Čo je glukonát sodný a prečo je glukonát sodný mimoriadne prospešný pre betón?

Glukonát sodný je zlúčenina s chemickým vzorcom NaC₆H₁₁O7, čo je sodná soľ kyseliny glukónovej. Tento biely vo vode rozpustný prášok sa používa v širokej škále priemyselných odvetví. Glukonát sodný, pôvodne extrahovaný z kyseliny glukónovej v 19. storočí, je známy svojimi vynikajúcimi chelatačnými vlastnosťami a je široko používaný ako chelatačné činidlo v rôznych procesoch.

Glukonát sodný je nerozpustná organická sodná soľ zo skupiny hydroxylkarboxylových kyselín, ktorá sa vyrába fermentáciou glukózy. Glukonát je vedľajším produktom oxidácie glukózy a v prírode sa bežne vyskytuje. Výrobcovia glukonátu sodného vykonávajú tento proces vo veľkom meradle a vyrábajú veľké množstvá soli na zásobovanie trhu. Vďaka chelatačným vlastnostiam glukonátu sodného môže vytvárať stabilné komplexy s kovovými iónmi, čím bráni týmto kovovým iónom reagovať s inými látkami.

Táto vlastnosť umožňuje, aby glukonát sodný zohrával dôležitú úlohu v rôznych prostrediach, napríklad ako stabilizátor v potravinách a nápojoch, ako odstraňovač škvŕn v čistiacich prostriedkoch, ako farmaceutická prísada vo farmaceutickej oblasti a ako prísada do betónu v stavebníctve. materiálov. V betónových aplikáciách zlepšuje glukonát sodný spracovateľnosť a trvanlivosť betónu reguláciou chemickej reakcie betónu, čím prináša významné výhody pre stavebný priemysel.

Prečo má glukonát sodný veľké výhody pre zlepšenie úžitkových vlastností betónu? Na základe jeho vplyvu na chemickú reakciu a mikroštruktúru betónu ho možno rozpracovať z viacerých hľadísk. Sú odvodené od spracovateľnosti, času tuhnutia, pevnosti a trvanlivosti a priepustnosti.

1. Pokiaľ ide o zlepšenie spracovateľnosti betónu, glukonát sodný ako prostriedok na redukciu vody môže zlepšiť tekutosť betónu, pretože glukonát sodný môže znížiť príťažlivosť medzi časticami cementu, čím sa zníži spotreba vody pri zachovaní tekutosti a spracovateľnosti betónu, uľahčuje stavbu a tvarovanie betónu.
2. Pokiaľ ide o predĺženie doby tuhnutia betónu, glukonát sodný má účinok oneskorenia tuhnutia, čo je dôležité najmä pri výstavbe prostredia s vysokou teplotou alebo betónu, ktorý je potrebné dlhodobo prepravovať. Princíp spočíva v tom, že glukonát sodný inhibuje hydratačnú reakciu trikalci-kremičitej (C2S) a dikalci-kremičitej (C2S) v cemente adsorbovaním na povrchu cementových častíc, čím sa oneskoruje proces tuhnutia a tvrdnutia betónu.
3. Z hľadiska zlepšenia pevnosti a trvanlivosti betónu pomáha glukonát sodný regulovať rýchlosť hydratácie cementu a optimalizovať mikroštruktúru materiálov na báze cementu počas procesu tvrdnutia betónu. Najmä v neskoršom štádiu hydratácie môže glukonát sodný podporovať tvorbu hustejších štruktúr cementu a kameňa a zlepšiť dlhodobú pevnosť v tlaku a trvanlivosť betónu znížením pórovitosti a zvýšením kompaktnosti spojovacej zóny rozhrania.
4. Pokiaľ ide o zníženie priepustnosti betónu, optimalizáciou mikroštruktúry cementového kameňa môže glukonát sodný účinne znížiť pórovitosť betónu, čím sa zníži jeho priepustnosť, zvýši sa odolnosť betónu voči vode a škodlivým chemikáliám a zlepší sa jeho trvanlivosť a životnosť.

Štúdia jasne preukázaná špecifickými experimentálnymi údajmi sa zamerala na účinky SG na tekutosť, čas tuhnutia, hydratačné teplo a pevnosť UHPC, pričom odhalila nasledujúce kľúčové zistenia.

1. Zlepšenie tekutosti: SG zvyšuje počiatočnú tekutosť UHPC počas plastického štádia inhibíciou tvorby skorého ettringitu (AFt) a oneskorením hydratačných reakcií trikalciumsilikátu (C3S) a dikalciumsilikátu (C2S). Tekutosť sa neznižuje počas prvej hodiny. Keď dávka SG dosiahne alebo presiahne 0,06 %, hodnoty poklesu po 30 a 60 minútach vykazujú nárast.

2. Predĺžený čas nastavenia: SG výrazne predlžuje čas tuhnutia UHPC počas fázy tuhnutia a tvrdnutia inhibíciou tvorby hydroxidu vápenatého (CH). Pri dávke SG {{0}},15% je počiatočný a konečný čas tuhnutia 5,0-krát a 4,5-krát dlhší v porovnaní s kontrolnou skupinou.

3. Fáza rozvoja sily: Hoci sila UHPC výrazne klesá v ranom štádiu vývoja pevnosti (1 a 3 dni) so zvýšením dávky SG, SG môže podporovať tvorbu AFt na rozhraní pórov a agregátov v neskorších štádiách, znižovať pórovitosť cementovej pasty a zvýšiť pevnosť v tlaku UHPC po 28 dňoch, 60 dňoch a 90 dňoch. Pozoruhodné je, že pri dávke SG 0,12 % sa pevnosť po 90 dňoch zvýši o 13 %.