Natri Gluconate là gì và điều gì làm cho Natri Gluconate đặc biệt có lợi cho bê tông?

Natri gluconate là một hợp chất có công thức hóa học NaC₆H₁₁O₇, là muối natri của axit gluconic. Loại bột màu trắng, hòa tan trong nước này được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Được chiết xuất lần đầu tiên từ axit gluconic vào thế kỷ 19, natri gluconate được biết đến với đặc tính chelat tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi như một tác nhân tạo chelat trong nhiều quy trình khác nhau.

Natri gluconate là một muối natri hữu cơ không hòa tan trong họ axit cacboxylic hydroxyl, được tạo ra bằng cách lên men glucose. Gluconate là sản phẩm phụ của quá trình oxy hóa glucose và tồn tại rộng rãi trong tự nhiên. Các nhà sản xuất natri gluconate thực hiện quá trình này trên quy mô lớn, sản xuất số lượng lớn muối để cung cấp cho thị trường. Do đặc tính chelat của natri gluconate, nó có thể tạo thành phức chất ổn định với các ion kim loại, do đó ngăn chặn các ion kim loại này phản ứng với các chất khác.

Đặc tính này cho phép natri gluconate đóng vai trò quan trọng trong nhiều môi trường khác nhau, chẳng hạn như chất ổn định trong thực phẩm và đồ uống, làm chất tẩy vết bẩn trong các sản phẩm tẩy rửa, làm thành phần dược phẩm trong lĩnh vực dược phẩm và làm phụ gia bê tông trong xây dựng. nguyên vật liệu. Trong các ứng dụng bê tông, natri gluconate cải thiện khả năng làm việc và độ bền của bê tông bằng cách điều chỉnh phản ứng hóa học của bê tông, do đó mang lại lợi ích đáng kể cho ngành xây dựng.

Tại sao natri gluconate có lợi ích to lớn trong việc cải thiện hiệu suất của bê tông? Dựa trên ảnh hưởng của nó đến phản ứng hóa học và cấu trúc vi mô của bê tông, nó có thể được xây dựng từ nhiều khía cạnh. Chúng bắt nguồn từ khả năng thi công, thời gian đông kết, độ bền và độ bền cũng như tính thấm.

1. Về mặt cải thiện khả năng làm việc của bê tông, natri gluconate, như một chất khử nước, có thể cải thiện tính lưu động của bê tông, vì natri gluconate có thể làm giảm lực hút giữa các hạt xi măng, do đó giảm lượng nước tiêu thụ trong khi vẫn duy trì tính lưu động và khả năng làm việc của bê tông, giúp cho việc thi công và tạo hình bê tông trở nên dễ dàng hơn.
2. Về mặt kéo dài thời gian đông kết của bê tông, natri gluconate có tác dụng làm chậm đông kết, điều này đặc biệt quan trọng trong việc xây dựng môi trường nhiệt độ cao hoặc bê tông cần vận chuyển trong thời gian dài. Nguyên tắc là natri gluconate ức chế phản ứng hydrat hóa của axit tricalci-silicic (C₂S) và axit dicalci-silicic (C₂S) trong xi măng bằng cách hấp phụ trên bề mặt các hạt xi măng, do đó làm chậm quá trình đông kết và đông cứng của bê tông.
3. Về mặt nâng cao cường độ và độ bền của bê tông, natri gluconate giúp điều chỉnh tốc độ hydrat hóa của xi măng và tối ưu hóa cấu trúc vi mô của vật liệu gốc xi măng trong quá trình đông cứng của bê tông. Đặc biệt trong giai đoạn hydrat hóa sau này, natri gluconate có thể thúc đẩy sự hình thành các cấu trúc xi măng-đá dày đặc hơn, đồng thời cải thiện cường độ nén và độ bền lâu dài của bê tông bằng cách giảm độ xốp và tăng cường độ nén của vùng liên kết giao diện.
4. Về việc giảm tính thấm của bê tông, bằng cách tối ưu hóa cấu trúc vi mô của đá xi măng, natri gluconate có thể làm giảm độ xốp của bê tông một cách hiệu quả, từ đó làm giảm tính thấm của nó, tăng cường khả năng chống chịu của bê tông với nước và các hóa chất độc hại, đồng thời cải thiện độ bền và cuộc sống phục vụ.

Được chứng minh rõ ràng bằng dữ liệu thực nghiệm cụ thể, nghiên cứu tập trung vào tác động của SG đến tính lưu động, thời gian đông kết, nhiệt thủy hóa và độ bền của UHPC, tiết lộ những phát hiện chính sau đây.

1. Cải thiện tính lưu động: SG tăng cường tính lưu động ban đầu của UHPC trong giai đoạn dẻo bằng cách ức chế sự hình thành ettringite sớm (AFt) và trì hoãn các phản ứng hydrat hóa của tricanxi silicat (C₃S) và dicanxi silicat (C₂S). Tính lưu loát không giảm trong vòng một giờ đầu tiên. Khi liều SG đạt hoặc vượt quá 0,06%, giá trị độ sụt ở phút thứ 30 và 60 đều cho thấy sự gia tăng.

2. Thời gian cài đặt kéo dài: SG kéo dài đáng kể thời gian đông kết của UHPC trong giai đoạn đông kết và đông cứng bằng cách ức chế sự hình thành canxi hydroxit (CH). Với liều lượng SG là {{0}},15%, thời gian đông kết ban đầu và cuối cùng lần lượt dài hơn 5,0 lần và 4,5 lần so với nhóm đối chứng.

3. Giai đoạn phát triển sức mạnh: Mặc dù cường độ của UHPC giảm đáng kể trong giai đoạn đầu phát triển cường độ (1 và 3 ngày) khi tăng liều SG, SG có thể thúc đẩy sự hình thành AFt ở các lỗ chân lông và bề mặt cốt liệu ở các giai đoạn sau, làm giảm độ xốp của hồ xi măng và tăng cường cường độ nén của UHPC ở 28 ngày, 60 ngày và 90 ngày. Đáng chú ý, ở liều SG 0,12%, sức mạnh sau 90 ngày tăng 13%.