Riduttori d'acqua: da dove vengono?

Il modo per ridurre il contenuto d'acqua in una miscela di calcestruzzo, senza sacrificare la lavorabilità, è attraverso l'uso di additivi riducenti dell'acqua. Riduttori d'acqua e superfluidificanti, tra gli altri additivi per calcestruzzo, sono diventati essenziali nell'industria del calcestruzzo pronto. Ma come sono nate queste formulazioni chimiche?

L'origine del riduttore d'acqua

MASSACHUSETTS - In 1930, la Cabot Corporation ha avuto un problema. Come grande produttore di nerofumo, la società aveva promesso al Commonwealth un cemento nero per la corsia centrale della US Route 1, ad Avon. La corsia più scura indicherebbe agli automobilisti che la corsia centrale era destinata al passaggio. Prova i campioni di calcestruzzo di Cabot&# 39, tuttavia, continuava a venir fuori grigio e macchiato, certamente non abbastanza scuro per segnare la corsia di passaggio.

Cabot si avvicinò alla Dewey and Almy Chemical Company, a Cambridge. (Dewey and Almy è stata acquisita da GCP Applied Technologies (GCP), poi WR Grace, in 1954.) Dewey e Almy avevano sperimentato il naftalene solfonato formaldeide condensato (NSFC) come aiuto per l'emulsione per la polimerizzazione della gomma artificiale in può sigillare composti. Abbastanza sicuro, una volta applicato al calcestruzzo, l'NSFC ha disperso il nero carbone abbastanza bene, il che ha reso un pigmento nero uniforme.

Ma soprattutto, i test hanno anche rivelato che il calcestruzzo è sorprendentemente più forte del calcestruzzo non colorato. I ricercatori di Dewey e Almy si sono resi conto di essere coinvolti in qualcosa. Ulteriori ricerche hanno portato a capire che l'NSFC stava disperdendo il cemento, insieme al nerofumo. Ciò ha ridotto la domanda d'acqua per il calcestruzzo.

In 1932, Dewey e Almy hanno fatto domanda per brevettare questo processo. Il brevetto recita," Il metodo per aumentare la plasticità di una miscela di cemento cementizio che consiste nell'aumentare il numero di particelle discrete disponibili per l'idratazione disperdendo le singole particelle di cemento attraverso la massa acquosa mediante l'aggiunta di un agente disperdente del cemento."

A causa del costo elevato per NSFC al momento, tuttavia, Dewey e Almy cercarono un agente disperdente alternativo. Il lignosolfonato, derivato dal processo al solfito per la fabbricazione della carta, ha soddisfatto la necessità di dispersione, ma tende a causare un ritardo eccessivo del cemento. Ulteriori ricerche hanno scoperto che l'aggiunta di piccole quantità di composti, chiamate alcano-ammine, ha annullato gran parte del ritardo del cemento. Sono stati rilasciati più brevetti. anche ampliato in ausili per la macinazione per la produzione di cemento basato sulla stessa tecnologia. Questa attenzione iper-focalizzata alla ricerca e allo sviluppo di additivi, unita al forte vantaggio economico, ha portato alla rapida accettazione dei riduttori di acqua per il calcestruzzo.

Avanzare rapidamente 30 anni. Ricercatori giapponesi e tedeschi hanno scoperto NSFC appositamente realizzati e un materiale simile chiamato melamina solfonato formaldeide condensato (MSFC) potrebbe essere formulato e iniettato nel calcestruzzo a dosi più elevate per ottenere ciò che ora chiamiamo" superplasticizzatori," che producono una riduzione dell'acqua del 12-20%. Questi sono diventati fondamentali per il calcestruzzo ad alte prestazioni, molto richiesto. Ad esempio, il passaggio da strutture in acciaio a strutture in calcestruzzo in edifici molto alti non sarebbe stato possibile senza la tecnologia del superfluidificante.

Più recentemente, i policarbossilati (PCE' s) hanno colpito il settore e sono ora la tecnologia di riduzione dell'acqua dominante per il calcestruzzo. La loro chimica consente un ampio grado di messa a punto per le diverse proprietà del calcestruzzo. La ricerca avviene in tutto il mondo per migliorarli ulteriormente.

Questo sistema all'avanguardia sfrutta l'Internet of Things (IoT) per monitorare, misurare e gestire il crollo del calcestruzzo tra impianto e cantiere, attraverso aggiunte automatizzate di acqua e additivi nel tamburo rotante del camion'