Nguyên liệu chuẩn bị của chất siêu dẻo axit Polycarboxylic

Các chất siêu dẻo Polycarboxylate, với tư cách là đại diện của chất khử nước thế hệ thứ ba ở Trung Quốc, có lợi thế so với các chất siêu dẻo thế hệ thứ nhất được đại diện bởi lignosulfonates và các chất thế hệ thứ hai được đại diện bởi naphthalene sulfonate, bao gồm tốc độ giảm nước cao, khả năng duy trì độ sụt tuyệt vời và sức mạnh được tăng cường. Chất siêu dẻo Polycarboxylate đặc biệt thích hợp để chuẩn bị bê tông có độ bền cao, độ chảy cao, độ sụt cao và bê tông trong suốt cường độ cao. Nguyên tắc chuẩn bị, phương pháp và lưu ý khi sử dụng chất siêu dẻo polycarboxylate như sau, hy vọng sẽ mang lại cảm hứng cho mọi người.

1. Nguyên liệu thô

Axit acrylic (AA), natri methacrylat (MAS), amoni persulfate (APS) là các thuốc thử hóa học có bán trên thị trường; Monome polyoxyethylene được tự tạo ra, với mức độ trùng hợp khoảng 9, 23 và 35; xi măng được sử dụng là P.O42.5R.

2. Phương pháp chuẩn bị

Hòa tan axit acrylic, natri methacrylat, amoni persulfat và monome polyoxyetylen trong nước khử ion để chuẩn bị dung dịch 20%. Trong bình ba cổ được trang bị máy khuấy, bình ngưng hồi lưu và nhiệt kế, thêm từng giọt monome và chất khơi mào vào. Sau khi bổ sung, duy trì phản ứng ở 75 độ trong một thời gian nhất định. Sau khi phản ứng hoàn tất, điều chỉnh độ pH đến 7–8 bằng dung dịch NaOH 20% để thu được chất siêu dẻo polycarboxylate màu vàng hoặc nâu đỏ với nồng độ xấp xỉ 20%.

3. Cơ chế tác dụng

1. Khi chất siêu dẻo được thêm vào bê tông, các nhóm kỵ nước của nó hấp phụ trực tiếp lên bề mặt của các hạt xi măng, trong khi các nhóm ưa nước hướng về phía dung dịch nước, tạo thành lớp hấp phụ đơn phân tử hoặc đa phân tử. Do sự hấp phụ có hướng của chất hoạt động bề mặt, bề mặt hồ xi măng mang điện tích cùng dấu, dẫn đến lực đẩy lẫn nhau. Điều này không chỉ giữ cho hệ thống xi măng-nước ở trạng thái lơ lửng tương đối ổn định mà còn giúp phân tán cấu trúc keo tụ được hình thành trong quá trình trộn ban đầu với nước, từ đó giải phóng nước bị mắc kẹt trong cấu trúc keo tụ và đạt được mức giảm nước. Việc bổ sung chất siêu dẻo giúp cải thiện khả năng công tác của bê tông tươi và giảm đáng kể thể tích lỗ rỗng trong đá xi măng do tỷ lệ nước-xi măng giảm mạnh, dẫn đến đá xi măng đặc hơn và tăng cường cường độ nén của bê tông. Chất siêu dẻo cũng ảnh hưởng đến tốc độ thủy hóa và thời gian ninh kết của xi măng.
2. Tác dụng giảm nước là một vai trò quan trọng của chất hoạt động bề mặt trong quá trình hydrat hóa xi măng. Chất siêu dẻo có thể giảm lượng nước tiêu thụ trên một đơn vị mà không ảnh hưởng đến khả năng công tác của bê tông hoặc cải thiện khả năng công tác mà không làm thay đổi lượng nước tiêu thụ hoặc đạt được cả hai tác dụng mà không làm thay đổi đáng kể hàm lượng không khí trong phụ gia. Hiện nay, các chất khử nước được sử dụng trong bê tông đều là chất hoạt động bề mặt, cụ thể là chất hoạt động bề mặt anion.
3. Sau khi trộn xi măng và nước, một cấu trúc kết bông hình thành bao bọc nhiều nước trộn, do đó làm giảm khả năng công tác của bê tông tươi (còn được gọi là khả năng công tác, đề cập đến khả năng của bê tông tươi vẫn đồng nhất, nhỏ gọn và ngăn ngừa sự phân tầng trong quá trình trộn). trộn, vận chuyển và đổ). Để duy trì được tính công tác mong muốn trong quá trình thi công cần tăng lượng nước trộn. Tuy nhiên, việc tăng lượng nước sẽ dẫn đến hình thành lỗ rỗng quá mức trong cấu trúc đá xi măng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính chất cơ lý của bê tông đã đông cứng. Bằng cách thêm một lượng chất siêu dẻo thích hợp trong quá trình chuẩn bị bê tông, hiệu ứng này có thể được giảm thiểu một cách hiệu quả.

4. Thận trọng khi sử dụng

1. Chất siêu dẻo Polycarboxylate nên tránh tiếp xúc lâu dài với vật liệu sắt. Vì các sản phẩm này thường có tính axit nên việc tiếp xúc lâu dài với sắt có thể gây ra phản ứng chậm, dẫn đến sự đổi màu và suy giảm hiệu suất.
2. Chất siêu dẻo Polycarboxylate rất nhạy cảm với những thay đổi của nguyên liệu thô. Những thay đổi đáng kể về chất lượng của cát, đá và các vật liệu bổ sung như tro bay và xỉ có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của bê tông có chứa chất siêu dẻo polycarboxylate. Vì vậy, việc kiểm tra lại và điều chỉnh liều lượng dựa trên nguyên liệu thô đã thay đổi là cần thiết để đạt được kết quả tối ưu.
3. Vẫn còn những vấn đề về khả năng tương thích với một số loại xi măng, có thể dẫn đến tỷ lệ giảm nước thấp hơn và tổn thất độ sụt cao hơn. Khi gặp phải khả năng tương thích kém, cần phải điều chỉnh liều lượng phụ gia trong hỗn hợp bê tông để đạt hiệu suất tối ưu.
4. Do tốc độ giảm nước cao của chất siêu dẻo polycarboxylate, độ sụt của bê tông đặc biệt nhạy cảm với lượng nước tiêu thụ. Vì vậy, việc kiểm soát chặt chẽ lượng nước sử dụng là điều cần thiết. Quá nhiều nước có thể dẫn đến sự phân tách, chảy máu, cứng lại và hàm lượng không khí quá cao.
5. Khi sử dụng phụ gia siêu dẻo polycarboxylate, nên tăng thời gian trộn một cách thích hợp (thường gấp đôi so với phụ gia truyền thống) để tận dụng tốt hơn tác dụng cản trở không gian của phụ gia siêu dẻo.
6. Chất siêu dẻo Polycarboxylate đặc biệt nhạy cảm với hàm lượng bùn của cốt liệu. Hàm lượng bùn cao có thể làm giảm hiệu quả của chúng nên chất lượng cốt liệu phải được kiểm soát chặt chẽ. Nếu hàm lượng bùn tăng lên, nên tăng liều lượng chất siêu dẻo polycarboxylate.
7. Khi có sự biến động nhiệt độ đáng kể giữa ngày và đêm, điều quan trọng là phải theo dõi sự thay đổi độ sụt của bê tông và điều chỉnh liều lượng phụ gia kịp thời (theo nguyên tắc liều lượng thấp hơn ở nhiệt độ thấp và liều lượng cao hơn ở nhiệt độ cao).
8. Không nên trộn chất siêu dẻo polycarboxylate với chất siêu dẻo gốc naphtalen. Phải tránh trộn lẫn và bất kỳ thiết bị nào đã được sử dụng với chất siêu dẻo naphthalene phải được làm sạch hoàn toàn để tránh làm mất hiệu quả của chất siêu dẻo polycarboxylate.
9. Trong quá trình thử nghiệm (sản xuất), khi chỉ đạt được liều lượng cơ bản và đáp ứng được khả năng làm việc ban đầu của bê tông, vẫn có thể có sự hao hụt đáng kể theo thời gian. Vì vậy, trong quá trình thử nghiệm (sản xuất) nên tăng liều lượng (đạt mức bão hòa) để giải quyết vấn đề hao hụt độ sụt.
10. Vì chất siêu dẻo polycarboxylate có tốc độ giảm nước và độ phân tán cao nên khả năng làm việc của bê tông cần được đánh giá chủ yếu thông qua các thước đo về khả năng chảy thay vì chỉ độ sụt.
11. Khi giảm lượng vật liệu xi măng, điều quan trọng là phải đảm bảo kiểm soát chặt chẽ hơn tỷ lệ nước-xi măng trong quá trình sản xuất. Nếu xảy ra hiện tượng mất độ sụt đáng kể, cần khắc phục bằng cách tăng liều lượng phụ gia hoặc thêm lại, thay vì thêm nước, điều này có thể làm giảm đáng kể cường độ.
12. Cường độ của bê tông chủ yếu được xác định bởi tỷ lệ nước-xi măng. Chất siêu dẻo Polycarboxylate, do tốc độ giảm nước cao, có thể dễ dàng giảm mức sử dụng nước trong hỗn hợp sản xuất, do đó làm giảm tỷ lệ nước-xi măng và tổng chi phí của bê tông. Việc điều chỉnh liều lượng phụ gia phải được thực hiện theo thời gian thực dựa trên điều kiện nguyên liệu thô và sự dao động nhiệt độ ảnh hưởng đến khả năng làm việc của bê tông.