Što su reduktori vode?

Što je reduktor vode?
Reduktor vode je aditiv koji se koristi u betonu koji smanjuje količinu vode za miješanje i poboljšava čvrstoću betona bez promjene obradivosti ili sadržaja cementa; ili može uštedjeti cement bez promjene obradivosti i čvrstoće betona.

Vrste reduktora vode
Reduktori vode uglavnom se kategoriziraju prema svom kemijskom sastavu u reduktore na bazi lignosulfonata, na bazi naftalena, smole topljive u vodi, melase i kompozitne reduktore vode.

Smanjivači vode na bazi lignosulfonata
To uključuje kalcijev lignosulfonat (drveni kalcij), natrijev lignosulfonat (drvni natrij), magnezijev lignosulfonat (drvni magnezij), itd. Među njima se najčešće koriste reduktori vode s kalcijevim drvetom.

Drveni kalcijevi reduktori vode izrađuju se od ostatka sulfitne tekućine od proizvodnje papira ili vlaknaste pulpe, neutraliziraju se vapnenim mlijekom, a zatim se obrađuju biološkom fermentacijom kako bi se uklonio šećer, koncentracija isparenja i sušenje raspršivanjem kako bi se dobio smeđe-žuti prah.

Odgovarajuće doziranje reduktora vode s kalcijem u drvu općenito je {{0}}.2% do 0,3% mase cementa. Njegova stopa smanjenja vode je 10% do 15%, a 28-dnevna tlačna čvrstoća betona može se povećati za 10% do 20%. Bez redukcije vode, slijeganje betona može se povećati za 80 do 100 mm. Ako tlačna čvrstoća i slijeganje ostanu nepromijenjeni, udio cementa može se smanjiti za približno 10%. Reduktori vode s kalcijem u drvu imaju usporavajući učinak na beton, a pretjerana uporaba ili uporaba na niskim temperaturama može učiniti ovaj usporavajući učinak izraženijim, što može smanjiti čvrstoću betona. Potreban je oprez pri korištenju.

Drveni kalcijevi reduktori vode prikladni su za opće betonske radove, posebno za izlijevanje velikih volumena, konstrukcije s kliznim oformama, beton koji se može pumpati i ljetnu konstrukciju. Ne smiju se koristiti sami za zimsku gradnju, a trebaju se koristiti u kombinaciji sa sredstvima za rano ojačavanje ili antifrizom kada je najniža dnevna temperatura ispod 5 stupnjeva. Reduktori vode s kalcijem u drvu također se ne smiju koristiti sami za parno otvrdnjavajući ili prednapregnuti beton kako bi se izbjeglo labavljenje površine nakon stvrdnjavanja.

Reduktori vode na bazi naftalena
Reduktori vode na bazi naftalena proizvode se sulfoniranjem naftalena ili njegovih derivata i zatim kondenzacijom s metanolom. Uobičajeni proizvodi uključuju reduktore vode NNO, NF, FDN, UNF, MF i Building Type I, od kojih većina ne uvlači zrak.

Prikladna doza reduktora vode na bazi naftalena je 0,5% do 1.0% mase cementa, sa stopom redukcije vode od 10% do 25%, a {{7} }dnevna snaga može se povećati za više od 20%. Reduktori vode na bazi naftalana imaju dobar učinak redukcije vode i prilagodljivi su različitim vrstama cementa. Prikladni su za izradu betona rane čvrstoće, visoke čvrstoće, tečnog betona i betona očvrslog parom.

Vodotopivi smolasti reduktori vode
Ovi reduktori vode izrađeni su od smola topljivih u vodi kao što su melaminska smola i gumaron smola. Ovo su visokoučinkoviti reduktori vode sa značajnim učinkom poboljšanja. Domaći proizvodi uključuju reduktore vode od SM smole.

SM reduktori vode koriste se u količini od {{0}}.5% do 2,0% mase cementa, sa stopom redukcije vode od 15% do 27%. 3-dnevna tlačna čvrstoća može se povećati za 30% do 100%, a 28-dnevna čvrstoća može se povećati za 20% do 30%. SM reduktori vode prikladni su za izradu betona visoke čvrstoće, betona rane čvrstoće, tekućeg betona i betona otvrdnjavanog parom.

Funkcije i mehanizmi reduktora vode
Glavni učinci reduktora vode na svježe miješani beton su sljedeći:

Smanjenje vode
Mehanizam redukcije vode uglavnom je posljedica adsorpcije reduktora vode na česticama cementa i disperzije čestica cementa pomoću reduktora vode. Nakon dodavanja reduktora vode u beton, velike molekule anionskih skupina i metalnih kationa (kao što su Na+ i Ca2+) se raspršuju. Jaki površinski aktivni anioni u velikim molekulama adsorbiraju se na površini čestica cementa, čineći ih negativno nabijenima. Odbijanje čestica istog naboja uzrokuje njihovo raspršivanje. Nadalje, reduktor vode je hidrofilan, a adsorbirani sloj oko čestica cementa je solvatizirana membrana, koja također sprječava agregaciju čestica cementa (učinak zaštite prostora), čime se čestice cementa raspršuju i oslobađaju voda i zrak sadržani u koaguliranim flokulama, postizanje cilja smanjenja vode.

Učinak plastificiranja
Dodavanjem reduktora vode u beton značajno se povećava njegova obradivost uz nepromijenjen vodocementni omjer, što se naziva učinak plastificiranja. Ovaj učinak je posljedica adsorpcijskog i disperzijskog učinka, kao i učinaka vlaženja i podmazivanja reduktora vode. Zahvaljujući ovim radnjama, dovoljna je mala količina vode za jednolično miješanje betona, čime se poboljšava obradivost svježeg betona.

Učinak usporavanja
Ioni koje oslobađa reduktor vode u sustavu cement-voda mogu se adsorbirati na površini čestica cementa, povećavajući njihov zeta potencijal, što produljuje vrijeme stabilizacije sustava. Dodatno, anionski adsorpcijski film i formirani vodeni sloj koji povezuje vodik mogu spriječiti kontakt između čestica cementa i vode, usporavajući tako proces hidratacije i postižući učinak usporavanja.

Mehanizam djelovanja reduktora vode
Smanjivači vode tipični su površinski aktivni agensi. Molekularna struktura svakog reduktora vode uključuje dva dijela: polarnu skupinu i nepolarnu skupinu. Polarna skupina adsorbira na površini čestica cementa i uglavnom određuje afinitet molekule reduktora vode za mineralne komponente cementa. To se odražava na kemijska i fizikalna svojstva cijele molekule reduktora vode ili iona. Kada se molekula reduktora vode (ili ion) adsorbira na površini cementnih minerala, nepolarna skupina je okrenuta prema van, tvoreći hidrofobnu membranu, čime utječe na hidrofobnost. U međuvremenu, nepolarna skupina također utječe na adheziju čestica cementa i sposobnost adsorpcije polarne skupine.

Napredak u reduktorima vode

Obični reduktori vode
Uglavnom su lignosulfonat i njegovi derivati, uključujući kalcijev lignosulfonat i natrijev lignosulfonat, poznati kao reduktori M-vode, razvijeni 1950-ih. Lignosulfonatni reduktori vode su anionski tenzidi s hidrofilnim svojstvima, koji se adsorbiraju na površini čestica cementa kako bi zgusnuli film solvatirane vode, povećali elektrokinetički potencijal i pomogli dispergirati čestice cementa, s učinkom usporavanja.

Visokoučinkoviti reduktori vode
To su uglavnom polisulfonatni spojevi kao što su naftalen sulfonat formaldehid kondenzati, policiklički aromatski sulfonati i melamin sulfonat formaldehid kondenzati. Korištenje ovih visokoučinkovitih reduktora vode počelo je u Japanu i Zapadnoj Njemačkoj 1960-ih, a razvijeni su i primijenjeni u Kini 1970-ih. Oni su revolucionirali industriju betona korištenjem za formuliranje betona koji se može pumpati i poboljšanje performansi betona.

Reduktori vode s posebnim učinkom
To su uglavnom spojevi na bazi polikarboksilata, uključujući poliakrilat i njegove kopolimere te kopolimere maleinske kiseline, koji su razvijeni ranih 1980-ih. Nedavni razvoj doveo je do niza složenih poliakrilatnih graft kopolimera s različitim karakteristikama, koji su naširoko primijenjeni. Smanjivači vode s posebnim učinkom imaju snažan dispergirajući učinak na cementnu kašu zbog molekularne adsorpcije reduktora vode na površini čestica cementa. Sposobnost raspršivanja ovisi o elektrostatskom odbijanju čestica s istim nabojem i steričkoj smetnji koju stvara adsorpcijski sloj.

Kompozitni visokoučinkoviti reduktori vode
Oni kombiniraju dva ili više visokoučinkovitih reduktora vode u određenim omjerima kako bi međusobno nadopunili snage i ublažili slabosti, što rezultira sinergističkim učincima. Ovaj je pristup važan put za pripremu reduktora vode visokih performansi i visoke učinkovitosti.