Bahan Penyediaan Superplasticizer Asid Polikarboksilik

Superplasticizer polikarboksilat, sebagai wakil generasi ketiga agen pengurangan air di China, mempunyai kelebihan berbanding agen generasi pertama yang diwakili oleh lignosulfonat dan agen generasi kedua yang diwakili oleh naftalena sulfonat, termasuk kadar pengurangan air yang tinggi, pengekalan kemerosotan yang sangat baik, dan kekuatan yang dipertingkatkan. Superplasticizer polikarboksilat amat sesuai untuk menyediakan ketahanan tinggi, aliran tinggi, pengekalan kemerosotan tinggi, dan konkrit jernih berkekuatan tinggi. Prinsip penyediaan, kaedah dan langkah berjaga-jaga untuk menggunakan superplasticizer polikarboksilat adalah seperti berikut, dengan harapan dapat memberikan inspirasi untuk semua orang.

1. Bahan Mentah

Asid akrilik (AA), natrium metakrilat (MAS), ammonium persulfat (APS) ialah reagen kimia yang boleh didapati secara komersial; monomer polioksietilena dibuat sendiri, dengan darjah pempolimeran kira-kira 9, 23, dan 35; simen yang digunakan ialah P.O42.5R.

2. Kaedah Penyediaan

Larutkan asid akrilik, natrium metakrilat, ammonium persulfat, dan monomer polioksietilena dalam air ternyahion untuk menyediakan larutan 20%. Dalam kelalang leher tiga yang dilengkapi dengan pengacau, pemeluwap refluks, dan termometer, tambahkan monomer dan inisiator secara titisan dalam kelompok. Selepas penambahan, kekalkan tindak balas pada 75 darjah untuk tempoh tertentu. Setelah tindak balas selesai, laraskan pH kepada 7-8 menggunakan larutan NaOH 20% untuk mendapatkan superplasticizer polikarboksilat kuning atau coklat kemerahan dengan kepekatan anggaran 20%.

3. Mekanisme Tindakan

1. Apabila superplasticizer ditambah kepada konkrit, kumpulan hidrofobiknya menjerap secara berarah pada permukaan zarah simen, manakala kumpulan hidrofilik menghala ke arah larutan akueus, membentuk lapisan terjerap monomolekul atau multimolekul. Disebabkan oleh penjerapan arah surfaktan, permukaan pes simen membawa seperti caj, mengakibatkan tolakan bersama. Ini bukan sahaja mengekalkan sistem simen-air dalam ampaian yang agak stabil tetapi juga membantu menyuraikan struktur flokulan yang terbentuk semasa pencampuran awal dengan air, dengan itu membebaskan air yang terperangkap dalam struktur flokulan dan mencapai pengurangan air. Penambahan superplasticizer meningkatkan kebolehkerjaan konkrit segar dan dengan ketara mengurangkan isipadu liang dalam batu simen disebabkan oleh penurunan besar dalam nisbah air-simen, yang membawa kepada batu simen yang lebih tumpat dan kekuatan mampatan konkrit yang dipertingkatkan. Superplasticizer juga mempengaruhi kelajuan penghidratan dan masa penetapan simen.
2. Kesan pengurangan air adalah peranan penting yang dimainkan oleh surfaktan dalam proses penghidratan simen. Superplasticizer boleh mengurangkan penggunaan air seunit tanpa menjejaskan kebolehkerjaan konkrit, atau meningkatkan kebolehkerjaan tanpa mengubah penggunaan air, atau mencapai kedua-dua kesan tanpa mengubah kandungan udara bahan tambah dengan ketara. Pada masa ini, agen pengurangan air yang digunakan dalam konkrit adalah semua surfaktan, khususnya surfaktan anionik.
3. Selepas mencampurkan simen dan air, struktur flokulan terbentuk yang membungkus banyak air bancuhan, dengan itu mengurangkan kebolehkerjaan konkrit segar (juga dikenali sebagai kebolehkerjaan, yang merujuk kepada keupayaan konkrit segar untuk kekal seragam, padat, dan menghalang pengasingan semasa mencampur, mengangkut, dan menuang). Untuk mengekalkan kebolehkerjaan yang diingini semasa pembinaan, adalah perlu untuk meningkatkan jumlah air pencampuran. Walau bagaimanapun, peningkatan jumlah air akan membawa kepada pembentukan liang yang berlebihan dalam struktur batu simen, yang menjejaskan sifat fizikal dan mekanikal konkrit yang dikeraskan. Dengan menambah jumlah superplasticizer yang sesuai semasa penyediaan konkrit, kesan ini boleh dikurangkan dengan berkesan.

4. Langkah berjaga-jaga untuk Penggunaan

1. Superplasticizer polikarboksilat harus mengelakkan sentuhan jangka panjang dengan bahan besi. Oleh kerana produk ini selalunya berasid, sentuhan berpanjangan dengan besi boleh menyebabkan tindak balas yang perlahan, mengakibatkan perubahan warna dan kemerosotan prestasi.
2. Superplasticizers polikarboksilat adalah sensitif kepada perubahan dalam bahan mentah. Variasi ketara dalam kualiti pasir, batu dan bahan tambahan seperti abu terbang dan sanga boleh memberi kesan kepada prestasi konkrit yang mengandungi superplasticizer polikarboksilat. Oleh itu, ujian semula dan pelarasan dos berdasarkan bahan mentah yang diubah adalah perlu untuk mencapai hasil yang optimum.
3. Masih terdapat isu keserasian dengan beberapa jenis simen, yang boleh mengakibatkan kadar pengurangan air yang lebih rendah dan kehilangan kemerosotan yang lebih tinggi. Apabila menghadapi keserasian yang lemah, pelarasan kepada dos campuran dalam campuran konkrit diperlukan untuk prestasi optimum.
4. Disebabkan oleh kadar pengurangan air yang tinggi bagi superplasticizer polikarboksilat, kemerosotan konkrit amat sensitif terhadap penggunaan air. Oleh itu, adalah penting untuk mengawal ketat jumlah air yang digunakan. Air yang berlebihan boleh menyebabkan pengasingan, pendarahan, pengerasan, dan kandungan udara yang terlalu tinggi.
5. Apabila menggunakan superplasticizer polikarboksilat, adalah dinasihatkan untuk meningkatkan masa pencampuran dengan sewajarnya (biasanya kira-kira dua kali ganda daripada campuran tradisional) untuk menggunakan kesan halangan ruang superplasticizer dengan lebih baik.
6. Superplasticizer polikarboksilat sangat sensitif terhadap kandungan lumpur agregat. Kandungan lumpur yang tinggi boleh mengurangkan keberkesanannya, jadi kualiti agregat mesti dikawal dengan ketat. Jika kandungan lumpur meningkat, dos superplasticizer polikarboksilat perlu ditingkatkan.
7. Apabila terdapat turun naik suhu yang ketara antara siang dan malam, adalah penting untuk memantau perubahan dalam kemerosotan konkrit dan melaraskan dos bahan tambah tepat pada masanya (mengikut prinsip dos yang lebih rendah dalam suhu rendah dan dos yang lebih tinggi dalam suhu tinggi).
8. Superplasticizer polikarboksilat tidak boleh dicampur dengan superplasticizer berasaskan naftalena. Pencampuran mesti dielakkan, dan sebarang peralatan yang telah digunakan dengan superplasticizer naftalena mesti dibersihkan dengan teliti untuk mengelakkan kehilangan keberkesanan superplasticizer polikarboksilat.
9. Semasa ujian (pengeluaran), apabila dos asas hanya dicapai dan kebolehkerjaan awal konkrit dipenuhi, mungkin masih terdapat kerugian yang ketara dari semasa ke semasa. Oleh itu, semasa ujian (pengeluaran), adalah dinasihatkan untuk meningkatkan dos (untuk mencapai tahap tepu) untuk menyelesaikan isu kehilangan kemerosotan.
10. Memandangkan superplasticizer polikarboksilat mempunyai kadar pengurangan air yang tinggi dan kebolehserakan, kebolehkerjaan konkrit harus dinilai terutamanya melalui metrik kebolehliran dan bukannya kemerosotan sahaja.
11. Apabila mengurangkan jumlah bahan bersimen, adalah penting untuk memastikan kawalan yang lebih ketat ke atas nisbah air-simen semasa pengeluaran. Jika kehilangan kemerosotan yang ketara berlaku, ia harus diperbaiki dengan meningkatkan dos bahan tambahan atau menambahnya semula, bukannya dengan menambah air, yang boleh mengurangkan kekuatan dengan ketara.
12. Kekuatan konkrit terutamanya ditentukan oleh nisbah air-simen. Superplasticizers polikarboksilat, disebabkan oleh kadar pengurangan air yang tinggi, dengan mudah boleh mengurangkan penggunaan air dalam campuran pengeluaran, dengan itu mengurangkan nisbah air-simen dan kos keseluruhan konkrit. Pelarasan kepada dos campuran hendaklah dibuat dalam masa nyata berdasarkan keadaan bahan mentah dan turun naik suhu yang menjejaskan kebolehkerjaan konkrit.