Уведени су тип, механизам деловања, примена и формула средства за редукцију воде

Редуктори воде су врста адитива за бетон који се користи у области грађевинских материјала. У зависности од различитих стандарда као што су изглед, способност смањења воде, састав и хемијске компоненте, редуктори воде се могу класификовати у различите типове. Редуктори воде помажу у смањењу потребне количине цемента и воде, побољшавају пластичност бетона и смањују скупљање бетона. Механизми редуктора воде укључују дисперзију, подмазивање, стеричне сметње и ефекте контролисаног ослобађања. Постоји много формулација за редукторе воде. Испод су два узорка формулација за референцу.

1. Шта је редуктор воде?

Редуктор воде је адитив који смањује количину воде која се меша у бетону без значајног слеђивања. Већина редуктора воде су ањонски сурфактанти, укључујући лигносулфонате, нафтален сулфонат формалдехидне полимере и друге. Када се додају у бетонску мешавину, они распршују честице цемента, побољшавају обрадивост, смањују однос воде и цемента и побољшавају течност бетонске мешавине. Алтернативно, они могу смањити количину коришћеног цемента, чиме се штеди цемент.

2. Врсте редуктора воде

• По изгледу:Редуктори воде се могу класификовати као течни или прах. Течни облици обично имају садржај чврсте материје од 20%, 40% (назван матична течност) или 60%, док облици у праху обично садрже 98% чврстог садржаја.
• Према смањењу и повећању капацитета воде:Обични редуктори воде (такође познати као пластификатори, са стопом редукције воде од најмање 8%, као што су они на бази лигносулфоната). Високоефикасни редуктори воде (такође познати као суперпластификатори, са стопом редукције воде не мањом од 14 %, укључујући нафтален, меламин, амино сулфонат и алифат типови). Редуктори воде високих перформанси (са стопом редукције воде од најмање 25%, као што су редуктори воде на бази поликарбоксилата), даље категорисани на тип ране чврстоће, стандардни тип и ретардирани тип.
• По композитним материјалима:Високоефикасни редуктори воде на бази лигносулфоната, на бази полицикличних ароматичних соли, на бази сулфоната растворљиве смоле, на бази нафталена, високоефикасни редуктори воде на бази алифата, високоефикасни редуктори воде на бази амино-а и на бази поликарбоксилата -перформансе редуктора воде.
• По хемијском саставу:Високоефикасни редуктори воде на бази лигносулфоната, нафталена, на бази меламина, на бази амино сулфоната, на бази масних киселина и поликарбоксилата.

3. Функције редуктора воде

• Без промене пропорција других сировина (осим цемента), редуктори воде могу смањити количину утрошеног цемента. Додавање редуктора воде на 0.2%-0.5% масе цемента може уштедети 15%-30% потрошње цемента.
• Без промене пропорција других сировина (осим воде), редуктори воде могу смањити количину воде, значајно побољшавајући чврстоћу бетона. Ране и касније чврстоће бетона са редукторима воде могу се повећати за више од 60% односно 20%, у поређењу са бетоном без редуктора воде. Ово омогућава изливање бетона високе чврстоће класе Ц100.
• Без мењања пропорција других сировина, редуктори воде могу у великој мери побољшати реолошка својства и пластичност бетона, омогућавајући да се изградња врши самопроточним, пумпањем и методама без вибрација, чиме се побољшава брзина изградње и смањује потрошња енергије.
• Додавање високоефикасних редуктора воде може удвостручити животни век бетона, продужавајући нормалан животни век зграда.
• Редуктори воде смањују скупљање бетона током очвршћавања, спречавајући пукотине у компонентама бетона и побољшавајући отпорност на смрзавање и одмрзавање, што је корисно за зимску градњу.

4. Механизми редуктора воде

• Ефекат дисперзије:Када се цемент помеша са водом, процес хидратације цементних честица формира двоструку структуру електричног слоја на површини, стварајући растворени водени филм и изазивајући привлачну силу између честица. Ово доводи до флокулације, задржавања 10%-30% воде која се меша и спречава је да учествује у слободном протоку и подмазивању, што утиче на проточност смеше. Када се дода редуктор воде, његови молекули се адсорбују на површине честица цемента, чинећи честице истоветним наелектрисањем (обично негативно), што доводи до електростатичког одбијања које распршује честице цемента, разбијајући флокулантну структуру и ослобађајући заробљену воду, који учествује у течењу чиме се побољшава течност бетонске мешавине.
• Ефекат подмазивања:Хидрофилне групе у редуктору воде су високо поларне, а адсорбовани филм на површинама честица цемента ступа у интеракцију са молекулима воде да би се формирао стабилан филм растворене воде. Овај филм има одлична својства подмазивања, смањујући отпор клизања између честица цемента и додатно побољшавајући течност бетона.
• Стерицни ефекат сметње:Структура редуктора воде садржи хидрофилне бочне ланце који се простиру у воденом раствору, формирајући хидрофилни адсорпциони слој одређене дебљине на површини честица цемента. Када се честице цемента приближавају, слојеви адсорпције почињу да се преклапају. Што је више преклапања, то је стерична препрека јача, што повећава силу одбијања између честица и омета њихово агрегирање, одржавајући добар пад за бетонску мешавину.
• Ефекат контролисаног ослобађања грана кополимера:Нови типови редуктора воде, као што су они на бази поликарбоксилата, укључују бочне гране на молекуле током производње. Ове гране стварају стеричку препреку и могу се постепено цепати у високој алкалности хидратације цемента. Ово ослобађа карбоксилне киселине које побољшавају ефекат дисперзије, додатно побољшавајући дисперзију честица цемента и контролишу губитак слегања.

5. Формулације за смањење воде

Формула редуктора воде од поликарбоксилата:Малеински анхидрид: акрилат поли(етилен гликол) моноестар: натријум акрилат=1:3:2.4. Ток процеса: Користите 1% К2С2О8 као иницијатор, температура реакције 85 степени, време реакције 6 сати.

Формула:

Акрилна киселина 38кг + процесна вода 82кг

Меркаптосирћетна киселина 1,2 кг + процесна вода 138,2 кг

Водоник пероксид 3кг + процесна вода 117кг

ТПЕГ (велики мономер) 360 кг + процесна вода 260 кг Ток процеса: Растворите ТПЕГ и равномерно промешајте, одржавајући температуру на 70 степени. Додати раствор акрилне киселине и раствор водоник пероксида из резервоара за високу позицију у року од 3 сата. Додати раствор меркаптосирћетне киселине у року од 3,5 сата. Држите реакцију на 40 степени 3 сата да се реакција заврши, а затим охладите на 40 степени да бисте добили готов производ.