Wat zijn de eigenschappen van polycarboxylaat-superweekmaker?

Wat zijn de eigenschappen van polycarboxylaat-superweekmaker?

Onderzoek naar polycarbonzuur-waterreductiemiddelen moet 6 grote problemen oplossen

Polycarbonzuur-waterreductiemiddel (PCE) wordt sinds zijn ontstaan ​​eind jaren tachtig gerespecteerd door onderzoekers en technische applicateurs vanwege de lage dosering, het hoge waterreductiepercentage (niet minder dan 25%), het goede versterkende effect, de sterke moleculaire aanpasbaarheid en geen gebruik van formaldehyde in het syntheseproces, enz. Met name na de popularisering van PCE in de hogesnelheidsspoor- en damprojecten in China aan het begin van de 21e eeuw is er al geruime tijd een golf van onderzoek naar PCE aan de gang . Vooral nadat de hogesnelheidsspoorlijn- en damprojecten in China aan het begin van de 21e eeuw de toepassing van PCE populair begonnen te maken, ontstond er een golf in het PCE-onderzoek die al lange tijd niet is afgenomen. Wat het onderzoek naar PCE betreft, concentreerden de meeste wetenschappers zich op de verklaring van het werkingsmechanisme, de verdere verbetering van de prestaties, de ontwikkeling van afgeleide producten en de optimalisatie van de toepassingstechnologie, met als doel de problemen van de feitelijke bouwtechnologie volledig op te lossen. van cementbeton, het verbeteren van de alomvattende prestaties van beton (hoge verwerkbaarheid, hoge sterkte, hoge taaiheid en hoge duurzaamheid), en het maximaal realiseren van de doelstellingen van geldbesparing, recycling, energiebesparing en emissiereductie. Hoewel er tot op heden enkele resultaten zijn geboekt in het onderzoek naar PCE, maar omdat de kennis van PCE nog steeds oppervlakkig is, moeten er nog meer problemen worden opgelost! Hier brengen we zes grote problemen met betrekking tot PCE-onderzoek naar voren, welkom om te bekritiseren en te corrigeren.

Moeilijkheden 1: PCE-mechanisme

Het vermengen van de vloeibaarheidsprestaties van PCE-cementpasta zal aanzienlijk worden verbeterd. Onderzoekers zijn over het algemeen van mening dat PCE wordt geadsorbeerd op het oppervlak van cementdeeltjes, en dat de carbonzuurgroepen op de hoofdketen van PCE-moleculen geadsorbeerd op het oppervlak van aangrenzende cementdeeltjes dispersie produceren via het principe van afstoting van homogene lading, plus de zijketen. van PCE-moleculen kan ruimtelijke weerstand bieden, dus PCE heeft uitstekende dispersieprestaties. Hoe wordt PCE echter geadsorbeerd op het oppervlak van cementdeeltjes? Of dit het resultaat is van elektrostatische actie of wordt veroorzaakt door toename van de entropie, is nog steeds niet doorslaggevend. Bovendien wordt de duur van de hydratatie-inductieperiode van de cementpasta met PCE verlengd vergeleken met die van de cementpasta zonder PCE, wat macroscopisch tot uiting komt in de vertraagde uithardingstijd van de cementpasta. Hoe realiseert PCE dan de vertraging van cementpasta? Waarom wordt de hydratatiesnelheid van cementpasta met PCE later versneld?

Moeilijkheidsgraad 2: Interpolatie van PCE

Plank et al. concludeerde dat PCE in sommige hydratatieproducten kan worden geïntercaleerd. Wat is het mechanisme van PCE-intercalatie? Sommige wetenschappers zijn van mening dat PCE-moleculen in de vloeibare fase van cementpasta plaatsen kunnen bieden voor kiemvorming van gehydrateerd calciumsilicaat (CSH). Is dit dus een van de redenen voor het optreden van intercalatie? Bovendien heeft de minerale fase montmorilloniet, zoals bentoniet en montmorilloniet, ook een laminaire structuur. Kan het begrijpen van de redenen voor de intercalatie van PCE helpen bij de ontwikkeling van modderbestendige PCE?

Moeilijkheidsgraad 3: PCE met vroege sterkte

Op dit moment zijn er meer onderzoeksresultaten van PCE met een vroege sterkte, en een klein aantal PCE-producten met een vroege sterkte is op de markt verschenen, maar mensen hebben nog steeds twijfels over het mechanisme van PCE met een vroege sterkte. Een groot aantal testresultaten toont aan dat de integratie van PCE de hydratatie van cement in verschillende mate zal vertragen, de cumulatieve hydratatie-warmteafgifte van cementpasta in het vroege stadium zal verminderen en tegelijkertijd de vorming van CH in de vroege verharding zal verminderen. van cementpasta. Het is discutabel over het werkingsmechanisme van PCE met een vroege sterkte en of dit type PCE daadwerkelijk de hydratatie van cementpasta bevordert.

Moeilijkheidsgraad 4: PCE bevorderen

Momenteel zijn de gebruikelijke soorten snelhardende middelen op de markt meestal vloeibare, alkalivrije snelhardende middelen van het aluminiumsulfaattype. Dit soort snelhardende middelen heeft minder effect op de sterkte van beton in de late fase, maar de Het aanpassingsvermogen met cementgebonden materialen is niet erg goed. Is er dan hoop om een ​​bevorderende PCE te ontwikkelen, die de snelle kernvorming van CSH in de cementpasta in een vroeg stadium kan bevorderen, zonder de ontwikkeling van de sterkte van uitgeharde cementpasta in een later stadium te beïnvloeden? Het werkingsmechanisme van vloeibare, alkalivrije snelhardende middelen op aluminiumsulfaatbasis kan erin bestaan ​​beter oplosbaar SO42- in de vloeibare fase te brengen, waardoor de vorming van calciet-aluminiumoxide (AFt) in de cementpasta wordt bevorderd. Is het daarom mogelijk om een ​​procoagulant PCE te bereiden dat een zeer kleine hoeveelheid aan het oppervlak van cementdeeltjes adsorbeert en calciumionen complexeert, waardoor CSH-kiemvorming wordt bevorderd, door copolymerisatie van carbonzuurmonomeren met lange zijketens, niet-ionische monomeren en macromonomeren?

Uitdaging 5: Krimpreducerende PCE

Na het gieten van beton zal een reeks krimp optreden, zoals krimp bij het drogen van kunststof, chemische krimp, zelfkrimping en uithardende droogkrimp, wat leidt tot krimpscheuren, die de mechanische eigenschappen en duurzaamheid van de constructie ernstig beïnvloeden. Een groot aantal tests heeft aangetoond dat het gebruik van effectieve krimpreducerende middelen de plastische droogkrimp, de zelfkrimping en de uithardende droogkrimp van beton met meer dan 40% kan verminderen, waardoor de kans op ernstige scheuren in betonconstructies wordt verminderd. Met betrekking tot het werkingsmechanisme van het krimpverminderende middel wordt algemeen erkend dat (1) het bijmengen van het krimpverminderende middel de oppervlaktespanning van de vloeibare fase in het beton aanzienlijk vermindert; (2) het mengsel van krimpverminderend middel helpt de verdampingssnelheid van water in het beton te vertragen; en (3) het mengsel van krimpverminderend middel verandert de poriënstructuur van de pasta in het beton. Ongeacht het werkingsmechanisme van krimpverminderaars beïnvloedt hun grotere mengsel (1% tot 3%) de motivatie van de technische gemeenschap om ze te gebruiken. Omdat de waterige oplossing van PCE ook een lage oppervlaktespanning heeft, werd de hoop gevestigd op de succesvolle ontwikkeling en productie van krimpverminderende PCE. Tot op heden zijn er echter geen grootschalige PCE-producten met verminderde krimp geweest.

Moeilijkheidsgraad 6: PCE-aanpassingsvermogen

Hoewel het marktaandeel van PCE in de Chinese waterreductiemiddelenindustrie de 80% heeft overschreden, zijn er nog steeds enkele betonproducenten die geen andere keuze hebben dan PCE te vervangen door op naftaleen gebaseerde waterreductiemiddelen of alifatische waterreductiemiddelen. De reden hiervoor is dat de huidige PCE-producten in het licht van verschillende regio's van de betongrondstoffen moeilijk aanpasbaar zijn om aan de eisen te voldoen. China is een enorm land, PCE-promotie en toepassing van verschillende grondstoffen en andere additieven in het gezicht van het land, zelfs met het gebruik van ervaren compounding-technologie, soms nog steeds met verlies. Deze moeilijkheden houden voornamelijk verband met het aanpassingsvermogen van PCE. Het modelleren van de effecten van verschillende soorten PCE op verschillende grondstoffen en andere mengsels via neurale netwerken kan van groot voordeel zijn voor ondernemingen bij de ontwikkeling en toepassing van PCE.
 

De informatie is afkomstig van de binnenlandse Zhihu. Tijdschrift "Beton- en cementproducten".

Bron: Sun Zhenping
★★★Verklaring: Om de lezers meer informatie te bieden, zal dit tijdschrift een aantal van de prachtige artikelen herdrukken. Dit betekent niet dat wij het eens zijn met hun standpunten of de authenticiteit van hun inhoud bevestigen. Het auteursrecht van het herdrukte artikel behoort toe aan de oorspronkelijke auteur en de oorspronkelijke bron. Als er bij het herdrukte artikel sprake is van auteursrechten en andere kwesties, bel of schrijf dan binnen een week de auteur, zodat het tijdschrift passende maatregelen kan nemen om dit aan te pakken of het werk onmiddellijk te verwijderen!