Яке використання формальдегідного конденсату нафталінсульфонат натрію в бетоні?

Яке застосування формальдегідного конденсату нафталінсульфонат натрію в бетоні?

Основним компонентом високоефективного водовідновлювача нафталіну є нафталінсульфонат, який може реагувати з поверхнею частинок цементу з утворенням водорозчинних сполук. Ці сполуки проявляють ефект зменшення води двома способами: один полягає у формуванні шару, що екранує заряд, на поверхні частинок цементу, щоб зменшити силу адсорбції між частинками, таким чином зменшуючи поверхневий натяг колоїду цементу та покращуючи дисперсію частинок цементу; інший полягає в інгібуванні реакції гідратації між частинками цементу під час реакції гідратації цементу та зменшенні внутрішньої та зовнішньої міжфазної сили, що призводить до зменшення водоцементного співвідношення.

 

Дослідження водовідновлювача в Китаї почалися відносно пізно, наприкінці 1940-х років Китай вперше ввів добавки в дизайн цементу та бетону. 1975, Лу Чжан, Університет Цінхуа, успішно підготував відновлювач води на основі нафталіну NF, і в той же час поглиблені дослідження механізму відновника води на основі нафталіну. Значний результат дослідження відновлювача води нафталіну має важливе значення для розвитку бетонних добавок у Китаї. В даний час водовідновник може покращити механічні властивості бетону, полегшити будівництво та зменшити споживання ресурсів, захистити навколишнє середовище, тому він став важливим компонентом цементу та бетону, і його часто називають п’ятим компонентом. компонент цементу і бетону в цій промисловості. Водовідновник нафталіну в даний час визнано найефективнішою водовідновлюючою добавкою в промисловості, і водовідновник широко використовується в Китаї. У зв'язку з широкомасштабним використанням нафталінового водовідновника виникають проблеми забруднення та висока вартість. У цьому документі для вивчення характеристик цементного бетону з різним дозуванням нафталінового водовідновника використовується екологічний і ефективний нафталіновий водовідновник з низькою вартістю та низьким рівнем забруднення. Результати дослідження надають певну теоретичну довідкову цінність та вказівки щодо застосування нафталінового водовідновника в практичній техніці.

1 Функція та механізм водовідновника
По-друге, водовідновник може значно покращити будівельну сумісність цементного бетону та зменшити споживання енергії будівельним змішуванням; по-третє, водовідновник може зменшити кількість цементу та води за умови, що не буде знижуватися продуктивність цементного бетону та механічні показники, щоб зменшити вартість будівництва.
Два кінці молекулярної структури водовідновника - це гідрофільний кінець і гідрофобний кінець, у процесі використання гідрофільний кінець вказує на воду, тоді як гідрофобний кінець вказує на газ або тверду поверхню, тому він може зменшити міжфазну енергію між водою, газовою фазою та твердою фазою, щоб досягти ефекту дисперсії. У звичайному процесі змішування цементно-бетонних конструкцій, як тільки вода додається до цементу, цемент негайно утворює флокулентну структуру, яка містить багато води; якщо додається водовідновлювач, з одного боку, агент буде прикріплюватися до поверхні частинок цементу, блокуючи контактну поверхню між частинками цементу та водою, а з іншого боку, гідрофільний кінець агента буде адсорбувати певну кількість молекул води, які матимуть змащувальний ефект на частинки цементу, полегшуючи диспергування; гідрофільний кінець вказує на воду, тоді як гідрофобний кінець вказує на межу розділу газу або твердого тіла. З іншого боку, гідрофільний кінець водовідновника адсорбує певну кількість молекул води, які можуть змащувати частинки цементу та полегшувати їх диспергування; гідрофільна група негативно заряджена, і після адсорбування на поверхні частинок цементу частинки цементу також будуть негативно заряджені з таким самим зарядом, що взаємно виключатиме одна одну та зробить частинки цементу більш диспергованими, зменшить кількість води, і поліпшити текучість бетону.

2 проби сировини
2.1 Цемент
Марка міцності і дозування цементу безпосередньо залежать від робочих характеристик і міцності бетону. У цьому тесті використовується цемент 32,5R виробництва Oriental Hope Chongqing Cement Co., Ltd. Індекс цементу: клас міцності 32,5 МПа, час початкового схоплювання 253 хв, час остаточного схоплювання 289 хв, стандартна консистенція 28,2%, стабільність об’єму перевірена, питома площа поверхні 352 м2 /кг, міцність на вигин 3d 6,4 МПа, міцність на вигин 28d 8,7 МПа, міцність на стиск 3d 29,6 МПа, міцність на стиск 28d 50,2 МПа, усі вони відповідають вимогам специфікації.
2.2 Зола-винесення
Додавання золи-винесення в цементний бетон зменшує кількість цементу та покращує загальні характеристики бетону. Зола-винесення, яка використовується в цьому тесті, надається промисловим відділенням China Railway 16 Bureau Material Trading Co., Ltd., і її індекси ефективності: тонкість (залишок сита з квадратними отворами 45 мкм) 16,5%, вміст вологи 0 .28%, коефіцієнт потреби у воді 103%, втрати при спалюванні 3,21%, індекс активності 28d 75%, що відповідає вимогам специфікації.
2.3 Агрегат
Заповнювач у цементному бетоні включає дрібний заповнювач і крупний заповнювач, крупний заповнювач відіграє роль каркаса, дрібний заповнювач відіграє роль заповнення, на частку заповнювача припадає 7{{10}}% бетону, тому Показники заповнювача сильно впливають на легкість бетонної конструкції і міцність. У цьому тесті дрібним заповнювачем є середній пісок з модулем крупності 2,58, насипною щільністю 1468 кг/м3, вмістом шламу 1,23%, і всі показники дрібного заповнювача відповідають технічним вимогам поточних специфікацій. Грубий заповнювач приймає механічно подрібнений вапняковий щебінь, максимальний розмір частинок 23 мм, голка, вміст пластівців 2,9%, вміст бруду 0,15%, вміст вологи 0,15%, індекс дроблення 6,5%, видима щільність 2734 кг/м3, насипний щільність 1780кг/м3, показники даного крупного заповнювача відповідають чинним ТУ і технічним вимогам.
2.4 Відновлювач води та вода для змішування
У цьому експерименті використовується високоефективний водовідновлювач нафталіну, наданий компанією Shanghai Yunzhe New Material Co., Ltd. Основним компонентом цього водовідновника є конденсат формальдегіду нафталінсульфонат натрію, який не є токсичним, не викликає корозії та легко розчиняється у воді і зі стабільними фізико-хімічними властивостями. Питомі показники: 90% порошку, рН 7-9, вміст сульфату натрію 15-20%, витрата цементного розчину 240мм.
Вода, яка використовується в експериментальному процесі, — це побутова вода автономного округу Шичжу Туцзя муніципалітету Чунцін, і всі її показники відповідають стандарту «Стандарту бетонної води» JGJ63-2006.

Після додавання певної кількості нафталінового водовідновлювача водоцементне співвідношення бетону показало тенденцію до зниження, але міцність бетону показала поступове збільшення тенденції міцності цементобетону від 3d до 7d. у нижньому граничному значенні, а міцність бетону від 14-го d до 60-го d у порівнянні з міцністю попередніх 7 d була значно покращена, тому можна зробити висновок, що нафталіновий водовідновлювач відіграє більшу роль Таким чином, можна зробити висновок, що водовідновлювач на основі нафталіну відіграє більшу роль у формуванні міцності бетону від 7-го до 14-го d, що показує, що водовідновлення агент має більший вплив на міцність бетону в більш пізній період, ніж в більш ранній період. Порівнюючи з експериментальною групою без додавання водовідновника, можна побачити, що міцність бетону на всіх стадіях має суттєве збільшення після додавання водовідновника, особливо 60-річний вік бетону має найбільш значний вплив, і його міцність збільшилася на близько 15 МПа.
При вмісті водовідновлювача нафталіну від 1,6 до 1,8 % найшвидше зростає міцність бетону на стиск у всіх віках. Для кривої міцності на стиск 28d, яка вимагається стандартами специфікацій, можна побачити, що порівняно з міцністю зразків бетону без водовідновлювача, міцність бетону збільшилася на 10 МПа, коли додано 1,6% нафталінового водовідновника, і міцність бетону збільшилася на 12 МПа при додаванні 1,8% нафталінового водовідновника, і можна довести, що додавання нафталінового водовідновника може зменшити споживання води на одиницю цементу та бетону та значно збільшити міцність на стиск бетону, але також підвищують міцність бетону на стиск. значно підвищують міцність бетону на стиск, але при дозуванні водовідновника нафталіну більше 1,8% темп зростання міцності бетонних зразків сповільнюється, а міцність на стиск 3d демонструє нульове зростання. Для комплексного зростання економічної та міцності бетону рекомендується, щоб доза нафталіну відновлювала воду від 1,6% до 1,8% від загальної маси частинок порошку.
3.2 Вплив дозування нафталінового відновника на експлуатаційні характеристики конструкції
За схемою пропорцій, наведеною в табл. 1, визначали час початкового схоплювання, час кінцевого схоплювання, осадку та інші показники бетону з різним дозуванням водовідновлювача відповідно до «Стандартних методів випробування властивостей бетонних сумішей звичайних».
 

У бетоні, змішаному з нафталіновим водовідновником, час початкового та кінцевого схоплювання цементного бетону значно покращується, а зі збільшенням кількості водовідновника час схоплювання поступово покращується, швидкість покращення спочатку швидкого, а потім повільно, і нарешті вирівнявся. Таким чином, додавання водовідновлювача може бути необхідним для транспортування цементного бетону та часу укладання, але кількість додавання не є чим більше, тим більше користі, з одного боку, додайте занадто багато, щоб призвести до того, що час остаточного схоплювання занадто довгий, це не сприяє формування міцності бетону, покращує формування міцності бетону за рахунок уповільненого руйнування з можливістю впливу зовнішніх факторів навколишнього середовища, з іншого боку, збільшення вартості будівництва.

Зі збільшенням вмісту водовідновлювача осадка бетону спочатку збільшується, а потім зменшується, коли дозування занадто велике, буде серйозне розшарування та явище сегрегації. Зі збільшенням водовідновника когезія бетонних зразків стає все кращою. Дозування водовідновлювача становило від 1,6% до 1,8%, а водоутримування бетону було кращим.

На закінчення можна побачити, що дозування нафталінового водовідновника може покращити легкість будівництва цементного бетону в певному діапазоні, тому рекомендується, щоб дозування нафталінового водовідновлювача становило від 1,6% до 1,8% від загальної маси твердого порошку.
4 Висновок
(1) Два кінці молекули водовідновника є гідрофільними та гідрофобними, і гідрофільний кінець агента спрямований до води, тоді як гідрофобний кінець агента спрямований до газу або твердої поверхні, що може зменшити міжфазна енергія між водою та газовою фазою та твердою фазою, щоб досягти ефекту дисперсії.
(2) Час впливу водовідновлювача на міцність бетону від 7 до 14 діб. У порівнянні з бетоном без водовідновлювача його міцність на стиск 60d збільшилася приблизно на 15 МПа.
(3) Загальна міцність цементного бетону на стиск, водоцементне співвідношення, час початкового схоплювання, час остаточного схоплювання та економічні фактори рекомендуються для дозування водовідновлювача нафталіну від 1,6% до 1,8% від загальної маси твердого порошку.