Šta je natrijum glukonat i šta čini natrijum glukonat izuzetno korisnim za beton?

Natrijum glukonat je jedinjenje sa hemijskom formulom NaC₆H₁₁O₇, koja je natrijumova so glukonske kiseline. Ovaj bijeli prah topiv u vodi koristi se u širokom spektru industrija. Prvobitno ekstrahovan iz glukonske kiseline u 19. veku, natrijum glukonat je poznat po svojim odličnim helatnim svojstvima i široko se koristi kao helirajući agens u raznim procesima.

Natrijum glukonat je nerastvorljiva organska natrijumova so iz porodice hidroksil karboksilnih kiselina, koja nastaje fermentacijom glukoze. Glukonat je nusproizvod oksidacije glukoze i široko je prisutan u prirodi. Proizvođači natrijevog glukonata provode ovaj proces u velikim razmjerima, proizvodeći velike količine soli za opskrbu tržišta. Zbog helirajućih svojstava natrijum glukonata, on može formirati stabilne komplekse sa ionima metala, čime se sprečava da ti metalni joni reaguju sa drugim supstancama.

Ovo svojstvo omogućava natrijevom glukonatu da igra važnu ulogu u raznim okruženjima, kao što je stabilizator u hrani i pićima, kao sredstvo za uklanjanje mrlja u proizvodima za čišćenje, kao farmaceutski sastojak u farmaceutskom polju i kao aditiv za beton u izgradnji. materijala. U primjeni betona, natrijum glukonat poboljšava obradivost i izdržljivost betona reguliranjem kemijske reakcije betona, donoseći tako značajne prednosti građevinskoj industriji.

Zašto natrijum glukonat ima velike prednosti za poboljšanje performansi betona? Na osnovu njegovog uticaja na hemijsku reakciju i mikrostrukturu betona, može se razraditi sa više aspekata. Oni proizilaze iz obradivosti, vremena vezivanja, čvrstoće i izdržljivosti i propusnosti.

1. U smislu poboljšanja obradivosti betona, natrijum glukonat, kao reduktor vode, može poboljšati fluidnost betona, jer natrijum glukonat može smanjiti privlačnost između čestica cementa, čime se smanjuje potrošnja vode uz održavanje fluidnosti i obradivosti betona, olakšavaju konstrukciju i formiranje betona.
2. U smislu produženja vremena vezivanja betona, natrijum glukonat ima efekat odlaganja vezivanja, što je posebno važno kod izgradnje visokotemperaturnih okruženja ili betona koji se mora transportovati duže vreme. Princip je da natrijev glukonat inhibira reakciju hidratacije trikalci-silicijeve kiseline (C₂S) i dikalci-silicijeve kiseline (C₂S) u cementu adsorbirajući se na površini čestica cementa, odgađajući tako proces vezivanja i stvrdnjavanja betona.
3. U smislu poboljšanja čvrstoće i trajnosti betona, natrijum glukonat pomaže u regulaciji stope hidratacije cementa i optimizaciji mikrostrukture materijala na bazi cementa tokom procesa stvrdnjavanja betona. Posebno u kasnijoj fazi hidratacije, natrijum glukonat može potaknuti formiranje gušćih cementno-kamenskih struktura i poboljšati dugoročnu tlačnu čvrstoću i izdržljivost betona smanjenjem poroznosti i povećanjem kompaktnosti vezne zone na površini.
4. U smislu smanjenja propusnosti betona, optimizacijom mikrostrukture cementnog kamena, natrijum glukonat može efikasno smanjiti poroznost betona, čime se smanjuje njegova propusnost, povećava otpornost betona na vodu i štetne hemikalije, te poboljšava njegova trajnost i vijek trajanja.

Jasno pokazano specifičnim eksperimentalnim podacima, studija se fokusirala na efekte SG na fluidnost, vrijeme stvrdnjavanja, toplinu hidratacije i snagu UHPC, otkrivajući sljedeće ključne nalaze.

1. Poboljšanje fluidnosti: SG poboljšava početnu fluidnost UHPC tokom plastične faze inhibiranjem formiranja ranog etringita (AFt) i odlaganjem reakcija hidratacije trikalcijum silikata (C₃S) i dikalcijum silikata (C₂S). Fluidnost se ne smanjuje u toku prvog sata. Kada doza SG dostigne ili premaši 0.06%, vrijednosti pada na 30 i 60 minuta pokazuju porast.

2.Produženo vrijeme podešavanja: SG značajno produžava vreme vezivanja UHPC tokom faze vezivanja i očvršćavanja inhibirajući stvaranje kalcijum hidroksida (CH). U dozi SG od {{0}}.15%, početno i konačno vrijeme postavljanja su 5,0 puta i 4,5 puta duže, u poređenju sa kontrolnom grupom.

3. Faza razvoja snage: Iako se snaga UHPC značajno smanjuje u ranoj fazi razvoja čvrstoće (1 i 3 dana) s povećanjem doze SG, SG može promovirati stvaranje AFt na porama i međusklopu agregata u kasnijim fazama, smanjiti poroznost cementne paste, i poboljšati čvrstoću na pritisak UHPC na 28 dana, 60 dana i 90 dana. Značajno, pri dozi SG od 0,12%, jačina na 90 dana je povećana za 13%.