Kāds ir gaisa piesaistīšanas aģenta mehānisms?

Gaisu izvadošās vielas galvenokārt ir anjonu virsmaktīvās vielas. Ūdens-gaisa saskarnē hidrofobās grupas ir orientētas uz gaisa pusi, savukārt cementa-ūdens saskarnē cements vai tā hidratācijas joni tiek adsorbēti ar hidrofilajām grupām. Hidrofobās grupas tiek atgrūstas no cementa un tā hidratācijas joniem, veidojot hidrofobu adsorbcijas slāni, kas tiecas tuvoties gaisa virsmai. Sakarā ar šo jonu pieeju gaisa virsmai un gaisu piesaistošo vielu molekulu adsorbciju gaisa un ūdens saskarnē, ūdens virsmas spraigums ir ievērojami samazināts, kā rezultātā betonā maisīšanas laikā veidojas daudzi sīki gaisa burbuļi. Šiem burbuļiem ir virziena adsorbcijas slānis ar vienādu lādiņu, liekot tiem atgrūst viens otru un vienmērīgi sadalīties. No otras puses, daudzi anjonu gaisu piesaistoši līdzekļi izgulsnē kalcija sāļus cementa šķīdumos ar augstu kalcija saturu, kas adsorbējas uz burbuļplēves, efektīvi novēršot burbuļu plīšanas. Ievadītās mazās, viendabīgās putas var saglabāties stabilas noteiktu laiku.

No iepriekš minētā mehānisma var redzēt, ka gaisu piesaistošo vielu saskarnes aktivitāte ir līdzīga ūdens reducētāju darbībai. Atšķirība ir tāda, ka ūdens reducētāju saskarnes aktivitāte galvenokārt notiek šķidruma un cietās vielas saskarnē, savukārt gaisu piesaistošo aģentu saskarnes aktivitāte galvenokārt notiek gāzes-šķidruma-cietās vielas saskarnē. Ir skaidrs, ka gaisu piesaistošo līdzekļu galvenā funkcija ir gaisa burbuļu ievadīšana, kam seko izkliedes un mitrināšanas darbības.

Ja sausu javu, kas satur gaisu izraisošus līdzekļus, sajauc ar ūdeni, līdzekļi ievērojami samazina ūdens virsmas spraigumu un saskarnes enerģiju, izraisot daudzu sīku slēgtu gaisa burbuļu veidošanos maisīšanas laikā. Lielākajai daļai šo burbuļu diametrs ir mazāks par 200 μm.

Gaisu izraisošie līdzekļi ar fizisku iedarbību ievieš javā stabilus mikroburbuļus. Tas samazina mitrās javas blīvumu, uzlabo apstrādājamību un palielina mitrās javas iznākumu. Javā aizturētais gaiss uzlabo betona siltumizolācijas īpašības, bet arī samazina tā izturību. Gaisu izraisošo vielu devas atšķiras atkarībā no sausās javas veida un izmantotā gaisa izvadīšanas līdzekļa, taču parasti tā ir ļoti zema, parasti 0.002% līdz 0,01 % no cementa masas, nepārsniedzot 0,05 % no cementa masas.

Gaisa saturu javā ietekmē dažādi faktori, tostarp cementa un piedevu īpašības un daudzums, ūdens un cementa attiecība (ūdens un saistvielas attiecība), gaisu izvadošo vielu veids un devas, pildvielu kvalitāte un daļiņu sadalījums, pildvielu veids un ietilpība. javas maisītājs, sajaukšanas temperatūra, maisījuma konsistence un apkārtējās vides temperatūra. Lai gan pievienotais gaisu piesaistošā līdzekļa daudzums ir ļoti mazs, tas būtiski ietekmē sausās javas veiktspēju. Tās galvenās funkcijas ir:

Sausās javas iestrādājamības uzlabošana

Gaisu izraisošu vielu iekļaušana betona maisījumā veido daudz mazu slēgtu gaisa burbuļu. Šie mikroburbuļi darbojas kā lodīšu gultņi, samazinot berzes pretestību starp pildvielu daļiņām, tādējādi palielinot betona maisījuma plūstamību. Ja plūstamība tiek uzturēta nemainīga, ūdens saturu var samazināt. Tajā pašā laikā, ūdens vienmērīgi sadaloties uz daudzu gaisa burbuļu virsmas, tiek samazināts brīvi kustīgā ūdens daudzums, kā rezultātā samazinās mitrās javas asiņošana un attiecīgi palielinās ūdens aizture un kohēzija.

Sausās javas stiprības samazināšana

Daudzu gaisa burbuļu klātbūtnes dēļ javas nestspēja ir samazināta, kā rezultātā samazinās betona stiprība. Tomēr gaisa izvadīšanas līdzekļiem ir noteikta ūdens samazinoša iedarbība (īpaši gaisu izvadošajiem ūdens reducētājiem, kuriem ir būtiskāka ūdens daudzumu samazinoša iedarbība). Samazinātā ūdens un cementa attiecība zināmā mērā kompensē izturību. Tomēr gaisa izvadīšanas līdzekļu pievienošana joprojām samazina javas stiprību, īpaši spiedes izturību. Tāpēc gaisu izvadošo vielu deva ir stingri jākontrolē, un optimālā deva jānosaka, pārbaudot gaisa saturu, apstrādājamību un saistīto javas stiprumu. Turklāt daudzo gaisa burbuļu klātbūtnes dēļ javas elastīgā deformācija palielinās un elastības modulis samazinās, kas ir izdevīgi, lai uzlabotu javas izturību pret plaisām.

Palielina javas necaurlaidību un sala izturību

Gaisa izvadīšanas līdzekļi samazina betona maisījumu asiņošanu (parasti samazina asiņošanu par 30% līdz 40%). Līdz ar to tiek samazināti arī asiņošanas kapilārie kanāli. Vienlaikus daudzu slēgtu mikroburbuļu klātbūtne bloķē vai pārtrauc kapilāro ūdens kanālus javā, mainot poru struktūru un uzlabojot javas necaurlaidību. Burbuļiem ir ievērojama elastīga deformācijas spēja, nodrošinot amortizācijas efektu pret ūdens sasalšanas radīto izplešanās spriegumu, tādējādi uzlabojot javas salizturību un palielinot tās izturību. Turklāt gaisa izvadīšanas līdzekļu pievienošana samazina javas blīvumu, ietaupot materiālus un palielinot būvniecības laukumu.

Faktori, kas ietekmē javas gaisa saturu:

Cementa un piemaisījumu raksturojums un daudzums

Ūdens un cementa attiecība (ūdens un saistvielas attiecība)

Gaisu izraisošo līdzekļu veids un devas

Minerālmateriālu kvalitāte un daļiņu sadalījums

Javas maisītāja tips un jauda

Maisīšanas temperatūra

Maisījuma konsistence

Apkārtējās vides temperatūra