Apakah mekanisme ejen pemerangkap udara?

Ejen Pemerangkap Udara kebanyakannya surfaktan anionik. Pada antara muka air-udara, kumpulan hidrofobik berorientasikan ke arah bahagian udara, manakala pada antara muka air simen, simen atau ion penghidratannya terserap dengan kumpulan hidrofilik. Kumpulan hidrofobik ditolak daripada simen dan ion penghidratannya, membentuk lapisan penjerapan hidrofobik yang cenderung mendekati permukaan udara. Disebabkan oleh pendekatan ionik pada permukaan udara dan penjerapan molekul ejen penahan udara pada antara muka udara-air, tegangan permukaan air berkurangan dengan ketara, mengakibatkan pembentukan banyak gelembung udara kecil dalam konkrit semasa pencampuran. Gelembung ini mempunyai lapisan penjerapan berarah dengan cas yang sama, menyebabkan ia menolak antara satu sama lain dan mengedar secara sama rata. Sebaliknya, banyak ejen pengendapan udara anionik memendakan garam kalsium dalam larutan simen kalsium tinggi, yang menjerap ke dalam filem gelembung, dengan berkesan menghalang gelembung daripada pecah. Buih kecil dan seragam yang diperkenalkan boleh kekal stabil untuk tempoh tertentu.

Daripada mekanisme di atas, dapat dilihat bahawa aktiviti antara muka agen penyerap udara adalah serupa dengan pengurang air. Perbezaannya ialah aktiviti antara muka pengurang air terutamanya berlaku pada antara muka cecair-pepejal, manakala aktiviti antara muka ejen pemerangkap udara terutamanya berlaku pada antara muka gas-cecair-pepejal. Adalah jelas bahawa fungsi utama agen pemasukan udara adalah untuk memperkenalkan gelembung udara, diikuti dengan tindakan penyebaran dan pembasahan.

Apabila mortar kering yang mengandungi agen pemadam udara dicampur dengan air, agen tersebut mengurangkan tegangan permukaan dan tenaga antara muka air dengan ketara, menyebabkan banyak buih udara tertutup kecil mudah terbentuk semasa pencampuran. Kebanyakan gelembung ini mempunyai diameter di bawah 200 μm.

Agen pemasukan udara memperkenalkan buih mikro yang stabil ke dalam mortar melalui tindakan fizikal. Ini mengurangkan ketumpatan mortar basah, meningkatkan kebolehkerjaan, dan meningkatkan hasil mortar basah. Udara yang tertahan dalam mortar meningkatkan prestasi penebat haba konkrit tetapi juga mengurangkan kekuatannya. Dos ejen penyerap udara berbeza-beza mengikut jenis mortar kering dan agen penyerap udara yang digunakan, tetapi ia biasanya sangat rendah, secara amnya 0.002% hingga 0.01 % daripada jisim simen, tidak melebihi 0.05% daripada jisim simen.

Pelbagai faktor mempengaruhi kandungan udara mortar, termasuk ciri dan jumlah simen dan bahan tambah, nisbah air-simen (nisbah pengikat air), jenis dan dos agen penahan udara, kualiti dan pengedaran zarah agregat, jenis dan kapasiti pengadun mortar, suhu bancuhan, ketekalan adunan, dan suhu persekitaran. Walaupun jumlah agen penahan udara yang ditambah adalah sangat kecil, ia mempunyai kesan yang ketara terhadap prestasi mortar kering. Fungsi utamanya ialah:

Meningkatkan kebolehkerjaan mortar kering

Penggabungan agen pemasukan udara membentuk banyak gelembung udara tertutup kecil dalam campuran konkrit. Buih mikro ini bertindak seperti galas bebola, mengurangkan rintangan geseran antara zarah agregat, dengan itu meningkatkan kebolehaliran campuran konkrit. Jika kebolehliran dikekalkan malar, kandungan air boleh dikurangkan. Pada masa yang sama, apabila air diagihkan sama rata pada permukaan banyak buih udara, jumlah air yang boleh dialihkan secara bebas berkurangan, mengakibatkan penurunan pendarahan mortar basah dan peningkatan pengekalan dan kohesi air.

Mengurangkan kekuatan mortar kering

Oleh kerana kehadiran banyak gelembung udara, kawasan galas beban mortar dikurangkan, yang membawa kepada penurunan kekuatan konkrit. Walau bagaimanapun, agen pengudaraan mempunyai kesan pengurangan air tertentu (terutamanya pengurang air yang menyerap udara, yang mempunyai kesan pengurangan air yang lebih ketara). Nisbah air-simen yang dikurangkan mengimbangi sedikit sebanyak untuk kekuatan. Walau bagaimanapun, penambahan agen pemampat udara masih mengakibatkan penurunan kekuatan mortar, terutamanya kekuatan mampatan. Oleh itu, dos ejen penyekat udara harus dikawal dengan ketat, dan dos optimum harus ditentukan melalui ujian ke atas kandungan udara, kebolehkerjaan, dan kekuatan mortar yang berkaitan. Di samping itu, disebabkan kehadiran banyak gelembung udara, ubah bentuk keanjalan mortar meningkat, dan modulus elastik berkurangan, yang bermanfaat untuk meningkatkan rintangan retak mortar.

Meningkatkan kebolehtelapan dan rintangan fros mortar

Ejen penyerap udara mengurangkan pendarahan campuran konkrit (biasanya mengurangkan pendarahan sebanyak 30% hingga 40%). Akibatnya, saluran kapilari untuk pendarahan juga berkurangan. Pada masa yang sama, kehadiran banyak buih mikro tertutup menyekat atau mengganggu saluran air kapilari dalam mortar, mengubah struktur liang dan meningkatkan kebolehtelapan mortar. Gelembung mempunyai keupayaan ubah bentuk anjal yang ketara, memberikan kesan kusyen terhadap tekanan pengembangan yang disebabkan oleh pembekuan air, dengan itu meningkatkan rintangan fros mortar dan meningkatkan ketahanannya. Selain itu, penambahan ejen pemadam udara mengurangkan ketumpatan mortar, menjimatkan bahan dan meningkatkan kawasan pembinaan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kandungan udara mortar:

Ciri dan jumlah simen dan bahan tambah

Nisbah air-simen (nisbah pengikat air)

Jenis dan dos agen pemasukan udara

Kualiti dan pengagihan zarah agregat

Jenis dan kapasiti pengadun mortar

Suhu pencampuran

Ketekalan campuran

Suhu ambien