Apakah Kegunaan Natrium Naftalena Sulfonat Formaldehid Kondensat dalam Konkrit?

Apakah kegunaan kondensat natrium naftalena sulfonat formaldehid dalam konkrit?

Komponen utama agen penurun air cekap tinggi naftalena ialah naftalena sulfonat, yang boleh bertindak balas dengan permukaan zarah simen untuk menghasilkan sebatian larut air. Sebatian ini memberikan kesan pengurangan air dalam dua cara: satu ialah membentuk lapisan pelindung cas pada permukaan zarah simen untuk mengurangkan daya penjerapan antara zarah, dengan itu mengurangkan ketegangan permukaan koloid simen dan meningkatkan penyebaran zarah simen; yang lain adalah untuk menghalang tindak balas penghidratan antara zarah simen semasa tindak balas penghidratan simen dan mengurangkan daya antara muka dalaman dan luaran yang membawa kepada penurunan nisbah air-simen.

 

Penyelidikan agen pengurangan air di China bermula agak lewat, pada akhir 1940-an, China mula-mula memperkenalkan bahan tambahan ke dalam reka bentuk simen dan konkrit. 1975, Lu Zhang, Universiti Tsinghua, berjaya menyediakan ejen pengurangan air berasaskan naftalena NF, dan pada masa yang sama, penyelidikan mendalam mengenai mekanisme agen pengurangan air berasaskan naftalena. Hasil penyelidikan penting agen pengurangan air naftalena mempunyai kepentingan penting untuk pembangunan bahan campuran konkrit di China. Pada masa ini, agen pengurangan air boleh meningkatkan sifat mekanikal konkrit, meningkatkan kemudahan pembinaan dan mengurangkan penggunaan sumber, melindungi alam sekitar, jadi ia telah menjadi komponen penting simen dan konkrit, dan sering dirujuk sebagai yang kelima. komponen simen dan konkrit dalam industri ini. Ejen pengurangan air naftalena pada masa ini diiktiraf sebagai campuran pengurangan air yang paling berkesan dalam industri, dan agen pengurangan air digunakan secara meluas di China. Oleh kerana penggunaan besar-besaran agen pengurangan air naftalena membawa masalah pencemaran dan kos yang tinggi. Dalam makalah ini, daripada mekanisme tindakan agen penurun air, agen penurun air naftalena hijau dan cekap dengan kos rendah dan pencemaran rendah digunakan untuk mengkaji prestasi konkrit simen dengan dos agen penurun air naftalena yang berbeza. Hasil kajian memberikan nilai rujukan dan panduan teori tertentu untuk aplikasi agen penurun air naftalena dalam kejuruteraan amali.

1 Fungsi dan mekanisme agen penurun air
Kedua, agen pengurangan air dapat meningkatkan keserasian pembinaan konkrit simen dan mengurangkan penggunaan tenaga pencampuran pembinaan; ketiga, agen pengurangan air boleh mengurangkan jumlah simen dan air di bawah premis tidak menurunkan prestasi konkrit simen dan indeks mekanikal, untuk mengurangkan kos pembinaan.
Kedua-dua hujung struktur molekul agen pengurangan air adalah hujung hidrofilik dan hujung hidrofobik, dalam proses penggunaan, hujung hidrofilik menghala ke air, manakala hujung hidrofobik menunjuk ke antara muka gas atau pepejal, jadi ia boleh mengurangkan tenaga antara muka. antara air, fasa gas dan fasa pepejal, untuk mencapai kesan penyebaran. Dalam proses pencampuran pembinaan konkrit simen biasa, sebaik sahaja air ditambah ke simen, simen akan serta-merta menjana struktur flocculent, yang mengandungi banyak air; jika agen pengurangan air ditambah, dalam satu pihak, agen akan dilekatkan pada permukaan zarah simen, menyekat antara muka sentuhan antara zarah simen dan air, dan sebaliknya, hujung hidrofilik agen akan menyerap sejumlah molekul air, yang akan memainkan kesan pelincir pada zarah simen, menjadikannya lebih mudah untuk tersebar; hujung hidrofilik menghala ke air, manakala hujung hidrofobik menghala ke antara muka gas atau pepejal. Sebaliknya, hujung hidrofilik agen pengurangan air akan menyerap sejumlah molekul air, yang boleh melincirkan zarah simen dan menjadikannya lebih mudah tersebar; kumpulan hidrofilik bercas negatif, dan selepas terjerap pada permukaan zarah simen, zarah simen juga akan dicas negatif dengan caj yang sama, yang akan saling mengecualikan antara satu sama lain dan menjadikan zarah simen lebih tersebar, mengurangkan jumlah air, dan meningkatkan kecairan konkrit.

2 menguji bahan mentah
2.1 Simen
Gred kekuatan dan dos simen secara langsung berkaitan dengan prestasi kerja dan kekuatan konkrit. Ujian ini menggunakan simen 32.5R yang dihasilkan oleh Oriental Hope Chongqing Cement Co., Ltd. indeks simen: gred kekuatan 32.5MPa, masa penetapan awal 253min, masa penetapan akhir 289min, ketekalan standard 28.2%, kestabilan volum layak, luas permukaan tertentu 352m2 /kg, kekuatan lenturan 3d 6.4MPa, kekuatan lenturan 28d 8.7MPa, kekuatan mampatan 3d 29.6MPa, kekuatan mampatan 28d 50.2MPa, semuanya memenuhi keperluan spesifikasi.
2.2 Abu terbang
Menambah abu terbang dalam konkrit simen mengurangkan jumlah simen dan meningkatkan prestasi keseluruhan konkrit. Abu terbang yang digunakan dalam ujian ini disediakan oleh cawangan perindustrian China Railway 16 Bureau Material Trading Co., Ltd. dan indeks prestasinya: kehalusan (sisa ayak lubang persegi 45μm) sebanyak 16.5%, kandungan lembapan 0 .28%, nisbah permintaan air sebanyak 103%, kerugian pada pembakaran sebanyak 3.21%, indeks aktiviti 28d sebanyak 75%, yang kesemuanya selaras dengan keperluan spesifikasi.
2.3 Agregat
Agregat dalam konkrit simen termasuk agregat halus dan agregat kasar, agregat kasar memainkan peranan rangka, agregat halus memainkan peranan mengisi, perkadaran agregat menyumbang 7{{10}}% konkrit, jadi penunjuk agregat sangat mempengaruhi kemudahan pembinaan dan kekuatan konkrit. Dalam ujian ini, agregat halus ialah pasir sederhana dengan modulus kehalusan 2.58, ketumpatan pukal 1468kg/m3, kandungan lumpur 1.23%, dan semua indeks agregat halus memenuhi keperluan teknikal spesifikasi semasa. Agregat kasar menggunakan batu hancur batu kapur yang dihancurkan secara mekanikal, saiz zarah maksimum 23mm, jarum, kandungan kepingan 2.9%, kandungan lumpur 0.15%, kandungan lembapan 0.15%, indeks penghancuran 6.5%, ketumpatan ketara 2734kg/m3, pukal ketumpatan 1780kg/m3, penunjuk agregat kasar ini untuk memenuhi spesifikasi semasa dan keperluan teknikal.
2.4 Agen penurun air dan air bancuhan
Eksperimen ini mengguna pakai ejen penurun air cekap tinggi naftalena yang disediakan oleh Shanghai Yunzhe New Material Co., Ltd. Komponen utama agen penurunan air ini ialah kondensat formaldehid formaldehid naftalena naftalena sulfonat, yang tidak toksik, tidak menghakis, mudah larut dalam air dan dengan sifat fizikokimia yang stabil. Penunjuk prestasi khusus: 90% serbuk, nilai pH 7 hingga 9, kandungan natrium sulfat 15% hingga 20%, aliran mortar simen ialah 240mm.
Air yang digunakan dalam proses percubaan ialah air domestik Daerah Autonomi Shizhu Tujia di Perbandaran Chongqing, dan semua indeksnya memenuhi piawaian "Standard Air Konkrit" JGJ63-2006.

Selepas menambah sejumlah agen penurun air naftalena, nisbah air-simen konkrit menunjukkan trend menurun, tetapi kekuatan konkrit menunjukkan peningkatan beransur-ansur dalam arah aliran kekuatan konkrit simen dari 3d hingga ke-7 d dalam nilai had yang lebih rendah, dan kekuatan konkrit dari d ke-14 hingga d ke-60 berbanding dengan kekuatan 7 d sebelumnya telah bertambah baik, jadi dapat disimpulkan bahawa agen pengurangan air naftalena memainkan peranan yang lebih besar. peranan dalam pembentukan kekuatan konkrit dari 7d Oleh itu, dapat disimpulkan bahawa agen penurun air berasaskan naftalena memainkan peranan yang lebih besar dalam pembentukan kekuatan konkrit dari d ke-7 hingga ke-14, yang menunjukkan bahawa pengurangan air. agen mempunyai pengaruh yang lebih besar ke atas kekuatan konkrit dalam tempoh yang lewat berbanding dengan tempoh yang lebih awal. Berbanding dengan kumpulan eksperimen tanpa menambah agen penurunan air, dapat dilihat bahawa kekuatan konkrit dalam semua peringkat mempunyai peningkatan yang ketara selepas menambah agen penurunan air, terutamanya umur 60d konkrit mempunyai kesan yang paling ketara, dan kekuatannya meningkat sebanyak kira-kira 15MPa.
Apabila julat agen penurun air naftalena adalah dari 1.6% hingga 1.8%, kekuatan mampatan konkrit pada semua peringkat umur meningkat paling cepat. Untuk lengkung kekuatan mampatan 28d yang diperlukan oleh piawaian spesifikasi, dapat dilihat bahawa berbanding dengan kekuatan sampel konkrit tanpa agen penurun air, kekuatan konkrit meningkat sebanyak 10MPa apabila 1.6% agen penurun air naftalena ditambah, dan kekuatan konkrit meningkat sebanyak 12MPa apabila 1.8% agen penurunan air naftalena ditambah, dan dapat dibuktikan bahawa penambahan agen penurunan air naftalena dapat mengurangkan penggunaan air setiap unit simen dan konkrit, dan dengan ketara meningkatkan kekuatan mampatan konkrit, tetapi juga meningkatkan kekuatan mampatan konkrit. sangat meningkatkan kekuatan mampatan konkrit, tetapi apabila dos agen pengurangan air naftalena adalah lebih daripada 1.8%, kadar pertumbuhan kekuatan spesimen konkrit menjadi lebih perlahan, dan kekuatan mampatan 3d menunjukkan pertumbuhan sifar. Pertumbuhan kekuatan ekonomi dan konkrit yang komprehensif, adalah disyorkan bahawa dos agen pengurangan air naftalena ialah 1.6% hingga 1.8% daripada jumlah jisim zarah serbuk.
3.2 Pengaruh dos agen penurun air naftalena terhadap prestasi pembinaan
Mengikut skema perkadaran dalam Jadual 1, masa penetapan awal, masa penetapan akhir, kemerosotan dan penunjuk lain bagi konkrit dengan dos agen penurun air yang berbeza telah ditentukan mengikut "Kaedah Ujian Standard untuk Sifat Campuran Konkrit Biasa".
 

Dalam konkrit bercampur dengan agen penurun air naftalena, masa penetapan awal dan akhir konkrit simen bertambah baik, dan dengan peningkatan jumlah agen pengurangan air, masa penetapan bertambah baik secara beransur-ansur, kadar peningkatan puasa pertama dan kemudian perlahan, dan akhirnya mendatar. Jadi menambah agen pengurangan air boleh untuk pengangkutan konkrit simen dan masa penurapan, tetapi jumlah penambahan tidak lebih baik, dalam satu tangan, menambah terlalu banyak untuk menyebabkan masa penetapan akhir terlalu lama, tidak kondusif untuk pembentukan kekuatan konkrit, meningkatkan pembentukan kekuatan konkrit disebabkan oleh kemusnahan perlahan kemungkinan faktor persekitaran luaran, sebaliknya, meningkatkan kos pembinaan.

Dengan peningkatan agen pengurangan air, kemerosotan konkrit mula-mula meningkat dan kemudian berkurangan, apabila dos terlalu besar akan berlaku fenomena delaminasi dan pengasingan yang serius. Dengan peningkatan agen penurun air, kohesi spesimen konkrit menjadi lebih baik dan lebih baik. Dos agen pengurangan air adalah antara 1.6% dan 1.8%, dan pengekalan air konkrit adalah lebih baik.

Kesimpulannya, dapat dilihat bahawa dos agen penurun air naftalena dapat meningkatkan kemudahan pembinaan konkrit simen dalam julat tertentu, jadi adalah disyorkan bahawa dos agen penurun air naftalena adalah 1.6% hingga 1.8% daripada jumlah jisim. daripada serbuk pepejal.
4. Kesimpulan
(1) Dua hujung molekul agen pengurangan air adalah hidrofilik dan hidrofobik, dan hujung hidrofilik agen diarahkan ke air, manakala hujung hidrofobik agen diarahkan ke antara muka gas atau pepejal, yang boleh mengurangkan tenaga antara muka antara fasa air dan gas dan fasa pepejal, untuk mencapai kesan penyebaran.
(2) Tempoh masa pengaruh agen penurun air terhadap kekuatan konkrit adalah dari 7 hingga 14 d. Berbanding dengan konkrit tanpa agen pengurangan air, kekuatan mampatan 60dnya meningkat kira-kira 15MPa.
(3) Kekuatan mampatan konkrit simen komprehensif, nisbah air-simen, masa penetapan awal, masa penetapan akhir dan faktor ekonomi disyorkan untuk dos agen penurun air naftalena sebanyak 1.6% hingga 1.8% daripada jumlah jisim serbuk pepejal.