Su azaldıcı müasir beton hazırlanmasında vacib komponentdir. Əsasən istifadə olunur:
- Çimento tərkibini və betonda maye axıcılığını qoruyaraq su istifadəsini azaldın və beləliklə, betondan gücünü artırın.
- Çimento və su tərkibini dəyişmədən axıcılığı artırın.
Bu məqalə ənənəvi və Polykarboksilat superplastifikatorlar arasındakı fərqi təqdim etməyə aiddir.
Ənənəvi Su Azaldıcılar və Onların Məhdudiyyətləri
Su azaldıcıların inkişafı üç əsas mərhələdən keçmişdir:
1. Adi Su Azaldıcılar
1930-cu illərdə ortaya çıxan natrium resinat, kalsium lignosulfonat və natrium lignosulfonat kimi adi su azaldıcıların ilk nəsli aşağı su azaldma dərəcələrinə malik idi (ümumiyyətlə 12%-dən aşağı).
2. Yüksək Effektivlikli Su Azaldıcılar
İnşaat tələblərinin daha yüksək su azaldma dərəcələri üçün artması ilə, 1960-cı illərdə naphthalene və melamin əsaslı su azaldıcılar kimi ikinci nəsil uğurla inkişaf etdirildi. Bunlar daha yüksək su azaldma dərəcələri (14%-25%) və güc artırma ilə təkmilləşdirilmişdi, lakin yeni qarışdırılmış betonun slump-un saxlanmasında çatışmazlıqları vardı.
3. Yüksək Performanslı Su Azaldıcılar
Bu məhdudiyyəti aradan qaldırmaq üçün, 1980-ci illərin ortalarında polykarboksilat superplastifikatorlar ilə təmsil olunan üçüncü nəsil inkişaf etdirildi. Yüksək performanslı su azaldıcılar yüksək su azaldma dərəcələri, mükəmməl slump saxlanması, üstün güc artırma və aşağı büzülmə xüsusiyyətlərinə malikdir. Əlavə olaraq, onların yüksək dizayn edilə bilən molekulyar strukturları sayəsində, funksionallıqları molekulyar strukturların dəyişdirilməsi və ya yeni funksional qrupların əlavə olunması ilə tənzimlənə bilər.
Polykarboksilat superplastifikatoru nədir?
Polikarboksilat Superplastifikator İşə başlamış inisiyatorların təsiri altında doqquz monomerin kopolimerizasiyası ilə sintez olunan innovativ əlavəsidir, aktiv qruplarla yanaşı yan zəncirlər əlavə edilərək polimer əsasına yapışdırılır. Bu, yüksək effektivlik, nəzarət olunan slump itkisi, büzülmə müqaviməti və çimento sərtləşməsinə və sərtləşməsinə mənfi təsirlər olmadan məhsul təqdim edir. Polykarboksilat əsaslı yüksək performanslı su azaldıcılar naphthalene sulfonat formaldehid (NSF) və melamin sulfonat formaldehid (MSF) su azaldıcılarından əsasən fərqlənir. Hətta aşağı dozada, onlar mortar və betona yüksək axıcılıq və aşağı viskozite təmin edir və su-çimento nisbətində aşağıda slump performansını saxlayır. Müxtəlif növ çimentlərlə nisbətən daha yaxşı uyğunlaşma göstərir və yüksək güclü, yüksək axıcılı beton üçün vacib materialdırlar.
Ənənəvi və Polykarboksilat superplastifikatorlar arasındakı fərqlər
| Ənənəvi Superplastifikator | Polikarboksilat Superplastifikator | |
|---|---|---|
| Dağılışma mexanizmi | Elektrik yükü ilə rəqabət | Elektrik yükü ilə rəqabət və sterik effektlər |
| Su Azaltma Nisbəti | 15-25% | 40%-ə qədər |
| Slump Qorunması | 30-60 dəqiqə ərzində | 2 saatadək |
| Ətraf mühitə təsir | Formaldəhid və digər kimyəvi maddələr ehtiva edir | Formaldəhidsiz |
| Uyğunluq | Uyğunsuzluq problemləri | Çeşidli əlavələrlə yüksək uyğunluq |
Xülasə olaraq, ənənəvi su azaldıcılarla müqayisədə, Polycarboxylate Superplastifikator aşağıdakı üstünlükləri təklif edir:
- Yüksək Su Azaltma Nisbəti: Su azaldma nisbətləri 25-40%-ə çatır.
- Yüksək Güc Artım Nisbəti: Xüsusilə erkən mərhələdə gücün əhəmiyyətli dərəcədə artırılması.
- Əla Slump Qorunması: Mükəmməl slump qorunması zamanla minimal slump itkisini təmin edir.
- Əla Homojenlik: Betonun axıcılığını yaxşılaşdırır, asan tökülmə və sıxma üçün uyğundur, öz-özünə səviyyələnən və öz-özünə sıxılan beton üçün uyğundur.
- İstehsalda Nəzarət: Polimer molekulyar çəkisi, yan zəncir uzunluğu, sıxlığı və yan zəncir qruplarının növündəki tənzimləmələr su azaldma nisbətləri, slump qorunması və hava-entrainment xüsusiyyətlərini fərdiləşdirməyə imkan verir.
- Geniş Uyğunluq: Müxtəlif tip sementlərlə, o cümlədən adi Portland sementi, cürbəcür çınqıl sementi və qarışıq sementlərlə yaxşı dispersiya və slump qorunması göstərir.
- Aşağı Çəkilmə: Həcmi stabilliyini artırır, 28 günlük çəkilməni naphthalene əsaslı su azaldıcılarla müqayisədə təxminən 20% azaldır və çatlaq risklərini azaldır.
- Ətraf mühitə dost: Zəhərli deyil, korroziv deyil və formaldehid və digər zərərli komponentlərdən azaddır.
Əlavə İzah
Polykarboksilat yüksək performanslı su azaldıcılar molekulyar struktur prinsiplərinə əsaslanaraq, DLVO yüklü rəddetmə nəzəriyyəsi və sterik maneçilik nəzəriyyəsindən istifadə etməklə hazırlanmışdır. Fəaliyyət qrupları müxtəlif funksionallıqlara malik olanlar əsas zəncire qoşulur və polimer əmələ gətirir. Polykarboksilat molekulunun əsas zənciri sement hissəciklərinin səthinə möhkəm yapışır, hidratlaşmanı effektiv şəkildə mane olur və slumpun saxlanmasını artırır, yan zəncirlər isə sement hissəciklərini əhatə edir, həm sterik maneçilik, həm də elektrostatik rəddetmə təmin edir. Bu mexanizm, ənənəvi su azaldıcıların sement hissəciklərini yaymaq üçün istifadə etdiyi elektrostatik rəddetmədən fərqli olaraq, üstün yayılma qabiliyyəti və su azaldılması ilə nəticələnir və nəticədə məhlul və beton məhsullarının ümumi performansını yüksəldir.
Polykarboksilat su azaldıcılar sərbəst radikal su həllində polimerləşmə yolu ilə sintez olunur, minimal xlor ionu ehtiva edir və neytrallaşdırma üçün yalnız az miqdarda alkal istifadə olunur, bu da çox aşağı alkal tərkibi ilə nəticələnir. Əksinə, naftalen əsaslı su azaldıcıların alkal tərkibi sulfonasiya proseslərindəki fərqlərə görə əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir.
Alkal, betonun ümumi reaksiya və zədələnməsinə səbəb olan əsas faktordur (AAR), və dünyada çoxsaylı beton zədələnmə halları ilə nəticələnmişdir. Betonda alkal əsasən sement, kül tozu, su azaldıcılar və digər xammalardan qaynaqlanır. Ümumilikdə, alkal tərkibinin idarə olunmasına böyük önəm verilir. Məsələn:
- Azerbaycan, maksimum ümumi alkal tərkibini 2.1 kq/m³ olaraq tənzimləyir.
- Azerbaycanın Üç Gorges Layihəsi onu 2.5 kq/m³ ilə məhdudlaşdırır.
- Azerbaycan, onu 3.3 kq/m³ ilə məhdudlaşdırır.
Betonun beş əsas komponentindən biri kimi, su azaldıcıların, xüsusən Na2SO4-ün, alkal tərkibi betonun ümumi alkal tərkibinə birbaşa təsir edir. Konsentrasiyalı kükürd turşusu sulfonasiya və sodium hidroksid neytrallaşdırma prosesləri ilə istehsal olunan bəzi naftalen əsaslı su azaldıcılar Na2SO4 səviyyəsi 30%-ə qədər, əksər hallarda isə 10%-ə yaxın və xlor ionu tərkibi ümumiyyətlə 0.3% və ya daha yüksək olur. Əksinə, polykarboksilat əsaslı su azaldıcılar sulfonasiya olmadan su həllində polimerləşmə yolu ilə sintez olunur, pH tənzimləmək üçün yalnız minimal sodium hidroksid istifadə edilir və nəticədə çox az alkal və xlor ionu tərkibi olur. Bu, məhlul və betonun dayanıqlığını əhəmiyyətli dərəcədə artırır və polykarboksilat əsaslı su azaldıcıların yaşıl, yüksək performanslı beton istehsalında vacib komponentlər olmasını təmin edir.
