Quali sono le proprietà del superfluidificante policarbossilato?

Quali sono le proprietà del superfluidificante policarbossilato?

La ricerca sugli agenti riducenti dell'acqua dell'acido policarbossilico deve essere risolta con 6 grandi problemi

L'agente riducente dell'acqua dell'acido policarbossilico (PCE) è stato rispettato dai ricercatori e dagli applicatori tecnici sin dalla sua nascita alla fine degli anni '80 grazie al suo basso dosaggio, all'elevato tasso di riduzione dell'acqua (non inferiore al 25%), al buon effetto rinforzante, alla forte adattabilità molecolare e nessun uso di formaldeide nel processo di sintesi, ecc. In particolare, dopo la divulgazione del PCE nei progetti cinesi di ferrovie ad alta velocità e di dighe all'inizio del 21° secolo, un'ondata di ricerca sul PCE è in corso da molto tempo . Soprattutto dopo che i progetti cinesi di ferrovie ad alta velocità e di dighe hanno iniziato a rendere popolare l'applicazione del PCE all'inizio del 21° secolo, nella ricerca PCE si è creata un'ondata che non si è placata da molto tempo. Per quanto riguarda la ricerca sul PCE, la maggior parte degli studiosi si è concentrata sulla spiegazione del suo meccanismo d'azione, sull'ulteriore miglioramento delle sue prestazioni, sullo sviluppo di prodotti derivati ​​e sull'ottimizzazione della sua tecnologia applicativa, con l'obiettivo di risolvere completamente i problemi dell'attuale tecnologia costruttiva del calcestruzzo cementizio, migliorando le prestazioni globali del calcestruzzo (elevata lavorabilità, elevata resistenza, elevata tenacità ed elevata durabilità) e realizzando al massimo gli obiettivi di risparmio di denaro, riciclaggio, risparmio energetico e riduzione delle emissioni. Ad oggi, anche se sono stati raggiunti alcuni risultati nella ricerca sul PCE, ma poiché la conoscenza del PCE è ancora superficiale, ci sono ancora molti problemi da risolvere! Qui presentiamo sei problemi principali relativi alla ricerca PCE, benvenuti a criticare e correggere.

Difficoltà 1: meccanismo PCE

La miscelazione delle prestazioni di fluidità della pasta di cemento PCE sarà notevolmente migliorata. I ricercatori generalmente ritengono che il PCE sia adsorbito sulla superficie delle particelle di cemento e che i gruppi di acido carbossilico sulla catena principale delle molecole di PCE adsorbite sulla superficie delle particelle di cemento adiacenti producano dispersione attraverso il principio di repulsione della carica omogenea, oltre alla catena laterale di molecole PCE possono fornire resistenza al sito spaziale, quindi PCE ha eccellenti prestazioni di dispersione. Tuttavia, come viene adsorbito il PCE sulla superficie delle particelle di cemento? Che sia il risultato dell’azione elettrostatica o guidato dall’aumento dell’entropia non è ancora conclusivo. Inoltre, la durata del periodo di induzione di idratazione della pasta di cemento con PCE è prolungata rispetto a quella della pasta di cemento senza PCE, che si manifesta macroscopicamente nel tempo di presa ritardato della pasta di cemento. Allora, come fa PCE a realizzare il ritardo della pasta di cemento? Perché il tasso di idratazione della pasta di cemento con PCE viene accelerato successivamente?

Difficoltà 2: Interpolazione di PCE

Plank et al. ha concluso che il PCE potrebbe essere intercalato in alcuni prodotti di idratazione. Qual è il meccanismo di intercalazione PCE? Alcuni studiosi ritengono che le molecole di PCE nella fase liquida della pasta di cemento possano fornire siti per la nucleazione del silicato di calcio idratato (CSH), quindi è questo uno dei motivi del verificarsi dell'intercalazione? Inoltre, anche la fase minerale montmorillonite, come bentonite e montmorillonite, ha una struttura laminare, quindi comprendere le ragioni dell'intercalazione del PCE può aiutare nello sviluppo di PCE resistente al fango?

Difficoltà 3: PCE di prima forza

Al momento, ci sono più risultati di ricerca sul PCE a resistenza iniziale e un piccolo numero di prodotti PCE a resistenza iniziale hanno iniziato ad apparire sul mercato, ma le persone hanno ancora dubbi sul meccanismo del PCE a resistenza iniziale. Un gran numero di risultati di test mostrano che l’incorporazione di PCE ritarderà l’idratazione del cemento a vari livelli, ridurrà il rilascio cumulativo di calore di idratazione della pasta di cemento nella fase iniziale e allo stesso tempo ridurrà la generazione di CH nella fase iniziale dell’indurimento. di pasta di cemento. È discutibile il meccanismo d'azione del PCE a resistenza iniziale e se questo tipo di PCE promuova effettivamente l'idratazione della pasta di cemento.

Difficoltà 4: PCE promotrice dell'ambientazione

Allo stato attuale, le varietà comuni di agenti a presa rapida sul mercato sono per lo più agenti a presa rapida liquidi senza alcali del tipo solfato di alluminio, questo tipo di agente a presa rapida ha meno effetti sulla resistenza del calcestruzzo nella fase avanzata, ma il l'adattabilità con i materiali cementizi non è molto buona. Quindi c’è speranza di sviluppare un PCE promotore, che possa favorire la rapida nucleazione di CSH nella pasta di cemento in una fase iniziale, senza influenzare lo sviluppo della resistenza della pasta di cemento indurita in una fase successiva? Il meccanismo d'azione degli agenti liquidi a presa rapida privi di alcali a base di solfato di alluminio potrebbe essere quello di fornire più SO42- solubile nella fase liquida, promuovendo così la formazione di calcite allumina (AFt) nella pasta di cemento. Pertanto, è possibile preparare un PCE procoagulante che adsorba una quantità molto piccola sulla superficie delle particelle di cemento e complessi gli ioni calcio, promuovendo così la nucleazione di CSH, mediante copolimerizzazione di monomeri di acido carbossilico con lunghe catene laterali, monomeri non ionici e macromonomeri?

Sfida 5: PCE che riduce il ritiro

Dopo il getto del calcestruzzo si verificheranno una serie di restringimenti, come il ritiro da essiccazione plastica, il ritiro chimico, l'autorestringimento e il ritiro da essiccazione indurente, che porteranno a crepe da ritiro, che influiscono seriamente sulle proprietà meccaniche e sulla durabilità della struttura. Numerosi test hanno dimostrato che l’incorporazione di efficaci agenti riduttori del ritiro può ridurre il ritiro plastico, l’autorestringimento e il ritiro da essiccazione del calcestruzzo di oltre il 40%, riducendo la probabilità di gravi crepe nelle strutture in calcestruzzo. Per quanto riguarda il meccanismo d'azione dell'agente riducente il ritiro, è generalmente riconosciuto che (1) la miscela dell'agente riducente il ritiro riduce sostanzialmente la tensione superficiale della fase liquida all'interno del calcestruzzo; (2) l'aggiunta di antiritiro contribuisce a rallentare la velocità di evaporazione dell'acqua all'interno del calcestruzzo; e (3) la miscela di un agente riducente del ritiro altera la struttura dei pori della pasta all'interno del calcestruzzo. Indipendentemente dal meccanismo d’azione dei riduttori di ritiro, la loro maggiore quantità (dall’1% al 3%) influenza la motivazione della comunità ingegneristica a utilizzarli. Poiché la soluzione acquosa di PCE ha anche una bassa tensione superficiale, le speranze erano riposte nello sviluppo e nella produzione di successo di PCE in grado di ridurre il ritiro. Tuttavia, fino ad oggi, non vi è stato un prodotto PCE con riduzione del ritiro su larga scala.

Difficoltà 6: adattabilità PCE

Sebbene la quota di mercato del PCE nell'industria cinese degli agenti riducenti l'acqua abbia superato l'80%, ci sono ancora alcuni produttori di calcestruzzo che non hanno altra scelta che sostituire il PCE con un agente riducente dell'acqua a base di naftalene o un agente riducente dell'acqua alifatico. La ragione di ciò è che gli attuali prodotti PCE, a fronte delle diverse regioni delle materie prime concrete, la loro adattabilità è difficile da soddisfare i requisiti. La Cina è un paese vasto, la promozione e l'applicazione di diverse materie prime e altri additivi PCE di fronte al paese, anche con l'uso di tecnologie di compounding esperte, a volte ancora in perdita. Queste difficoltà sono principalmente legate all'adattabilità del PCE. La modellazione degli effetti di diversi tipi di PCE su varie materie prime e altri additivi attraverso le reti neurali può essere di grande vantaggio per le imprese nello sviluppo e nell'applicazione del PCE.
 

L'informazione proviene dal domestico Zhihu. Rivista "Prodotti in calcestruzzo e cemento".

Fonte: Sun Zhenping
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