Introducción y análisis del superplastificante (con la fórmula al final).

Introducción y análisis del superplastificante (con la fórmula al final).

Análisis de la formulación de superplastificantes.

|Análisis y detección El proceso de hidratación del cemento Portland se divide generalmente en cinco etapas: preinducción, inducción, aceleración, desaceleración y estabilización. La función del superplastificante es esencialmente prolongar el período de inducción de la hidratación del cemento, principalmente retrasando la hidratación del cemento y el agua para lograr el propósito de retardar. La mayoría de los superplastificantes son tensioactivos aniónicos y, después de incorporarse al hormigón, los iones negativos del superplastificante –SO42-,-COO- se adsorberán en las partículas de cemento bajo la acción del Ca{{ cargado positivamente. 4}} mineral de las partículas de cemento, formando la distribución de iones de la doble capa eléctrica de difusión (potencial Zeta), y formando la distribución de iones de la doble capa eléctrica de difusión en la superficie, de modo que las partículas de cemento se dispersen bajo la acción de Repulsión electrostática y hacer que el hormigón sea fluido. Cuanto mayor sea el valor absoluto del potencial zeta, mejor será la reducción de agua.

1. Clasificación de superplastificante.

1.1 Superplastificante de alta eficiencia de polialquil aril sulfonato El principio de síntesis del superplastificante de naftaleno se realiza mediante sulfonación, hidrólisis, condensación y neutralización de naftaleno industrial, ácido sulfúrico concentrado, formaldehído y álcali bajo ciertas condiciones de reacción. Según las diferentes materias primas, se divide en tres categorías: superplastificante a base de naftaleno, superplastificante a base de metilnaftaleno y superplastificante a base de antraceno. Entre ellos, el superplastificante de naftaleno (principalmente condensado de B-naftaleno sulfonato formaldehído) se sintetiza principalmente con naftaleno industrial, el superplastificante de metilnaftaleno se sintetiza principalmente con metil naftaleno o aceite de lavado que contiene alto contenido de metil naftaleno, y el superplastificante de antraceno se fabrica con aceite de antraceno como principal materia prima sintética.

El superplastificante de naftaleno tiene una gran adaptabilidad a diferentes variedades de cemento, mezclado con 0. Una dosis de cemento del 75 % de este tipo de agente superplastificante puede ahorrar entre un 15 y un 20 % de la dosis de cemento, el superplastificante de naftaleno de alta eficiencia tiene un fuerte efecto de dispersión en cemento, puede hacer que el asentamiento del concreto de referencia sea de 6 ~ 8 cm a 18 ~ 22 cm, pero la pérdida de asentamiento del concreto es rápida, a menudo de 30 a 60 minutos para perder fluidez. Especialmente cuando se construye en un ambiente de alta temperatura como el verano, esto afecta seriamente la trabajabilidad del concreto.

La desventaja sobresaliente del superplastificante de alta eficiencia de naftaleno es que tiene un rendimiento deficiente de retención de asentamiento y se puede mezclar con retardadores (tripolifosfato de sodio, citrato de sodio, tartrato de potasio y sodio, gluconato de sodio, sacarosa) para reducir la pérdida de asentamiento. También se puede combinar con lignosulfonato para mantener cierta entrada de aire y reducir la pérdida de asentamiento del concreto.

La cantidad de superplastificante y el contenido de sulfato en el cemento afectan conjuntamente la fluidez de la lechada de cemento. Agregar una cantidad adecuada de sulfato puede reducir el calor de hidratación del cemento, retrasar la reacción de hidratación del cemento, mejorar la compatibilidad del superplastificante de naftaleno con el cemento y reducir la pérdida de fluidez con el tiempo. Cuando hay una cantidad adecuada de superplastificante de naftaleno en la lechada de cemento, el efecto del sulfato es más obvio.

El condensado de melamina formaldehído sulfonado, también conocido como superplastificante de resina de melamina soluble en agua, tiene un importante efecto de reducción de agua (la tasa de reducción de agua es superior al 25%, ligeramente menor que el superplastificante de naftaleno de alta eficiencia), buen rendimiento de dispersión del cemento, resistencia inicial significativa Efecto, buena adaptación al vapor y al curado, y básicamente no afecta las características del tiempo de fraguado del hormigón ni el contenido de gas.

Desventajas: La pérdida de asentamiento es rápida en el concreto y la adaptabilidad a las variedades de cemento no es demasiado buena. Además, también existen desventajas como el alto costo de producción y la dificultad para fabricar polvo.

Modificación química:

Se utiliza urea parcial para reemplazar la melamina y preparar un superplastificante de alta eficiencia con una alta tasa de reducción de agua, lo que reduce los costos. La modificación química del superplastificante lignosulfonato de sodio para p-aminolignosulfonato se puede resumir en tres aspectos, a saber: (1) fuerte oxidación del lignosulfonato modificado, de modo que el grupo retardante (-OH) y el enlace éter (-O-) en el lignosulfonato se oxidan. en grupos carboxilo (-COOH) con poco retardo, para reducir el efecto retardante del lignosulfonato y mejorar su dispersión y rango de dosificación. (2) Los grupos químicos de la molécula de lignosulfonato se utilizan para condensar conjuntamente con formaldehído, sulfonato de naftaleno o sulfonato de melamina para preparar superplastificantes. (3) copolimerización del injerto de lignosulfonato con otros productos químicos para mejorar el rendimiento de la aplicación de lignosulfonato.

1.2 Los ácidos policarboxílicos son superplastificantes de alta eficiencia,

y los policarboxilatos tienen una estructura molecular de panal única. Este tipo de superplastificante tiene una dosis baja, una tasa de reducción de agua de hasta un 30% ~ 40%, una pequeña pérdida de asentamiento y una buena adaptabilidad a varios tipos de cemento y aditivos. Los superplastificantes de ácido policarboxílico generalmente se dividen en dos categorías, una es el polioxietilensulfonato de anhídrido maleico: el anhídrido maleico es la rama de enlace principal con diferentes cadenas ramificadas de polioxivinilo (EO) o polioxipropilo (PO), y la otra es el sistema de acrilato acrilato: con ácido metacrílico. como rama del eslabón principal con diferentes cadenas ramificadas (EO) o (PO). Incluye series de ácidos policarboxílicos y polipolímeros con grupos terminales de ácido sulfónico.

1.3 superplastificante de ácido sulfámico El superplastificante de ácido sulfámico es el producto de la condensación de aminoarilsulfonato, fenoles y formaldehído, en el que compuestos fenólicos, incluidos monofenoles (como fenol), polifenoles (como resorcinol, hidroquinona) o alquilfenoles (cresol, etilfenol), bisfenol (bisfenol A, bisfenol S) o derivados sustituidos nucleofílicos de los compuestos anteriores. El formaldehído también se puede sustituir por otros compuestos aldehídos o compuestos que puedan producir aldehídos, como acetaldehído, furfural, paraformaldehído, etc.

1.4 El superplastificante de almidón se puede convertir en un superplastificante retardante (superplastificante OES) después de la eterificación del almidón después de la eterificación, que tiene las características de buena dispersión, buena retención de asentamiento, efecto retardante obvio sobre la lechada de cemento y no afecta la hidratación posterior, y puede usarse. como excelente superplastificante superretardante y de alta eficiencia para cemento. El superplastificante OES es un tensioactivo polimérico aniónico típico, cuyo grupo dominante es un grupo carboxilo y contiene enlaces éter y grupos hidroxilo. Los grupos hidroxilocarboxilo son fáciles de formar complejos con iones de calcio en la superficie de las partículas de cemento en medios alcalinos y forman enlaces de hidrógeno con las superficies del cemento para evitar la hidratación, lo que tiene un efecto retardante sobre el cemento.

1.5 Superplastificante compuesto multicomponente de alta eficiencia 1.5.1 La función principal del componente de retención del asentamiento es reducir la pérdida temprana del asentamiento de la mezcla de concreto, y su clasificación y características:

El calcio de la madera, el calcio del azúcar, la melaza, adecuados para el transporte a corta distancia, el ácido hidroxicarboxílico y sus sales (como el ácido cítrico, el gluconato de calcio, etc.), generalmente pueden controlar la pérdida de asentamiento del hormigón fresco en 1 hora, la desventaja es que es fácil provocar una segregación concreta y la trabajabilidad no es buena;

Las sales inorgánicas (como el ácido bórico y diversos fosfatos) tienen la desventaja de que cambian con el tiempo y la temperatura y el efecto retardante es inestable. Los polímeros reactivos (cadenas moleculares con lactonas, grupos anhídrido), partículas de polvo insolubles en agua, se disuelven y liberan continuamente en un ambiente alcalino, de modo que su concentración en la lechada de cemento es relativamente constante, para evitar la pérdida de asentamiento. Componentes incorporadores de aire

Es un tensioactivo hidrofóbico, que se adhiere a la superficie de las diminutas burbujas que se forman al mezclar la mezcla al agitarla, de modo que la película líquida de las burbujas es firme y estable. La principal diferencia entre este y el superplastificante es que el tensioactivo del superplastificante se produce principalmente en la interfaz entre líquido y sólido, mientras que el agente inclusor de aire actúa en la interfaz entre gas y líquido.

Los principales componentes del arrastre de aire son: (1) resinas de colofonia, tales como termopolímeros de colofonia, jabones de colofonia, (2) alquilbencenosulfonatos, tales como alquilbencenosulfonato, alquilfenol etoxilato, etc.; (3) sulfonatos de alcoholes grasos, tales como éter de polioxietileno de alcoholes grasos, sulfonato de polioxietileno de sodio de alcoholes grasos, etc.; (4) Otros: como sales de proteínas, sulfonatos de petróleo, etc.

2. Introducción a los agentes reductores de agua comunes.

Tabla 1 Agentes reductores de agua comunes

Artículo Ingredientes principales Apariencia
Polvo marrón de lignosulfonato de calcio
Polimetinaantracenosulfonato de sodio AF en polvo marrón oscuro
FND 2-naftaleno sulfonato formaldehído condensado polvo amarillo claro
Resina líquida de melamina formaldehído sulfonada SM (40%)
Polvo amarillo claro de policarboxilato HC-200K
Líquido serie sulfamato AN3000 (32%)
Superplastificante fenólico PA en polvo amarillo claro

3. Fórmula de referencia del agente reductor de agua.
3.1 Fórmula de referencia (concentrado) del agente reductor de agua de lignosulfonato

Ingredientes Contenido Ingredientes Descripción
Lignosulfonato de sodio 26.0-30.0% de agente reductor de agua
Alcohol isopropílico {{0}}.5-1.0 % solubilizante
Acetona 1.5-2.5% de disolvente, cambiar la tensión superficial
Citrato de sodio 2.0-5.0% de retardador
Hidróxido de sodio 1.0-3..0% Ajustador de pH
Pigmento 0.02-0.10% colorante