Водоуменьшающая добавка
Водоуменьшающие добавки на основе поликарбоновой кислоты были разработаны и быстро нашли применение. Они широко используются в крупных и ключевых инженерных проектах, таких как водохозяйственные сооружения, гидроэнергетика, водная инженерия, морское строительство и строительство мостов.
Механизм действия поликарбонового водоуменьшающего добавки
При смешивании цемента с водой под действием межмолекулярных сил между частицами цемента цементный раствор образует хлопкообразную структуру, в результате чего 10–30 % смешанной воды оказывается заключенной в частицы цемента. Это препятствует свободному течению и смазыванию воды, ухудшая тем самым рабочие свойства бетонной смеси. При добавлении водоуменьшающих агентов их молекулы избирательно адсорбируются на поверхности частиц цемента, придавая поверхности частиц одинаковый заряд (обычно отрицательный). Это создает электростатическое отталкивание, в результате чего частицы диспергируются и разрушают флокулярную структуру. В результате ранее инкапсулированная вода высвобождается и может участвовать в потоке, тем самым эффективно улучшая работоспособность бетонной смеси.
Основные эксплуатационные характеристики поликарбоксильной кислоты, используемой в качестве водоредуцирующего добавки
Гидрофильные группы в водоредуцирующей добавке обладают сильной полярностью, что позволяет адсорбционной пленке водоредуцирующей добавки на поверхности частиц цемента образовывать стабильную сольватированную водную пленку с молекулами воды. Эта водная пленка обладает отличными смазывающими свойствами, эффективно снижая сопротивление скольжению между частицами цемента, тем самым еще больше улучшая текучесть раствора и бетона.
Водорастворимые боковые цепи в структуре водоуменьшающего агента простираются в водный раствор, образуя водорастворимый трехмерный адсорбционный слой определенной толщины на поверхности адсорбированных частиц цемента. Когда частицы цемента приближаются друг к другу, адсорбционные слои начинают перекрываться, создавая пространственный стерический эффект между частицами. Чем больше перекрытие, тем больше стерическая сила отталкивания, которая, в свою очередь, ингибирует силу сцепления между частицами цемента, тем самым поддерживая хорошую стабильность осадки в растворе и бетоне.
При приготовлении поликарбоновых водоредукторов на молекулы водоредуктора прививаются боковые цепи. Эти боковые цепи не только обеспечивают пространственный стерический эффект, но и в условиях высокой щелочности гидратации цемента могут постепенно расщепляться, высвобождая поликарбоновые кислоты с диспергирующими свойствами. Это улучшает диспергирование частиц цемента и контролирует потерю осадка.