Огляд і механізм водовідновлювача бетону

Суперпластифікатори є важливими добавками до бетону, які можуть мінімізувати водоцементне співвідношення бетону, тим самим підвищуючи його міцність і довговічність. Суперпластифікатори поділяються на звичайні суперпластифікатори і високоефективні суперпластифікатори. Суперпластифікатори зі ступенем зменшення води більше ніж на 5%, але менше ніж на 10% класифікуються як звичайні суперпластифікатори, такі як натрієва каніфольна кислота, лігносульфонат натрію та мило зі стеариновою кислотою. Суперпластифікатори зі ступенем зменшення води понад 10% класифікуються як високоефективні суперпластифікатори, включаючи суперпластифікатори на основі меламіну, нафталіну, амінопласту на основі сульфонату, модифікованого лігносульфонату та полікарбоксилату. Серед багатьох високоефективних суперпластифікаторів суперпластифікатори на основі полікарбоксилату з гребінчастою молекулярною структурою стали центром вітчизняних і міжнародних досліджень і розробок завдяки високій швидкості зменшення води, хорошому утриманню осадки, низькому дозуванню та відсутності значного сповільнення. .

Водовідновлюючий ефект є важливою роллю поверхнево-активних речовин у процесі гідратації цементу. Суперпластифікатор - це добавка, яка може зменшити кількість води для замішування, не впливаючи на придатність бетону. Крім того, він може покращити технологічність бетону без зміни вмісту води, або він може досягти обох ефектів без істотної зміни вмісту повітря. В даний час суперпластифікатори, які використовуються в бетоні, є поверхнево-активними речовинами і належать до аніонних поверхнево-активних речовин.

Коли цемент змішується з водою, відбувається реакція гідратації, що призводить до флокуляції структур, які інкапсулюють велику кількість води для замішування, що знижує працездатність (також відому як «укладальність», що стосується здатності свіжого бетону залишатися однорідним, щільним, і без сегрегації під час змішування, транспортування та розливу). Щоб зберегти необхідну працездатність під час будівництва, необхідно додати додаткову воду для змішування. Однак збільшення вмісту води призводить до надмірного утворення пор у цементному тесті, що серйозно впливає на фізико-механічні властивості затверділого бетону. Якщо інкапсульовану воду можна вивільнити, використання води можна значно зменшити. Додаючи відповідну кількість суперпластифікатора під час приготування бетону, можна ефективно досягти цього ефекту.

Після додавання суперпластифікатора в бетон гідрофобні групи суперпластифікатора адсорбуються на поверхні частинок цементу, тоді як гідрофільні групи спрямовані в бік водного розчину, утворюючи одношарову або багатошарову адсорбційну плівку. Завдяки спрямованій адсорбції поверхнево-активної речовини поверхня частинок цементу несе однотипний заряд. Це призводить до взаємного відштовхування, яке не тільки підтримує систему цемент-вода у відносно стабільному стані суспензії, але також призводить до того, що флокуляційна структура, утворена під час початкового додавання води, диспергується та розбивається, тим самим вивільняючи воду, захоплену флокуляційною структурою, і досягнення скорочення води. Додавання суперпластифікатора не тільки покращує оброблюваність свіжого бетону, але й значно знижує водоцементне співвідношення, що призводить до помітного зменшення об’єму пор у цементній пасті, що призводить до більш щільної цементної пасти та значного покращення міцності на стиск. Додавання суперпластифікатора також впливає на швидкість гідратації цементу та час схоплювання. Ці властивості є вирішальними в практичних застосуваннях. Однак, незважаючи на те, що суперпластифікатор ефективно руйнує структуру флокуляції та вивільняє вільну воду всередині, він також послаблює взаємодію між частинками цементу та водою. З цієї точки зору, суперпластифікатори завжди певною мірою посилюють кровотечу та сегрегацію суміші, що є значною причиною дефектів поверхні, таких як плями, і в серйозних випадках може призвести до стільникових поверхонь, сітчастих тріщин або тріщин від пластичної усадки уздовж арматурних стрижнів у бетоні після заливки.