Механизам деловања молекула поликарбоксилата

1.Дисперсинг Ацтион

Када се цемент помеша са водом, честице привлаче једна другу, формирајући флокулисану структуру која може да обухвати 10%-30% воде између честица цемента. Ова заробљена вода не може слободно да се креће или да обезбеди подмазивање, што негативно утиче на флуидност цементне пасте. Молекули поликарбоксилата се адсорбују на површину честица цемента, дајући негативно наелектрисање које ствара електростатичко одбијање. Ова акција промовише дисперзију честица цемента, нарушавајући флокулисану структуру и ослобађајући заробљену воду да учествује у протоку. Ово објашњава ефекат поликарбоксилатних суперпластификатора на смањење воде; побољшавају коришћење воде без произвољног повећања или смањења укупног садржаја воде. Поред тога, формирање комплекса између ЦОО²⁻ и Ца²⁺ јона смањује концентрацију јона калцијума у ​​цементној пасти, одлажући кристализацију Ца(ОХ)₂ и смањујући формирање ЦСХ гела, чиме се успорава процес хидратације цемента. Сходно томе, молекули поликарбоксилата такође показују одређени степен успоравања. Занимљиво је да развој раствора поликарбоксилата ране чврстоће може бити изазован због њихових својстава успоравања. Већина адитива ране јачине доступних на тржишту ослања се на мешање са агенсима као што су натријум нитрит и триетаноламин да би се постигао овај ефекат.

2. Подмазивање Акција

Бочни ланци поликарбоксилатних суперпластификатора садрже хидроксилне и етарске групе (-ЦОЦЦ) које показују хидрофилност. Ове групе формирају водоничне везе са молекулима воде, стварајући водени филм на површини честица цемента. Овај водени филм има одлична својства подмазивања, ефикасно смањујући отпор између честица цемента и повећавајући течност бетона.

3.Стерички ефекат сметње

Разграната структура поликарбоксилатних суперпластификатора има просторну конфигурацију на микроскопском нивоу. Слично као "мали буцмасти" лик у анимацији, чија увијена коса спречава контакт са "великим буцмастим" цементним честицама иза себе, што су честице цемента ближе једна другој, то је ефекат стеричне сметње већи.

Овај ефекат побољшава задржавање бетона у слијегању. Величина честица цемента је у микрометарском опсегу, док су молекули поликарбоксилата у нанометарском опсегу, отприлике три реда величине мање. Једна честица цемента може адсорбовати неколико молекула поликарбоксилата. Шематски приказ молекула поликарбоксилата подсећа на чешаљ. У почетку, „мали буцмаст“ лик завршава у трагичној ситуацији, неспособан да се отресе „великог буцмастог“, који на крају виче и побеђује га. Док молекули поликарбоксилата одлажу процес хидратације адсорбујући се на честице цемента, они ће на крају бити обавијени продуктима хидратације, губећи своју ефикасност. Све у свему, адсорпционо дејство молекула поликарбоксилата не мења својства цемента; он само мења понашање течења бетона без утицаја на његову каснију чврстоћу.