Šta su reduktori vode?

Šta je reduktor vode?
Reduktor vode je aditiv koji se koristi u betonu koji smanjuje količinu vode za miješanje i poboljšava čvrstoću betona bez promjene obradivosti ili sadržaja cementa; ili može uštedjeti cement bez promjene obradivosti i čvrstoće betona.

Vrste reduktora vode
Reduktori vode se uglavnom kategoriziraju prema svom kemijskom sastavu na reduktore vode na bazi lignosulfonata, naftalena, na bazi smole rastvorljive u vodi, na bazi melase i kompozitne vode.

Reduktori vode na bazi lignosulfonata
Tu spadaju kalcijum lignosulfonat (drveni kalcij), natrijum lignosulfonat (drveni natrijum), magnezijum lignosulfonat (drveni magnezijum), itd. Među njima, reduktori vode u drvnom kalciju su najčešće korišteni.

Drveni reduktori vode za kalcijum proizvode se od ostatka sulfitne tekućine za proizvodnju papira ili pulpe od vlakana, neutraliziraju se krečnim mlijekom, a zatim se obrađuju biološkom fermentacijom kako bi se uklonio šećer, isparena koncentracija i sušenje raspršivanjem kako bi se dobio smeđe-žuti prah.

Odgovarajuća doza reduktora vode sa kalcijumom u drvetu je općenito {{0}}.2% do 0.3% mase cementa. Njegova stopa redukcije vode je 10% do 15%, a 28-dnevna tlačna čvrstoća betona može se povećati za 10% do 20%. Bez redukcije vode, slijeganje betona može se povećati za 80 do 100 mm. Ako tlačna čvrstoća i slijeganje ostanu nepromijenjeni, sadržaj cementa se može smanjiti za približno 10%. Reduktori vode od kalcija u drvetu imaju usporavajući učinak na beton, a prekomjerna upotreba ili korištenje na niskim temperaturama može učiniti ovaj efekat usporavanja izraženijim, što može smanjiti čvrstoću betona. Potreban je oprez prilikom upotrebe.

Drveni kalcijum reduktor vode pogodan je za opće betonske radove, posebno za izlivanje velikih količina, konstrukciju kliznih oblika, beton koji se može pumpati i ljetnu gradnju. Ne treba ih koristiti samostalno za zimsku gradnju, već ih treba koristiti u kombinaciji sa sredstvima rane čvrstoće ili antifrizom kada je najniža dnevna temperatura ispod 5 stepeni. Drveni reduktori vode sa kalcijumom također se ne bi trebali koristiti sami za beton očvršćen parom ili prednapregnuti beton kako bi se izbjeglo labavljenje površine nakon očvršćavanja.

Reduktori vode na bazi naftalena
Reduktori vode na bazi naftalena izrađuju se sulfoniranjem naftalena ili njegovih derivata, a zatim kondenzacijom s metanolom. Uobičajeni proizvodi uključuju NNO, NF, FDN, UNF, MF i reduktore vode za zgrade tipa I, od kojih većina ne uvlači zrak.

Prikladna doza reduktora vode na bazi naftalena je 0.5% do 1.0% mase cementa, sa stopom redukcije vode od 10% do 25%, a {{7} }dnevna snaga se može povećati za preko 20%. Reduktori vode na bazi naftalena imaju dobar učinak smanjenja vode i prilagodljivi su raznim vrstama cementa. Pogodni su za izradu betona rane čvrstoće, visoke čvrstoće, tečnog i parno očvrslog betona.

Reduktori vode rastvorljive u vodi
Ovi reduktori vode napravljeni su od smola rastvorljivih u vodi kao što su melaminska smola i gumaron smola. Ovo su visokoefikasni reduktori vode sa značajnim efektima poboljšanja. Domaći proizvodi uključuju SM reduktore vode od smole.

SM reduktori vode se koriste na {{0}}.5% do 2.0% mase cementa, sa stopom redukcije vode od 15% do 27%. 3-dnevna tlačna čvrstoća se može povećati za 30% do 100%, a 28-dnevna čvrstoća može porasti za 20% do 30%. SM reduktori vode su pogodni za izradu betona visoke čvrstoće, betona rane čvrstoće, tečnog betona i betona očvrslog parom.

Funkcije i mehanizmi reduktora vode
Glavni efekti reduktora vode na svježe izmiješani beton su sljedeći:

Redukcija vode
Mehanizam redukcije vode uglavnom je posljedica adsorpcije reduktora vode na čestice cementa i disperzije cementnih čestica reduktorom vode. Nakon dodavanja reduktora vode u beton, veliki molekuli anjonskih grupa i metalnih kationa (kao što su Na+ i Ca2+) se raspršuju. Jaki površinski aktivni anioni u velikim molekulama adsorbuju se na površini čestica cementa, čineći ih negativno nabijenim. Odbijanje između čestica istog naboja uzrokuje njihovo raspršivanje. Nadalje, reduktor vode je hidrofilan, a adsorbirani sloj oko čestica cementa je solvatirana membrana, koja također sprječava agregaciju čestica cementa (efekat zaštite prostora), čime se raspršuju čestice cementa i oslobađaju voda i zrak sadržani u koaguliranim flokulama, postizanje cilja smanjenja vode.

Plasticizing Effect
Kada se betonu doda reduktor vode, on značajno povećava njegovu obradivost uz zadržavanje nepromijenjenog omjera voda-cement, što se naziva plastificirajućim efektom. Ovaj efekat je zbog efekta adsorpcije i disperzije, kao i efekta vlaženja i podmazivanja reduktora vode. Zahvaljujući ovim akcijama, mala količina vode je dovoljna da se beton ujednači, poboljšavajući obradivost svježeg betona.

Retarding Effect
Joni koje oslobađa reduktor vode u sistemu cement-voda mogu se adsorbirati na površini čestica cementa, povećavajući njihov zeta potencijal, što produžava vrijeme stabilizacije sistema. Dodatno, anionski adsorpcioni film i formirani sloj vode koji vežu vodonik mogu ometati kontakt između čestica cementa i vode, usporavajući tako proces hidratacije i postižući efekat usporavanja.

Mehanizam djelovanja reduktora vode
Reduktori vode su tipični površinski aktivni agensi. Molekularna struktura svakog reduktora vode uključuje dva dijela: polarnu grupu i nepolarnu grupu. Polarna grupa se adsorbira na površini čestica cementa i uglavnom određuje afinitet molekule reduktora vode za mineralne komponente cementa. To se odražava u kemijskim i fizičkim svojstvima cijele molekule ili jona reduktora vode. Kada se molekula reduktora vode (ili jona) adsorbira na površini cementnih minerala, nepolarna grupa je okrenuta prema van, formirajući hidrofobnu membranu, čime utječe na hidrofobnost. U međuvremenu, nepolarna grupa takođe utiče na adheziju čestica cementa i sposobnost adsorpcije polarne grupe.

Napredak u reduktorima vode

Obični reduktori vode
Uglavnom lignosulfonat i njegovi derivati, uključujući kalcijum lignosulfonat i natrijum lignosulfonat, poznati kao reduktori M-vode, razvijeni su 1950-ih. Lignosulfonatni reduktori vode su anionski tenzidi sa hidrofilnim svojstvima, adsorbiraju se na površini čestica cementa kako bi zgusnuli solvatirani vodeni film, povećali elektrokinetički potencijal i pomogli u disperziji čestica cementa, sa efektom usporavanja.

Visokoefikasni reduktori vode
To su uglavnom polisulfonatna jedinjenja kao što su naftalen sulfonat formaldehidni kondenzati, policiklični aromatični sulfonati i melamin sulfonat formaldehidni kondenzati. Upotreba ovih visokoefikasnih reduktora vode počela je u Japanu i Zapadnoj Njemačkoj 1960-ih, a razvijeni su i primijenjeni u Kini 1970-ih. Revolucionirali su industriju betona tako što su se koristili za formuliranje betona koji se može pumpati i poboljšanje performansi betona.

Reduktori vode sa specijalnim efektom
To su uglavnom jedinjenja na bazi polikarboksilata, uključujući poliakrilat i njegove kopolimere, te kopolimere maleinske kiseline, koji su razvijeni početkom 1980-ih. Nedavni razvoj doveo je do niza složenih poliakrilatnih graft kopolimera sa različitim karakteristikama, koji se široko primjenjuju. Reduktori vode sa posebnim efektom imaju snažan dispergirajući učinak na cementnu suspenziju zbog molekularne adsorpcije reduktora vode na površini čestica cementa. Sposobnost dispergiranja ovisi o elektrostatičkom odbijanju između čestica s istim nabojem i steričkoj prepreci koju stvara adsorpcijski sloj.

Kompozitni visokoefikasni reduktori vode
Oni kombinuju dva ili više visokoefikasnih reduktora vode u određenim omjerima kako bi međusobno nadopunili snage i ublažili slabosti, što rezultira sinergijskim efektima. Ovaj pristup je važan put za pripremu reduktora vode visokih performansi i visoke efikasnosti.