Care este utilizarea condensului de formaldehidă de naftalen sulfonat de sodiu în beton?

Care este utilizarea condensatului de formaldehidă de naftalen sulfonat de sodiu în beton?

Componenta principală a agentului de reducere a apei cu eficiență ridicată a naftalenei este sulfonatul de naftalen, care poate reacționa cu suprafața particulelor de ciment pentru a produce compuși solubili în apă. Acești compuși exercită efect de reducere a apei în două moduri: unul este de a forma un strat de protecție a sarcinii pe suprafața particulelor de ciment pentru a reduce forța de adsorbție între particule, reducând astfel tensiunea superficială a coloidului de ciment și îmbunătățind dispersia particulelor de ciment; celălalt este de a inhiba reacția de hidratare dintre particulele de ciment în timpul reacției de hidratare a cimentului și de a reduce forța interfacială internă și externă care duce la scăderea raportului apă-ciment.

 

Cercetarea agentului de reducere a apei în China a început relativ târziu, la sfârșitul anilor 1940, China a introdus pentru prima dată aditivii în proiectarea cimentului și betonului. 1975, Lu Zhang, Universitatea Tsinghua, a pregătit cu succes un agent reducător de apă pe bază de naftalină NF și, în același timp, cercetări aprofundate asupra mecanismului agentului de reducere a apei pe bază de naftalină. Rezultatul semnificativ al cercetării agentului de reducere a apei naftaline are o semnificație de hotar pentru dezvoltarea aditivilor de beton în China. În prezent, agentul de reducere a apei poate îmbunătăți proprietățile mecanice ale betonului, îmbunătățește ușurința construcției și reduce consumul de resurse, protejează mediul înconjurător, astfel încât a devenit o componentă esențială a cimentului și betonului și este adesea denumit a cincea. componentă a cimentului și betonului în această industrie. Agentul de reducere a apei cu naftalină este în prezent recunoscut drept cel mai eficient amestec de reducere a apei din industrie, iar agentul de reducere a apei este utilizat pe scară largă în China. Datorită utilizării pe scară largă a agentului de reducere a apei naftaline, aduce probleme de poluare și costuri ridicate. În această lucrare, din mecanismul de acțiune al agentului de reducere a apei, agentul de reducere a apei naftaline verde și eficient, cu cost redus și poluare scăzută, este utilizat pentru a studia performanța betonului de ciment cu diferite doze de agent reducător de apă naftalină. Rezultatele studiului oferă o anumită valoare de referință teoretică și de îndrumare pentru aplicarea agentului de reducere a apei naftaline în inginerie practică.

1 Funcția și mecanismul agentului de reducere a apei
În al doilea rând, agentul de reducere a apei poate îmbunătăți considerabil compatibilitatea de construcție a betonului de ciment și poate reduce consumul de energie al amestecării construcțiilor; în al treilea rând, agentul de reducere a apei poate reduce cantitatea de ciment și apă sub premisa de a nu scădea performanța betonului de ciment și a indicilor mecanici, astfel încât să reducă costul construcției.
Cele două capete ale structurii moleculare a agentului de reducere a apei sunt capătul hidrofil și capătul hidrofob, în ​​procesul de utilizare, capătul hidrofil indică apă, în timp ce capătul hidrofob este către interfața gazoasă sau solidă, astfel încât să poată reduce energia interfacială. între apă, fază gazoasă și faza solidă, astfel încât să se realizeze efectul de dispersie. În procesul normal de amestecare a construcției de beton de ciment, odată ce apa este adăugată la ciment, cimentul va genera imediat o structură floculentă, care conține multă apă; dacă se adaugă un agent reducător de apă, pe de o parte, agentul va fi atașat de suprafața particulelor de ciment, blocând interfața de contact dintre particulele de ciment și apă și, pe de altă parte, capătul hidrofil al agentului. va adsorbi o anumită cantitate de molecule de apă, care va juca un efect lubrifiant asupra particulelor de ciment, facilitând dispersarea; capătul hidrofil indică apă, în timp ce capătul hidrofob indică interfața gazoasă sau solidă. Pe de altă parte, capătul hidrofil al agentului de reducere a apei va absorbi o anumită cantitate de molecule de apă, care poate lubrifia particulele de ciment și le poate dispersa mai ușor; grupul hidrofil este încărcat negativ, iar după adsorbția pe suprafața particulelor de ciment, particulele de ciment vor fi, de asemenea, încărcate negativ cu aceeași sarcină, ceea ce se va exclude reciproc și va face particulele de ciment mai dispersate, reducând cantitatea de apă, și îmbunătățirea fluidității betonului.

2 materii prime de testare
2.1 Ciment
Gradul de rezistență și dozajul cimentului sunt direct legate de performanța de lucru și rezistența betonului. Acest test folosește cimentul 32.5R produs de Oriental Hope Chongqing Cement Co., Ltd. indicele de ciment: gradul de rezistență 32.5MPa, timpul inițial de priză 253min, timpul final de priză 289min, consistența standard 28.2%, stabilitatea volumului este calificată, suprafața specifică 352m2 /kg, rezistența la încovoiere 3d 6.4MPa, rezistența la încovoiere 28d 8.7MPa, rezistența la compresiune 3d 29.6MPa, rezistența la compresiune 28d 50.2MPa, toate îndeplinesc cerințele specificațiilor.
2.2 Cenușă zburătoare
Adăugarea de cenușă zburătoare în betonul de ciment reduce cantitatea de ciment și îmbunătățește performanța generală a betonului. Cenușa zburătoare utilizată în acest test este furnizată de filiala industrială a China Railway 16 Bureau Material Trading Co., Ltd. și indicii săi de performanță: finețe (rezidu de sită cu orificii pătrate de 45 μm) de 16,5%, conținut de umiditate de 0 .28%, raportul cererii de apă de 103%, pierderi la ardere de 3,21%, indicele de activitate 28d de 75%, care sunt toate în conformitate cu cerințele specificațiilor.
2.3 Agregat
Agregatul din betonul de ciment include agregatul fin și agregatul grosier, agregatul grosier joacă rolul de schelet, agregatul fin joacă rolul de umplutură, proporția de agregat reprezintă 7{{10}}% din beton, deci indicatorii de agregat afectează foarte mult ușurința construcției și rezistența betonului. În acest test, agregatul fin este nisip mediu cu modul de finețe de 2,58, densitate în vrac de 1468 kg/m3, conținut de noroi de 1,23%, iar toți indicii de agregat fin îndeplinesc cerințele tehnice ale specificațiilor actuale. Agregatul grosier adoptă piatră zdrobită de calcar zdrobită mecanic, dimensiunea maximă a particulei de 23 mm, acul, conținut de fulgi de 2,9%, conținut de noroi de 0,15%, conținut de umiditate de 0,15%, indice de zdrobire de 6,5%, densitate aparentă de 2734kg/m3, vrac densitate de 1780kg/m3, indicatorii acestui agregat grosier pentru a îndeplini specificațiile și cerințele tehnice actuale.
2.4 Agent reducător de apă și apă de amestec
Acest experiment adoptă agentul de reducere a apei cu naftalină cu eficiență ridicată furnizat de Shanghai Yunzhe New Material Co., Ltd. Componenta principală a acestui agent de reducere a apei este condensatul de formaldehidă de naftalen sulfonat de sodiu, care este netoxic, non-coroziv, ușor solubil în apă și cu proprietăți fizico-chimice stabile. Indicatori specifici de performanță: 90% din pulbere, valoarea pH-ului de 7 până la 9, conținut de sulfat de sodiu de 15% până la 20%, curgerea mortarului de ciment este de 240 mm.
Apa utilizată în procesul experimental este apa menajeră din județul autonom Shizhu Tujia din municipiul Chongqing, iar toți indicii săi îndeplinesc standardul „Standard pentru apă din beton” JGJ63-2006.

După adăugarea unei anumite cantități de agent de reducere a apei naftalină, raportul apă-ciment al betonului a prezentat o tendință de scădere, dar rezistența betonului a arătat o creștere treptată a tendinței de rezistență a betonului de ciment din a 3-a la a 7-a zi. într-o valoare limită inferioară, iar rezistența betonului de la 14 d până la 60 d în comparație cu rezistența din 7 d anterior a fost mult îmbunătățită, astfel încât se poate concluziona că agentul de reducere a apei naftalenă joacă un rol mai mare. rol în formarea rezistenței betonului din 7d Prin urmare, se poate concluziona că agentul de reducere a apei pe bază de naftalină joacă un rol mai mare în formarea rezistenței betonului din a 7-a până în a 14-a d, ceea ce arată că reducerea apei. agentul are o influență mai mare asupra rezistenței betonului în perioada ulterioară decât în ​​perioada anterioară. Comparând cu grupul experimental fără adăugarea de agent reducător de apă, se poate observa că rezistența betonului în toate etapele are o creștere substanțială după adăugarea agentului de reducere a apei, în special vârsta de 60 de ani a betonului are cel mai semnificativ efect, iar rezistența sa crescută cu aproximativ 15MPa.
Atunci când intervalul de agent de reducere a apei naftaline este de la 1,6% la 1,8%, rezistența la compresiune a betonului la toate vârstele crește cel mai rapid. Pentru curba de rezistență la compresiune 28d cerută de standardele de specificație, se poate observa că, în comparație cu rezistența probelor de beton fără agent de reducere a apei, rezistența betonului a crescut cu 10MPa atunci când a fost adăugat 1,6% agent de reducere a apei naftalină și rezistența betonului a crescut cu 12MPa atunci când s-a adăugat 1,8% agent de reducere a apei naftalină și se poate dovedi că adăugarea de agent de reducere a apei naftaline poate reduce consumul de apă per unitate de ciment și beton și poate crește substanțial rezistența la compresiune a betonului, dar și a crește rezistența la compresiune a betonului. crește foarte mult rezistența la compresiune a betonului, dar atunci când doza de agent de reducere a apei naftaline este mai mare de 1,8%, rata de creștere a rezistenței specimenelor de beton devine mai lentă, iar rezistența la compresiune a 3d arată o creștere zero. Creșterea economică cuprinzătoare și a rezistenței betonului, se recomandă ca doza de agent de reducere a apei naftaline să fie de 1,6% până la 1,8% din masa totală a particulelor de pulbere.
3.2 Influența dozării agentului de reducere a apei naftaline asupra performanței construcției
Conform schemei de proporții din Tabelul 1, timpul de priză inițial, timpul de priză finală, slăbirea și alți indicatori ai betonului cu doze diferite de agent reducător de apă au fost determinate în conformitate cu „Metodele standard de testare pentru proprietățile amestecurilor obișnuite de beton”.
 

În betonul amestecat cu agent reducător de apă naftalină, timpul de priză inițială și finală a betonului de ciment este îmbunătățit foarte mult, iar odată cu creșterea cantității de agent reducător de apă, timpul de priză este îmbunătățit treptat, rata de îmbunătățire a primului rapid și apoi lent și în cele din urmă s-a echilibrat. Deci, adăugarea de agent de reducere a apei poate fi pentru transportul betonului de ciment și timpul de pavaj, dar cantitatea de adăugare nu este cu atât mai bună, pe de o parte, adăugați prea mult pentru a face ca timpul final de priză este prea lung, nu este propice pentru formarea rezistenței betonului, îmbunătățește formarea rezistenței betonului datorită distrugerii lente a posibilității factorilor de mediu externi, pe de altă parte, crește costul construcției.

Odată cu creșterea agentului de reducere a apei, scăderea betonului crește mai întâi și apoi scade, atunci când doza este prea mare se va produce un fenomen grav de delaminare și segregare. Odată cu creșterea agentului de reducere a apei, coeziunea probelor de beton devine din ce în ce mai bună. Doza de agent reducător de apă a fost între 1,6% și 1,8%, iar retenția de apă a betonului a fost mai bună.

În concluzie, se poate observa că doza de agent de reducere a apei naftaline poate îmbunătăți ușurința de construcție a betonului de ciment într-un anumit interval, de aceea se recomandă ca doza de agent de reducere a apei naftaline să fie de 1,6% până la 1,8% din masa totală. de pulbere solidă.
4. Concluzie
(1) Cele două capete ale moleculei de agent reducător de apă sunt hidrofile și hidrofobe, iar capătul hidrofil al agentului este direcționat către apă, în timp ce capătul hidrofob al agentului este direcționat către interfața gazoasă sau solidă, ceea ce poate reduce energie de interfață între faza de apă și gaz și faza solidă, astfel încât să se realizeze efectul de dispersie.
(2) Perioada de timp a influenței agentului de reducere a apei asupra rezistenței betonului este de la 7 la 14 zile. În comparație cu betonul fără agent de reducere a apei, rezistența sa la compresiune de 60d a crescut cu aproximativ 15MPa.
(3) Rezistența la compresiune cuprinzătoare a betonului de ciment, raportul apă-ciment, timpul de priză inițial, timpul de priză finală și factorii economici sunt recomandate la dozarea agentului de reducere a apei naftalenă de 1,6% până la 1,8% din masa totală a pulberii solide.