 1980 datorită dozei sale scăzute, ratei ridicate de reducere a apei (nu mai puțin de 25%), efectului de întărire bun, reglabilității moleculare puternice și nicio utilizare a formaldehidei în procesul de sinteză etc. În special, după popularizarea PCE în proiectele de cale ferată de mare viteză și baraje din China la începutul secolului al XXI-lea, un val de cercetări asupra PCE a avut loc de mult timp. . Mai ales după ce proiectele de cale ferată de mare viteză și baraje din China au început să popularizeze aplicarea PCE la începutul secolului 21, a fost creat un val în cercetarea PCE care nu s-a domolit de mult. În ceea ce privește cercetarea PCE, majoritatea savanților s-au concentrat pe explicarea mecanismului său de acțiune, îmbunătățirea în continuare a performanței acestuia, dezvoltarea de produse derivate și optimizarea tehnologiei de aplicare a acestuia, cu scopul de a rezolva complet problemele tehnologiei actuale de construcție. a betonului de ciment, îmbunătățirea performanței cuprinzătoare a betonului (lucabilitate ridicată, rezistență ridicată, duritate ridicată și durabilitate ridicată) și realizarea maximă a obiectivelor de economisire a banilor, reciclare, economisire a energiei și reducerea emisiilor. Până în prezent, deși s-au obținut unele rezultate în cercetarea PCE, dar din cauza cunoștințelor PCE sunt încă superficiale, mai sunt încă mai multe probleme de rezolvat! Aici am prezentat șase probleme majore legate de cercetarea PCE, binevenite să le criticăm și să le corectăm.

Dificultăți 1: mecanism PCE

Performanța fluidității amestecului de pastă de ciment PCE va fi mult îmbunătățită. Cercetătorii cred în general că PCE este adsorbit pe suprafața particulelor de ciment, iar grupările de acid carboxilic de pe lanțul principal de molecule PCE adsorbite pe suprafața particulelor de ciment adiacente produc dispersie prin principiul respingerii sarcinii omogene, plus lanțul lateral. de molecule PCE pot oferi rezistență spațială, astfel încât PCE are o performanță excelentă de dispersie. Cu toate acestea, cum este PCE adsorbit pe suprafața particulelor de ciment? Dacă este rezultatul acțiunii electrostatice sau determinat de creșterea entropiei, este încă neconcludent. În plus, durata perioadei de inducție a hidratării pastei de ciment cu PCE este prelungită comparativ cu cea a pastei de ciment fără PCE, care se manifestă macroscopic în timpul de priză întârziat al pastei de ciment. Atunci, cum realizează PCE retardarea pastei de ciment? De ce rata de hidratare a pastei de ciment cu PCE este accelerată mai târziu?

Dificultatea 2: Interpolarea PCE

Plank și colab. a concluzionat că PCE poate fi intercalat în unele produse de hidratare. Care este mecanismul intercalării PCE? Unii cercetători cred că moleculele PCE în faza lichidă a pastei de ciment pot oferi locuri pentru nuclearea silicatului de calciu hidratat (CSH), deci acesta este unul dintre motivele apariției intercalării? În plus, montmorillonitul în fază minerală, cum ar fi bentonita și montmorillonitul, are și o structură laminară, așa că înțelegerea motivelor intercalării PCE poate ajuta la dezvoltarea PCE rezistent la noroi?

Dificultatea 3: PCE de rezistență timpurie

În prezent, există mai multe rezultate ale cercetării PCE cu rezistență timpurie și un număr mic de produse PCE cu rezistență timpurie au început să apară pe piață, dar oamenii încă au îndoieli cu privire la mecanismul PCE cu rezistență timpurie. Un număr mare de rezultate ale testelor arată că încorporarea PCE va întârzia hidratarea cimentului în grade diferite, va reduce eliberarea de căldură de hidratare cumulativă a pastei de ciment în stadiul incipient și, în același timp, va reduce generarea de CH la întărirea timpurie. de pastă de ciment. Este discutabil mecanismul de acțiune al PCE cu rezistență timpurie și dacă acest tip de PCE promovează de fapt hidratarea pastei de ciment.

Dificultatea 4: Setarea-promovarea PCE

În prezent, soiurile obișnuite de agenți de priză rapidă de pe piață sunt în cea mai mare parte agent de priză rapidă lichid de tip sulfat de aluminiu fără alcali, acest tip de agent de priză rapidă are un efect mai puțin asupra rezistenței betonului în etapa târzie, dar adaptabilitatea cu materialele cimentare nu este foarte bună. Atunci există speranță de a dezvolta un PCE promoțional, care poate promova nuclearea rapidă a CSH în pasta de ciment într-un stadiu incipient, fără a afecta dezvoltarea rezistenței pastei de ciment întărite într-o etapă ulterioară? Mecanismul de acțiune al agenților lichizi de priză rapidă fără alcali pe bază de sulfat de aluminiu poate fi acela de a furniza SO42- mai solubil în faza lichidă, promovând astfel formarea de calcit alumină (AFt) în pasta de ciment. Prin urmare, este posibil să se pregătească un PCE procoagulant care adsorb o cantitate foarte mică pe suprafața particulelor de ciment și complexează ionii de calciu, promovând astfel nuclearea CSH, prin copolimerizarea monomerilor acidului carboxilic cu catene laterale lungi, monomeri neionici și macromonomeri?

Provocarea 5: PCE care reduce contracția

După turnarea betonului, va apărea o serie de contracție, cum ar fi contracția prin uscare din plastic, contracția chimică, contracția prin auto-contracție și contracția prin uscare întărită, ceea ce duce la fisuri de contracție, care afectează grav proprietățile mecanice și durabilitatea structurii. Un număr mare de teste au dovedit că încorporarea agenților reducători ai contracției eficienți poate reduce contracția prin uscare plastică, autocontracția și contracția prin uscare întărită a betonului cu mai mult de 40%, reducând probabilitatea apariției fisurilor grave în structurile din beton. În ceea ce privește mecanismul de acțiune al agentului de reducere a contracției, se recunoaște în general că (1) amestecul de agent de reducere a contracției reduce substanțial tensiunea superficială a fazei lichide din interiorul betonului; (2) amestecul de agent reducător de contracție ajută la încetinirea vitezei de evaporare a apei în interiorul betonului; și (3) amestecul de agent de reducere a contracției modifică structura porilor pastei din interiorul betonului. Indiferent de mecanismul de acțiune al reductoarelor de contracție, amestecul lor mai mare (1% până la 3%) influențează motivația comunității de ingineri de a le folosi. Deoarece soluția apoasă de PCE are, de asemenea, o tensiune superficială scăzută, s-au pus speranțe în dezvoltarea și producerea cu succes a PCE care reduce contracția. Cu toate acestea, până în prezent, nu a existat un produs PCE la scară largă cu contracție redusă.

Dificultatea 6: Adaptabilitate PCE

Deși cota de piață a PCE în industria chineză a agenților de reducere a apei a depășit 80%, există încă unii producători de beton care nu au de ales decât să înlocuiască PCE cu agent de reducere a apei pe bază de naftalină sau agent de reducere a apei alifatice. Motivul pentru aceasta este că produsele actuale PCE în fața diferitelor regiuni ale materiilor prime din beton, adaptabilitatea sa este dificil de îndeplinit cerințele. China este o țară vastă, promovarea PCE și aplicarea diferitelor materii prime și alți aditivi în fața țării, chiar și cu utilizarea tehnologiei de amestecare cu experiență, uneori încă în pierdere. Aceste dificultăți sunt legate în principal de adaptabilitatea PCE. Modelarea efectelor diferitelor tipuri de PCE asupra diferitelor materii prime și a altor amestecuri prin intermediul rețelelor neuronale poate fi de mare beneficiu pentru întreprinderi în dezvoltarea și aplicarea PCE.
 

Informațiile provin de la Zhihu intern. Revista „Produse din beton și ciment”.

Sursa: Sun Zhenping
★★★Declarație: Pentru a oferi mai multe informații cititorilor, această revistă va retipări unele dintre articolele minunate. Acest lucru nu înseamnă că suntem de acord cu opiniile lor sau că confirmăm autenticitatea conținutului lor. Dreptul de autor al articolului retipărit aparține autorului original și sursei originale. Dacă articolul retipărit implică drepturi de autor și alte probleme, vă rugăm să sunați sau să scrieți autorului în termen de o săptămână, astfel încât revista să poată lua măsurile adecvate pentru a-l trata sau șterge imediat lucrarea!