Kāda ir nātrija naftalīna sulfonāta formaldehīda kondensāta izmantošana betonā?

Kāda ir nātrija naftalīna sulfonāta formaldehīda kondensāta izmantošana betonā?

Galvenā naftalīna augstas efektivitātes ūdens reducējošā līdzekļa sastāvdaļa ir naftalīna sulfonāts, kas var reaģēt ar cementa daļiņu virsmu, veidojot ūdenī šķīstošos savienojumus. Šie savienojumi iedarbojas divos veidos: viens no tiem veido lādiņu aizsargkārtu uz cementa daļiņu virsmas, lai samazinātu adsorbcijas spēku starp daļiņām, tādējādi samazinot cementa koloīda virsmas spraigumu un uzlabojot cementa daļiņu izkliedi; otrs ir kavēt hidratācijas reakciju starp cementa daļiņām cementa hidratācijas reakcijas laikā un samazināt iekšējo un ārējo saskarnes spēku, kas noved pie ūdens un cementa attiecības samazināšanās.

 

Ūdens samazināšanas līdzekļa izpēte Ķīnā sākās salīdzinoši vēlu, 1940. gadu beigās, Ķīna pirmo reizi ieviesa piedevas cementa un betona dizainā. 1975, Lu Zhang, Tsinghua universitāte, veiksmīgi sagatavoja naftalīna bāzes ūdens reducētāju NF un tajā pašā laikā padziļinātu izpēti par naftalīna bāzes ūdens samazināšanas līdzekļa mehānismu. Nozīmīgajam naftalīna ūdens reducējošā līdzekļa pētījuma rezultātam ir pavērsiena nozīme betona piedevu attīstībā Ķīnā. Pašlaik ūdens reducējošais līdzeklis var uzlabot betona mehāniskās īpašības, uzlabot būvniecības vienkāršību un samazināt resursu patēriņu, aizsargāt vidi, tāpēc tas ir kļuvis par būtisku cementa un betona sastāvdaļu un bieži tiek saukts par piekto. cementa un betona sastāvdaļa šajā nozarē. Naftalīna ūdens samazināšanas līdzeklis pašlaik ir atzīts par visefektīvāko ūdens samazināšanas piejaukumu nozarē, un ūdens samazināšanas līdzeklis tiek plaši izmantots Ķīnā. Pateicoties naftalīna ūdens reducējošā līdzekļa liela mēroga izmantošanai, rodas piesārņojuma problēmas un augstās izmaksas. Šajā rakstā no ūdens reducējošā līdzekļa darbības mehānisma tiek izmantots zaļš un efektīvs naftalīna ūdens reducētājs ar zemām izmaksām un zemu piesārņojumu, lai pētītu cementbetona veiktspēju ar dažādām naftalīna ūdens reducējošās līdzekļa devām. Pētījuma rezultāti sniedz zināmu teorētisko atsauci un norādījumus naftalīna ūdens reducējošā līdzekļa pielietošanai praktiskajā inženierijā.

1 Ūdens reducējošā līdzekļa funkcija un mehānisms
Otrkārt, ūdens samazināšanas līdzeklis var ievērojami uzlabot cementbetona konstrukcijas savietojamību un samazināt būvniecības sajaukšanas enerģijas patēriņu; treškārt, ūdens samazināšanas līdzeklis var samazināt cementa un ūdens daudzumu, nepazeminot cementbetona veiktspēju un mehāniskos rādītājus, lai samazinātu būvniecības izmaksas.
Ūdens reducējošā līdzekļa molekulārās struktūras divi gali ir hidrofilais gals un hidrofobais gals, lietošanas procesā hidrofilais gala punkts ir vērsts uz ūdeni, savukārt hidrofobais gala punkts ir vērsts uz gāzes vai cieto saskarni, tāpēc tas var samazināt saskarnes enerģiju. starp ūdeni, gāzes fāzi un cieto fāzi, lai panāktu dispersijas efektu. Parastā cementbetona konstrukcijas sajaukšanas procesā pēc ūdens pievienošanas cementam cements nekavējoties izveidos flokulējošu struktūru, kas satur daudz ūdens; ja pievieno ūdeni reducējošu līdzekli, no vienas puses, līdzeklis tiks piestiprināts pie cementa daļiņu virsmas, bloķējot saskares saskarni starp cementa daļiņām un ūdeni, un, no otras puses, aģenta hidrofilo galu. adsorbēs noteiktu daudzumu ūdens molekulu, kas iedarbosies uz cementa daļiņām, padarot tās vieglāk izkliedējamas; hidrofilais gals norāda uz ūdeni, bet hidrofobais gals norāda uz gāzes vai cietās virsmas saskarni. No otras puses, ūdens reducējošā līdzekļa hidrofilais gals adsorbēs noteiktu daudzumu ūdens molekulu, kas var ieeļļot cementa daļiņas un padarīt tās vieglāk izkliedētas; hidrofilā grupa ir negatīvi lādēta, un pēc adsorbcijas uz cementa daļiņu virsmas arī cementa daļiņas tiks negatīvi uzlādētas ar vienu un to pašu lādiņu, kas savstarpēji izslēgs viena otru un padarīs cementa daļiņas izkliedētākas, samazinās ūdens daudzums, un uzlabo betona plūstamību.

2 testa izejvielas
2.1 Cements
Cementa stiprības pakāpe un dozēšana ir tieši saistīta ar betona darba veiktspēju un izturību. Šajā testā tiek izmantots 32,5R cements, ko ražo Oriental Hope Chongqing Cement Co., Ltd. cementa indekss: stiprības pakāpe 32,5 MPa, sākotnējais sacietēšanas laiks 253 minūtes, galīgais sacietēšanas laiks 289 minūtes, standarta konsistence 28,2%, tilpuma stabilitāte ir kvalificēta, īpatnējais virsmas laukums 352 m2 /kg, 3d lieces izturība 6.4MPa, 28d lieces izturība 8.7MPa, 3d spiedes izturība 29.6MPa, 28d spiedes izturība 50.2MPa, visas atbilst specifikācijas prasībām.
2.2. Litie pelni
Lidojošo pelnu pievienošana cementbetonam samazina cementa daudzumu un uzlabo betona kopējo veiktspēju. Šajā testā izmantotos pelnus nodrošina Ķīnas Railway 16 Bureau Material Trading Co., Ltd. rūpnieciskā filiāle un tās veiktspējas rādītāji: smalkums (45 μm kvadrātveida caurumu sieta atlikums) 16,5%, mitruma saturs 0 0,28%, ūdens pieprasījuma koeficients 103%, degšanas zudums 3,21%, 28d aktivitātes indekss 75%, kas atbilst specifikācijas prasībām.
2.3. Agregāts
Cementbetona pildviela ietver smalko pildvielu un rupjo pildvielu, rupjajam pildījumam ir skeleta loma, smalkajam pildījumam ir pildījuma loma, pildvielas īpatsvars veido 7{{10}}% betona, tāpēc pildvielas rādītāji lielā mērā ietekmē betona konstrukcijas vieglumu un izturību. Šajā testā smalkais pildviela ir vidēja smilts ar smalkuma moduli 2,58, tilpuma blīvumu 1468 kg/m3, dubļu saturu 1,23%, un visi smalkā minerālmateriāla rādītāji atbilst pašreizējo specifikāciju tehniskajām prasībām. Rupjajam pildījumam ir mehāniski drupināts kaļķakmens šķembas, maksimālais daļiņu izmērs 23 mm, adata, pārslu saturs 2,9%, dubļu saturs 0,15%, mitruma saturs 0,15%, drupināšanas indekss 6,5%, šķietamais blīvums 2734 kg/m3, tilpums blīvums 1780kg/m3, šī rupjā agregāta rādītāji atbilst pašreizējām specifikācijām un tehniskajām prasībām.
2.4 Ūdens reducētājs un maisīšanas ūdens
Šajā eksperimentā tiek izmantots naftalīna augstas efektivitātes ūdens reducētājs, ko nodrošina Shanghai Yunzhe New Material Co., Ltd. Šī ūdens reducējošā līdzekļa galvenā sastāvdaļa ir nātrija naftalīna sulfonāta formaldehīda kondensāts, kas nav toksisks, nav kodīgs, viegli šķīst ūdenī. un ar stabilām fizikāli ķīmiskajām īpašībām. Specifiskie darbības rādītāji: 90% pulvera, pH vērtība no 7 līdz 9, nātrija sulfāta saturs no 15% līdz 20%, cementa javas plūsma ir 240 mm.
Eksperimentālajā procesā izmantotais ūdens ir Shizhu Tujia autonomā apgabala Čuncjinas pašvaldības ūdens, un visi tā rādītāji atbilst “Betona ūdens standarta” JGJ63-2006 standartam.

Pēc noteikta naftalīna ūdens reducējošā līdzekļa daudzuma pievienošanas betona ūdens un cementa attiecībai bija tendence samazināties, bet betona stiprība uzrādīja pakāpenisku cementbetona stiprības tendences pieaugumu no 3. līdz 7. dienai. zemākā robežvērtībā, un betona stiprība no 14. līdz 60. d., salīdzinot ar iepriekšējo 7. d. stiprību, ir ievērojami uzlabojusies, tāpēc var secināt, ka naftalīna ūdens reducējošajam līdzeklim ir lielāka nozīme. loma betona stiprības veidošanā no 7. d. Līdz ar to var secināt, ka uz naftalīna bāzes esošais ūdens reducētājs spēlē lielāku lomu betona stiprības veidošanā no 7. līdz 14. d., kas liecina, ka ūdens samazināšana aģentam ir lielāka ietekme uz betona stiprību vēlākā periodā nekā iepriekšējā periodā. Salīdzinot ar eksperimentālo grupu bez ūdens reducējošā līdzekļa pievienošanas, redzams, ka betona stiprība visos posmos būtiski palielinās pēc ūdens reducējošā līdzekļa pievienošanas, īpaši nozīmīgākā ietekme ir betona 60 d vecumam, un tā stiprība palielinājusies par apmēram 15 MPa.
Ja naftalīna ūdens reducējošā līdzekļa diapazons ir no 1,6% līdz 1,8%, betona spiedes stiprība visos vecumos palielinās visstraujāk. Specifikāciju standartos prasītajai 28d spiedes stiprības līknei redzams, ka, salīdzinot ar betona paraugu stiprību bez ūdens reducējošā līdzekļa, betona stiprība palielinājās par 10 MPa, pievienojot 1,6% naftalīna ūdens reducējošā līdzekļa, un betona stiprība palielinājās par 12 MPa, pievienojot 1,8% naftalīna ūdens reducējošā līdzekļa, un var pierādīt, ka naftalīna ūdens reducējošā līdzekļa pievienošana var samazināt ūdens patēriņu uz cementa un betona vienību un būtiski palielināt spiedes izturību. betona, bet arī palielināt betona spiedes izturību. ievērojami palielināt betona spiedes stiprību, bet, ja naftalīna ūdens reducējošā līdzekļa deva ir lielāka par 1,8%, betona paraugu stiprības pieauguma temps kļūst lēnāks, un 3d spiedes stiprība uzrāda nulles pieaugumu. Visaptveroša ekonomiskā un betona stiprības pieauguma rezultātā naftalīna ūdens reducējošā līdzekļa deva ir 1,6% līdz 1,8% no kopējās pulvera daļiņu masas.
3.2. Naftalīna ūdens reducējošā līdzekļa dozēšanas ietekme uz būvniecības veiktspēju
Atbilstoši 1.tabulā redzamajai proporciju shēmai tika noteikts betona sākotnējais sacietēšanas laiks, galīgais sacietēšanas laiks, slīdēšanas un citi rādītāji ar atšķirīgām ūdens reducējošā līdzekļa devām saskaņā ar "Parastu betona maisījumu īpašību standarta pārbaudes metodes".
 

Betonā, kas sajaukts ar naftalīna ūdens reducētāju, cementbetona sākotnējais un galīgais sacietēšanas laiks ir ievērojami uzlabots, un, palielinoties ūdens reducējošā līdzekļa daudzumam, pakāpeniski uzlabojas sacietēšanas laiks, uzlabojas pirmās ātras un pēc tam. lēni, un beidzot izlīdzinājās. Tātad ūdens samazināšanas līdzekļa pievienošana var samazināt cementbetona transportēšanu un bruģēšanas laiku, taču pievienošanas daudzums nav lielāks, jo labāk, no vienas puses, pievieno pārāk daudz, lai galīgais sacietēšanas laiks būtu pārāk garš, nav labvēlīgs betona stiprības veidošanās, uzlabo betona stiprības veidošanos, jo lēni iznīcina ārējās vides faktoru iespējamību, no otras puses, palielina būvniecības izmaksas.

Palielinoties ūdens reducējošā līdzekļa daudzumam, betona nosēdums vispirms palielinās un pēc tam samazinās, ja deva ir pārāk liela, būs nopietna atslāņošanās un segregācijas parādība. Palielinoties ūdens samazināšanas līdzekļa daudzumam, betona paraugu kohēzija kļūst arvien labāka. Ūdens reducējošā līdzekļa deva bija no 1,6% līdz 1,8%, un betona ūdens aizture bija labāka.

Noslēgumā redzams, ka naftalīna ūdens reducējošā līdzekļa dozēšana var uzlabot cementbetona konstrukcijas vienkāršību noteiktā diapazonā, tāpēc naftalīna ūdens reducējošā līdzekļa dozēšanai ieteicams būt 1,6% līdz 1,8% no kopējās masas. no cieta pulvera.
4 Secinājums
(1) Abi ūdens reducējošā līdzekļa molekulas gali ir hidrofili un hidrofobi, un aģenta hidrofilais gals ir vērsts uz ūdeni, savukārt aģenta hidrofobais gals ir vērsts uz gāzes vai cieto saskarni, kas var samazināt saskarnes enerģija starp ūdens un gāzes fāzi un cieto fāzi, lai panāktu dispersijas efektu.
(2) Ūdens samazināšanas līdzekļa ietekmes laiks uz betona stiprību ir no 7 līdz 14 d. Salīdzinot ar betonu bez ūdens samazināšanas līdzekļa, tā 60d spiedes izturība palielinājās par aptuveni 15MPa.
(3) Visaptveroša cementbetona spiedes izturība, ūdens-cementa attiecība, sākotnējais sacietēšanas laiks, galīgās sacietēšanas laiks un ekonomiskie faktori ir ieteicami naftalīna ūdens samazināšanas līdzekļa devai no 1,6% līdz 1,8% no kopējās cietā pulvera masas.