Čo sú redukcie vody?

Čo je to redukcia vody?
Znižovač vody je prísada používaná v betóne, ktorá znižuje množstvo zámesovej vody a zlepšuje pevnosť betónu bez zmeny spracovateľnosti alebo obsahu cementu; alebo môže ušetriť cement bez zmeny spracovateľnosti a pevnosti betónu.

Typy znižovačov vody
Reduktory vody sú hlavne kategorizované podľa ich chemického zloženia na redukciu vody na báze lignosulfonátu, naftalénu, vo vode rozpustnej živice, na báze melasy a kompozitnej vody.

Reduktory vody na báze lignosulfonátu
Patria sem lignosulfonát vápenatý (drevný vápnik), lignosulfonát sodný (drevný sodík), magnézium lignosulfonát (drevný horčík) atď. Spomedzi nich sú najpoužívanejšie prostriedky na redukciu vody z dreva a vápnika.

Reduktory vody na báze vápnika z dreva sa vyrábajú zo zvyškového sulfitového lúhu pri výrobe papiera alebo vláknitej buničiny, neutralizujú sa vápenným mliekom a potom sa spracujú biologickou fermentáciou, aby sa odstránil cukor, odparená koncentrácia a sušenie rozprašovaním, čím sa získa hnedožltý prášok.

Vhodná dávka prostriedku na redukciu vody z dreva a vápnika je vo všeobecnosti {{0}},2 % až 0,3 % cementovej hmoty. Miera redukcie vody je 10 % až 15 % a 28-denná pevnosť betónu v tlaku sa môže zvýšiť o 10 % až 20 %. Bez zníženia vody sa môže spadnutie betónu zväčšiť o 80 až 100 mm. Ak sa pevnosť v tlaku a pokles zostanú nezmenené, obsah cementu sa môže znížiť približne o 10 %. Látky na znižovanie vody z dreva a vápnika majú spomaľujúci účinok na betón a nadmerné používanie alebo používanie pri nízkych teplotách môže tento spomaľovací účinok ešte zvýrazniť, čo môže znížiť pevnosť betónu. Pri používaní je potrebná opatrnosť.

Drevo vápenaté reduktory vody sú vhodné pre bežné betonárske práce, najmä pre veľkoobjemové liatie, konštrukcie s posuvným debnením, čerpateľný betón a letné stavby. Nemali by sa používať samostatne na zimnú výstavbu a mali by sa používať v kombinácii s prípravkami na skorú pevnosť alebo nemrznúcou zmesou, keď je najnižšia denná teplota nižšia ako 5 stupňov. Reduktory vody z dreva a vápnika by sa tiež nemali používať samostatne pre parou vytvrdzovaný alebo predpätý betón, aby sa zabránilo uvoľneniu povrchu po vytvrdnutí.

Reduktory vody na báze naftalénu
Reduktory vody na báze naftalénu sa vyrábajú sulfonáciou naftalénu alebo jeho derivátov a následnou kondenzáciou s metanolom. Bežné produkty zahŕňajú redukčné ventily NNO, NF, FDN, UNF, MF a Building Type I, z ktorých väčšina neprivádza vzduch.

Vhodná dávka prostriedku na redukciu vody na báze naftalénu je 0,5 % až 1.0 % cementovej hmoty, s mierou redukcie vody 10 % až 25 % a {{7} }denná sila sa môže zvýšiť o viac ako 20 %. Reduktory vody na báze naftalénu majú dobrý účinok na znižovanie vody a sú prispôsobiteľné rôznym typom cementu. Sú vhodné na výrobu skoropevného, ​​vysokopevnostného, ​​tekutého a parou vytvrdzovaného betónu.

Reduktory vody rozpustné vo vode
Tieto vodné reduktory sú vyrobené z vo vode rozpustných živíc, ako je melamínová živica a gumarónová živica. Ide o vysokoúčinné prostriedky na redukciu vody s výraznými posilňujúcimi účinkami. Domáce produkty zahŕňajú redukciu vody zo živice SM.

SM reduktory vody sa používajú v množstve {{0}},5 % až 2,0 % cementovej hmoty, s mierou redukcie vody 15 % až 27 %. 3-denná pevnosť v tlaku sa môže zvýšiť o 30 % až 100 % a 28-denná pevnosť sa môže zvýšiť o 20 % až 30 %. Reduktory vody SM sú vhodné na výrobu vysokopevnostného betónu, betónu skorej pevnosti, tekutého betónu a betónu vytvrdzovaného parou.

Funkcie a mechanizmy zariadení na redukciu vody
Hlavné účinky prostriedkov na redukciu vody na čerstvo namiešaný betón sú nasledovné:

Zníženie vody
Mechanizmus redukcie vody je spôsobený najmä adsorpciou vodného redukčného činidla na častice cementu a disperziou cementových častíc redukčným činidlom vody. Po pridaní činidla na redukciu vody do betónu sa veľké molekuly aniónových skupín a katiónov kovov (ako Na+ a Ca2+) rozptýlia. Silné povrchovo aktívne anióny vo veľkých molekulách sa adsorbujú na povrchu častíc cementu, čím sú negatívne nabité. Odpudzovanie medzi časticami s rovnakým nábojom spôsobuje ich rozptýlenie. Okrem toho je prostriedok na redukciu vody hydrofilný a adsorbovaná vrstva okolo častíc cementu je solvatovaná membrána, ktorá tiež zabraňuje zhlukovaniu častíc cementu (efekt ochrany priestoru), čím sa častice cementu dispergujú a uvoľňujú sa voda a vzduch obsiahnuté v koagulovaných vločkách, dosiahnutie cieľa zníženia vody.

Plastifikačný efekt
Keď sa do betónu pridá zmäkčovač vody, výrazne sa zvýši jeho spracovateľnosť pri zachovaní nezmeneného pomeru voda-cement, čo sa označuje ako plastifikačný efekt. Tento účinok je spôsobený adsorpčným a disperzným účinkom, ako aj zmáčacími a mazacími účinkami prostriedku na redukciu vody. Vďaka týmto účinkom stačí malé množstvo vody na rovnomerné premiešanie betónu, čím sa zlepší spracovateľnosť čerstvého betónu.

Retardujúci efekt
Ióny uvoľňované vodným redukčným činidlom v systéme cement-voda sa môžu adsorbovať na povrchu častíc cementu, čím sa zvyšuje ich zeta potenciál, čo predlžuje čas stabilizácie systému. Navyše, aniónový adsorpčný film a vytvorená vodná vrstva viažuca vodík môžu brániť kontaktu medzi časticami cementu a vodou, čím sa spomalí proces hydratácie a dosiahne sa retardačný účinok.

Mechanizmus účinku redukčných látok vody
Reduktory vody sú typické povrchovo aktívne činidlá. Molekulová štruktúra akéhokoľvek redukčného činidla obsahuje dve časti: polárnu skupinu a nepolárnu skupinu. Polárna skupina sa adsorbuje na povrchu častíc cementu a určuje najmä afinitu molekuly látky znižujúcej vodu k minerálnym zložkám cementu. To sa odráža v chemických a fyzikálnych vlastnostiach celej molekuly alebo iónu na redukciu vody. Keď je molekula reduktora vody (alebo ión) adsorbovaná na povrchu cementových minerálov, nepolárna skupina smeruje von a vytvára hydrofóbnu membránu, čím ovplyvňuje hydrofóbnosť. Medzitým nepolárna skupina tiež ovplyvňuje adhéziu cementových častíc a adsorpčnú schopnosť polárnej skupiny.

Pokroky v redukcii vody

Obyčajné redukcie vody
Hlavne lignosulfonát a jeho deriváty, vrátane lignosulfonátu vápenatého a lignosulfonátu sodného, ​​známe ako M-voda reduktory, boli vyvinuté v 50. rokoch 20. storočia. Lignosulfonátové vodné reduktory sú aniónové povrchovo aktívne látky s hydrofilnými vlastnosťami, ktoré sa adsorbujú na povrchu častíc cementu, aby zahustili solvatovaný vodný film, zvýšili elektrokinetický potenciál a pomohli rozptyľovať častice cementu s retardačným účinkom.

Vysokoúčinné redukcie vody
Ide najmä o polysulfonátové zlúčeniny, ako sú naftalénsulfonátformaldehydové kondenzáty, polycyklické aromatické sulfonáty a melamínsulfonátformaldehydové kondenzáty. Používanie týchto vysokoúčinných redukčných ventilov vody sa začalo v Japonsku a Západnom Nemecku v 60. rokoch 20. storočia a boli vyvinuté a aplikované v Číne v 70. rokoch. Priniesli revolúciu v betonárskom priemysle tým, že sa použili na formuláciu čerpateľného betónu a zlepšili vlastnosti betónu.

Reduktory vody so špeciálnym účinkom
Ide najmä o zlúčeniny na báze polykarboxylátov vrátane polyakrylátu a jeho kopolymérov a kopolyméry kyseliny maleínovej, ktoré boli vyvinuté začiatkom 80. rokov 20. storočia. Nedávny vývoj viedol k rôznym komplexným polyakrylátovým očkovaným kopolymérom s rôznymi vlastnosťami, ktoré boli široko používané. Reduktory vody so špeciálnym účinkom majú silný dispergačný účinok na cementovú kašu v dôsledku molekulárnej adsorpcie reduktora vody na povrchu častíc cementu. Dispergačná schopnosť závisí od elektrostatického odpudzovania medzi časticami s rovnakým nábojom a stérickej zábrany vytváranej adsorpčnou vrstvou.

Kompozitné vysokoúčinné reduktory vody
Tieto kombinujú dva alebo viac vysokoúčinných prostriedkov na redukciu vody v určitých pomeroch, aby sa navzájom dopĺňali svoje silné stránky a zmierňovali slabé stránky, čo vedie k synergickým účinkom. Tento prístup je dôležitou cestou na prípravu vysokovýkonných a vysoko účinných redukčných činidiel vody.