Що таке глюконат натрію і чому глюконат натрію надзвичайно корисний для бетону?

Глюконат натрію - це сполука з хімічною формулою NaC₆H₁₁O₇, яка є натрієвою сіллю глюконової кислоти. Цей білий водорозчинний порошок використовується в багатьох галузях промисловості. Спочатку отриманий з глюконової кислоти в 19 столітті, глюконат натрію відомий своїми відмінними хелатоутворюючими властивостями і широко використовується як хелатоутворювач у різноманітних процесах.

Глюконат натрію — це нерозчинна органічна натрієва сіль із сімейства гідроксилкарбонових кислот, яка утворюється ферментацією глюкози. Глюконат є побічним продуктом окислення глюкози і широко поширений у природі. Виробники глюконату натрію здійснюють цей процес у великих масштабах, виробляючи велику кількість солі для забезпечення ринку. Завдяки хелатним властивостям глюконату натрію він може утворювати стійкі комплекси з іонами металів, тим самим запобігаючи реакції цих іонів металів з іншими речовинами.

Ця властивість дозволяє глюконату натрію відігравати важливу роль у різноманітних середовищах, наприклад, як стабілізатор у продуктах харчування та напоях, як засіб для виведення плям у засобах для чищення, як фармацевтичний інгредієнт у фармацевтичній галузі та як добавка до бетону в будівництві. матеріалів. У застосуванні в бетоні глюконат натрію покращує оброблюваність і довговічність бетону, регулюючи хімічну реакцію бетону, таким чином приносячи значні переваги будівельній галузі.

Чому глюконат натрію має великі переваги для покращення характеристик бетону? Виходячи з його впливу на хімічну реакцію та мікроструктуру бетону, його можна розробити з кількох аспектів. Вони залежать від технологічності, часу схоплювання, міцності та довговічності, а також проникності.

1. З точки зору покращення пластичності бетону, глюконат натрію, як відновлювач води, може покращити текучість бетону, оскільки глюконат натрію може зменшити тяжіння між частинками цементу, тим самим зменшуючи споживання води, зберігаючи текучість і пластичність бетону, що полегшує будівництво та формування бетону.
2. З точки зору подовження часу схоплювання бетону, глюконат натрію має ефект затримки схоплювання, що особливо важливо при будівництві з високотемпературним середовищем або бетону, який потрібно транспортувати протягом тривалого часу. Принцип полягає в тому, що глюконат натрію пригнічує реакцію гідратації трикальці-кремнієвої кислоти (C₂S) і дикальці-кремнієвої кислоти (C₂S) у цементі шляхом адсорбції на поверхні цементних частинок, таким чином затримуючи процес схоплювання та твердіння бетону.
3. З точки зору підвищення міцності та довговічності бетону, глюконат натрію допомагає регулювати швидкість гідратації цементу та оптимізувати мікроструктуру матеріалів на основі цементу під час процесу твердіння бетону. Особливо на пізній стадії гідратації глюконат натрію може сприяти утворенню більш щільних цементно-кам’яних структур і покращувати довгострокову міцність на стиск і довговічність бетону шляхом зменшення пористості та підвищення компактності міжфазної зони зв’язування.
4. З точки зору зменшення проникності бетону, оптимізуючи мікроструктуру цементного каменю, глюконат натрію може ефективно зменшити пористість бетону, тим самим зменшуючи його проникність, підвищуючи стійкість бетону до води та шкідливих хімічних речовин, а також покращуючи його довговічність та термін служби.

Чітко продемонстроване конкретними експериментальними даними, дослідження було зосереджено на впливі SG на текучість, час схоплювання, тепло гідратації та міцність UHPC, виявивши наступні ключові висновки.

1. Поліпшення плинності: SG підвищує початкову текучість UHPC під час пластичної стадії, пригнічуючи утворення раннього етрингіту (AFt) і затримуючи реакції гідратації силікату трикальцію (C₃S) і силікату двокальцію (C₂S). Текучість не зменшується протягом першої години. Коли доза SG досягає або перевищує 0,06%, значення спаду через 30 і 60 хвилин демонструють збільшення.

2. Розширений час схоплювання: SG значно подовжує час схоплювання UHPC під час стадії схоплювання та затвердіння шляхом інгібування утворення гідроксиду кальцію (CH). При дозуванні SG {{0}}.15% початковий і кінцевий час схоплювання в 5,0 разів і 4,5 разів відповідно довший порівняно з контрольною групою.

3. Стадія розвитку сили: Хоча міцність UHPC значно знижується на ранній стадії розвитку міцності (1 і 3 дні) зі збільшенням дози SG, SG може сприяти утворенню AFt у порах і на межі агрегатів на пізніх стадіях, зменшувати пористість цементного тесту та підвищити міцність UHPC на стиск через 28 днів, 60 днів та 90 днів. Примітно, що при дозі SG 0,12% сила через 90 днів збільшується на 13%.