Cos'è il gluconato di sodio e cosa rende il gluconato di sodio eccezionalmente vantaggioso per il calcestruzzo?

Il gluconato di sodio è un composto con la formula chimica NaC₆H₁₁O₇, che è il sale sodico dell'acido gluconico. Questa polvere bianca solubile in acqua viene utilizzata in un'ampia gamma di settori. Estratto originariamente dall'acido gluconico nel XIX secolo, il gluconato di sodio è noto per le sue eccellenti proprietà chelanti ed è ampiamente utilizzato come agente chelante in una varietà di processi.

Il gluconato di sodio è un sale di sodio organico insolubile della famiglia degli acidi idrossicarbossilici, prodotto dalla fermentazione del glucosio. Il gluconato è un sottoprodotto dell'ossidazione del glucosio ed è ampiamente presente in natura. I produttori di gluconato di sodio eseguono questo processo su larga scala, producendo grandi quantità di sale per rifornire il mercato. A causa delle proprietà chelanti del gluconato di sodio, può formare complessi stabili con ioni metallici, impedendo così a questi ioni metallici di reagire con altre sostanze.

Questa proprietà consente al gluconato di sodio di svolgere un ruolo importante in una varietà di ambienti, come stabilizzante negli alimenti e nelle bevande, come smacchiatore nei prodotti per la pulizia, come ingrediente farmaceutico in campo farmaceutico e come additivo concreto nell'edilizia. materiali. Nelle applicazioni concrete, il gluconato di sodio migliora la lavorabilità e la durabilità del calcestruzzo regolando la reazione chimica del calcestruzzo, apportando così vantaggi significativi al settore delle costruzioni.

Perché il gluconato di sodio ha grandi vantaggi nel migliorare le prestazioni del calcestruzzo? In base alla sua influenza sulla reazione chimica e sulla microstruttura del calcestruzzo, può essere elaborato sotto diversi aspetti. Derivano dalla lavorabilità, dal tempo di presa, dalla resistenza, dalla durabilità e dalla permeabilità.

1. In termini di miglioramento della lavorabilità del calcestruzzo, il gluconato di sodio, come riduttore d'acqua, può migliorare la fluidità del calcestruzzo, poiché il gluconato di sodio può ridurre l'attrazione tra le particelle di cemento, riducendo così il consumo di acqua mantenendo la fluidità e la lavorabilità del calcestruzzo, rendendo più facile la costruzione e la formatura del calcestruzzo.
2. In termini di estensione del tempo di presa del calcestruzzo, il gluconato di sodio ha un effetto di ritardo della presa, che è particolarmente importante nella costruzione di ambienti ad alta temperatura o calcestruzzo che deve essere trasportato per lungo tempo. Il principio è che il gluconato di sodio inibisce la reazione di idratazione dell'acido tricalci-silicico (C₂S) e dell'acido dicalci-silicico (C₂S) nel cemento adsorbendo sulla superficie delle particelle di cemento, ritardando così il processo di presa e indurimento del calcestruzzo.
3. In termini di miglioramento della resistenza e della durabilità del calcestruzzo, il gluconato di sodio aiuta a regolare il tasso di idratazione del cemento e a ottimizzare la microstruttura dei materiali a base di cemento durante il processo di indurimento del calcestruzzo. Soprattutto nella fase successiva di idratazione, il gluconato di sodio può favorire la formazione di strutture cemento-pietra più dense e migliorare la resistenza alla compressione a lungo termine e la durabilità del calcestruzzo riducendo la porosità e migliorando la compattezza della zona di legame dell’interfaccia.
4. In termini di riduzione della permeabilità del calcestruzzo, ottimizzando la microstruttura della pietra cementizia, il gluconato di sodio può ridurre efficacemente la porosità del calcestruzzo, riducendone così la permeabilità, migliorando la resistenza del calcestruzzo all'acqua e alle sostanze chimiche dannose e migliorandone la durabilità e vita utile.

Chiaramente dimostrato da dati sperimentali specifici, lo studio si è concentrato sugli effetti dell’SG su fluidità, tempo di presa, calore di idratazione e forza dell’UHPC, rivelando i seguenti risultati chiave.

1.Miglioramento della fluidità: SG migliora la fluidità iniziale dell'UHPC durante la fase plastica inibendo la formazione di ettringite precoce (AFt) e ritardando le reazioni di idratazione del silicato tricalcico (C₃S) e del silicato bicalcico (C₂S). La fluidità non diminuisce entro la prima ora. Quando il dosaggio di SG raggiunge o supera 0,06%, i valori di slump a 30 e 60 minuti mostrano entrambi un aumento.

2.Tempo di impostazione esteso: SG prolunga significativamente il tempo di presa dell'UHPC durante la fase di presa e indurimento inibendo la formazione di idrossido di calcio (CH). Ad un dosaggio SG di {{0}},15%, i tempi di presa iniziali e finali sono rispettivamente 5,0 e 4,5 volte più lunghi rispetto al gruppo di controllo.

3. Fase di sviluppo della forza: Sebbene la forza dell'UHPC diminuisca significativamente nella fase iniziale di sviluppo della forza (1 e 3 giorni) con un aumento del dosaggio di SG, SG può promuovere la formazione di AFt sui pori e sull'interfaccia aggregata nelle fasi successive, ridurre la porosità di la pasta di cemento e migliora la resistenza alla compressione dell'UHPC a 28 giorni, 60 giorni e 90 giorni. In particolare, ad un dosaggio SG dello 0,12%, la concentrazione a 90 giorni è aumentata del 13%.