Koji je mehanizam agensa za uvlačenje vazduha?

Agensi za uvlačenje vazduha su uglavnom anjonski tenzidi. Na granici voda-vazduh, hidrofobne grupe su orijentisane prema vazdušnoj strani, dok se na granici cement-voda cement ili njegovi hidratacioni ioni adsorbuju sa hidrofilnim grupama. Hidrofobne grupe se odbijaju od cementa i njegovih hidratacijskih jona, formirajući hidrofobni adsorpcijski sloj koji teži da se približi površini zraka. Zbog ovog jonskog pristupa površini zraka i adsorpcije molekula agensa za uvlačenje zraka na granici zrak-voda, površinski napon vode je značajno smanjen, što rezultira stvaranjem brojnih sitnih mjehurića zraka u betonu tokom miješanja. Ovi mjehurići imaju usmjereni adsorpcijski sloj sa istim nabojem, zbog čega se odbijaju i ravnomjerno raspoređuju. S druge strane, mnogi anjonski agensi za uvlačenje vazduha talože kalcijeve soli u rastvorima cementa sa visokim sadržajem kalcijuma, koji se adsorbuju na film mehurića, efikasno sprečavajući pucanje mehurića. Uvedena mala, jednolična pjena može ostati stabilna određeni period.

Iz gornjeg mehanizma može se vidjeti da je međufazna aktivnost agenasa za uvlačenje zraka slična onoj kod reduktora vode. Razlika je u tome što se međufazna aktivnost reduktora vode uglavnom javlja na granici tečnost-čvrsta materija, dok se međufazna aktivnost agenasa za uvlačenje vazduha uglavnom javlja na granici gas-tečnost-čvrsta materija. Jasno je da je primarna funkcija agenasa za uvlačenje zraka uvođenje mjehurića zraka, nakon čega slijedi disperzija i djelovanje vlaženja.

Kada se suvi malter koji sadrži agense za uvlačenje vazduha pomeša sa vodom, agensi značajno smanjuju površinski napon i međufaznu energiju vode, uzrokujući da se tokom mešanja lako formiraju brojni sitni zatvoreni mehurići vazduha. Većina ovih mjehurića ima prečnik ispod 200 μm.

Sredstva za uvlačenje zraka fizičkim djelovanjem unose stabilne mikromjehuriće u malter. Ovo smanjuje gustinu mokrog maltera, poboljšava obradivost i povećava prinos mokrog maltera. Vazduh zadržan u malteru poboljšava performanse toplotne izolacije betona, ali i smanjuje njegovu čvrstoću. Doziranje agenasa za uvlačenje vazduha varira u zavisnosti od vrste suvog maltera i upotrebljenog sredstva za uvlačenje vazduha, ali je obično veoma nisko, uglavnom 0.002% do 0,01 % mase cementa, ne više od 0,05% mase cementa.

Na sadržaj vazduha u malteru utiču različiti faktori, uključujući karakteristike i količinu cementa i dodataka, vodocementni odnos (odnos vode i veziva), vrstu i doziranje agenasa za uvlačenje vazduha, kvalitet i raspodelu čestica agregata, vrstu i kapacitet agregata. mikser za malter, temperatura mešanja, konzistencija smese i temperatura okoline. Iako je količina dodanog sredstva za uvlačenje zraka vrlo mala, ona ima značajan utjecaj na performanse suhog maltera. Njegove glavne funkcije su:

Poboljšanje obradivosti suvog maltera

Ugradnja agenasa za uvlačenje zraka stvara brojne male zatvorene mjehuriće zraka u betonskoj mješavini. Ovi mikromjehurići djeluju kao kuglični ležajevi, smanjujući otpor trenja između čestica agregata, čime se povećava protočnost betonske mješavine. Ako se protočnost održava konstantnom, sadržaj vode se može smanjiti. Istovremeno, kako je voda ravnomjerno raspoređena na površini brojnih mjehurića zraka, količina vode koja se slobodno kreće se smanjuje, što rezultira smanjenim krvarenjem mokrog maltera i shodno tome povećanim zadržavanjem vode i kohezije.

Smanjenje čvrstoće suvog maltera

Zbog prisustva brojnih mjehurića zraka smanjuje se nosiva površina maltera, što dovodi do smanjenja čvrstoće betona. Međutim, agensi za uvlačenje vode imaju određeni efekat smanjenja vode (naročito reduktori vode koji zahvataju vazduh, koji imaju značajniji efekat smanjenja vode). Smanjeni omjer voda-cement u određenoj mjeri kompenzira čvrstoću. Međutim, dodavanje sredstava za uvlačenje zraka i dalje dovodi do smanjenja čvrstoće morta, posebno tlačne čvrstoće. Stoga, doziranje agenasa za uvlačenje zraka treba strogo kontrolirati, a optimalno doziranje treba odrediti kroz ispitivanja sadržaja zraka, obradivosti i srodne čvrstoće maltera. Dodatno, zbog prisustva brojnih zračnih mjehurića raste elastična deformacija maltera, a smanjuje modul elastičnosti, što je korisno za poboljšanje otpornosti maltera na pucanje.

Povećanje nepropusnosti i otpornosti maltera na mraz

Sredstva za uvlačenje zraka smanjuju krvarenje betonske mješavine (općenito smanjuju krvarenje za 30% do 40%). Shodno tome, smanjeni su i kapilarni kanali za krvarenje. Istovremeno, prisustvo brojnih zatvorenih mikromehurića blokira ili prekida kapilarne vodene kanale u malteru, menjajući strukturu pora i povećavajući nepropusnost maltera. Mjehurići imaju značajnu sposobnost elastične deformacije, pružajući efekat amortizacije protiv naprezanja ekspanzije uzrokovanog smrzavanjem vode, čime se poboljšava otpornost maltera na smrzavanje i povećava njegova trajnost. Dodatno, dodavanje agenasa za uvlačenje vazduha smanjuje gustinu maltera, štedeći materijale i povećavajući građevinsko područje.

Faktori koji utiču na sadržaj vazduha u malteru:

Karakteristike i količina cementa i dodataka

Vodocementni odnos (odnos vode i veziva)

Vrsta i doziranje agenasa za uvlačenje vazduha

Kvaliteta i raspodjela čestica agregata

Vrsta i kapacitet miksera za malter

Temperatura mešanja

Konzistencija smjese

Temperatura okoline