Vengono introdotti il ​​tipo, il meccanismo d'azione, l'applicazione e la formula dell'agente riducente dell'acqua

I riduttori d'acqua sono un tipo di additivo per calcestruzzo utilizzato nel campo dei materiali da costruzione. A seconda di vari standard quali aspetto, capacità di riduzione dell'acqua, composizione e componenti chimici, i riduttori d'acqua possono essere classificati in diversi tipi. I riduttori d'acqua aiutano a ridurre la quantità di cemento e acqua necessari, migliorano la plasticità del calcestruzzo e riducono il ritiro del calcestruzzo. I meccanismi dei riduttori d'acqua comprendono la dispersione, la lubrificazione, l'impedimento sterico e gli effetti di rilascio controllato. Esistono molte formulazioni per i riduttori d'acqua. Di seguito sono riportate due formulazioni campione come riferimento.

1. Cos'è un riduttore d'acqua?

Un riduttore d'acqua è un additivo che riduce l'acqua di impasto nel calcestruzzo senza modificare significativamente lo slump. La maggior parte dei riduttori d'acqua sono tensioattivi anionici, inclusi ligninsolfonati, polimeri di formaldeide naftalene solfonato e altri. Quando aggiunti alla miscela di calcestruzzo, disperdono le particelle di cemento, migliorano la lavorabilità, riducono il rapporto acqua/cemento e migliorano la scorrevolezza della miscela di calcestruzzo. In alternativa, possono ridurre la quantità di cemento utilizzato, risparmiando così cemento.

2. Tipi di riduttori d'acqua

• Per aspetto:I riduttori d'acqua possono essere classificati come liquidi o in polvere. Le forme liquide hanno tipicamente un contenuto solido del 20%, 40% (chiamato liquore madre) o 60%, mentre le forme in polvere solitamente contengono il 98% di contenuto solido.
• Per capacità di riduzione e miglioramento dell'acqua:Riduttori d'acqua ordinari (detti anche plastificanti, con un tasso di riduzione dell'acqua non inferiore all'8%, come quelli a base di ligninsolfonato). Riduttori d'acqua ad alta efficienza (detti anche superfluidificanti, con un tasso di riduzione dell'acqua non inferiore a 14 %, compresi i tipi a base naftalene, a base di melammina, a base di ammino solfonato e a base alifatica). Riduttori d'acqua ad alte prestazioni (con un tasso di riduzione dell'acqua non inferiore al 25%, come ad esempio riduttori d'acqua a base di policarbossilato), ulteriormente classificati in tipo a resistenza iniziale, tipo standard e tipo ritardato.
• Per composizione Materiali:A base di ligninsolfonato, a base di sali policiclici aromatici, a base di solfonato di resina idrosolubile, riduttori d'acqua ad alta efficienza a base di naftalene, riduttori d'acqua ad alta efficienza a base alifatica, riduttori d'acqua ad alta efficienza a base amminica e ad alta efficienza a base di policarbossilato -riduttori d'acqua ad alte prestazioni.
• Per composizione chimica:Riduttori d'acqua ad alta efficienza a base di ligninsolfonato, naftalene, melammina, aminosolfonato, acidi grassi e policarbossilato.

3. Funzioni dei riduttori d'acqua

• Senza alterare le proporzioni delle altre materie prime (ad eccezione del cemento), i riduttori d'acqua possono ridurre la quantità di cemento utilizzato. L'aggiunta di riduttori d'acqua al 0.2%-0.5% della massa di cemento può far risparmiare il 15%-30% del consumo di cemento.
• Senza modificare le proporzioni delle altre materie prime (ad eccezione dell’acqua), i riduttori d’acqua possono ridurre la quantità di acqua, migliorando significativamente la resistenza del calcestruzzo. Le resistenze iniziali e successive del calcestruzzo con riduttori d'acqua possono essere aumentate rispettivamente di oltre il 60% e il 20%, rispetto al calcestruzzo senza riduttori d'acqua. Ciò consente il getto di calcestruzzo ad alta resistenza di grado C100.
• Senza alterare le proporzioni di altre materie prime, i riduttori d’acqua possono migliorare notevolmente le proprietà reologiche e la plasticità del calcestruzzo, consentendo di eseguire la costruzione attraverso metodi autofluenti, di pompaggio e privi di vibrazioni, migliorando così la velocità di costruzione e riducendo il consumo di energia.
• L’aggiunta di riduttori d’acqua ad alta efficienza può raddoppiare la durata del calcestruzzo, prolungando la normale durata di vita degli edifici.
• I riduttori d'acqua riducono il ritiro del calcestruzzo durante la solidificazione, prevenendo crepe nei componenti in calcestruzzo e migliorando la resistenza al gelo-disgelo, il che è vantaggioso per le costruzioni invernali.

4. Meccanismi dei riduttori d'acqua

• Effetto di dispersione:Quando il cemento viene miscelato con acqua, il processo di idratazione delle particelle di cemento forma una struttura a doppio strato elettrico sulla superficie, creando un film d'acqua solvatato e provocando una forza attrattiva tra le particelle. Ciò porta alla flocculazione, intrappolando il 10%-30% dell'acqua di miscelazione e impedendole di partecipare al libero flusso e alla lubrificazione, influenzando così la scorrevolezza della miscela. Quando viene aggiunto un riduttore d'acqua, le sue molecole si adsorbono sulle superfici delle particelle di cemento, facendo sì che le particelle portino la stessa carica (solitamente negativa), determinando una repulsione elettrostatica che disperde le particelle di cemento, rompendo la struttura flocculante e rilasciando l'acqua intrappolata, che partecipa allo scorrimento, migliorando così la scorrevolezza della miscela cementizia.
• Effetto di lubrificazione:I gruppi idrofili nel riduttore d'acqua sono altamente polari e il film adsorbito sulle superfici delle particelle di cemento interagisce con le molecole d'acqua per formare un film d'acqua solvatato stabile. Questo film ha eccellenti proprietà lubrificanti, riducendo la resistenza allo scorrimento tra le particelle di cemento e migliorando ulteriormente la scorrevolezza del calcestruzzo.
• Effetto di ostacolo sterico:La struttura del riduttore d'acqua contiene catene laterali idrofile che si estendono nella soluzione acquosa, formando uno strato di adsorbimento idrofilo di un certo spessore sulle superfici delle particelle di cemento. Quando le particelle di cemento si avvicinano, gli strati di adsorbimento iniziano a sovrapporsi. Quanto maggiore è la sovrapposizione, tanto più forte è l'impedimento sterico, che aumenta la forza repulsiva tra le particelle e ne ostacola l'aggregazione, mantenendo un buon slump dell'impasto cementizio.
• Effetto a rilascio controllato dei rami del copolimero:Nuovi tipi di riduttori d’acqua, come quelli a base di policarbossilato, incorporano rami laterali sulle molecole durante la produzione. Questi rami forniscono un ostacolo sterico e possono essere gradualmente tagliati nell'elevata alcalinità dell'idratazione del cemento. Questo rilascia acidi carbossilici che potenziano l'effetto di dispersione, migliorando ulteriormente la dispersione delle particelle di cemento e controllando la perdita di slump.

5. Formulazioni riduttori d'acqua

Formula riduttore d'acqua in policarbossilato:Anidride maleica: Acrilato poli(etilenglicole) monoestere: Acrilato di sodio=1:3:2,4. Flusso del processo: utilizzare l'1% di K2S2O8 come iniziatore, temperatura di reazione 85 gradi, tempo di reazione 6 ore.

Formula d'uso:

Acido acrilico 38kg + acqua di processo 82kg

Acido mercaptoacetico 1,2 kg + acqua di processo 138,2 kg

Perossido di idrogeno 3kg + acqua di processo 117kg

TPEG (monomero grande) 360 kg + acqua di processo 260 kg Flusso del processo: sciogliere TPEG e mescolare uniformemente, mantenendo la temperatura a 70 gradi. Aggiungere la soluzione di acido acrilico e la soluzione di perossido di idrogeno dal serbatoio in posizione alta entro 3 ore. Aggiungere la soluzione di acido mercaptoacetico entro 3,5 ore. Mantenere la reazione a 40 gradi per 3 ore per completare la reazione e poi raffreddare a 40 gradi per ottenere il prodotto finito.