Поликарбоксилын суперпластикжуулагч: Бетоны хамгийн сайн хуванцаржуулагч

Тойм

Поликарбоксилатын супер хуванцаржуулагч(PCE) нь бетонд ажиллах чадварыг сайжруулж, усны агууламжийг бууруулж, бат бөх, бат бөх чанарыг сайжруулахад ашигладаг дэвшилтэт өндөр түвшний ус багасгах нэмэлт (HRWR) юм. Шинэ үеийн хуванцаржуулагчийн хувьд PCE нь дээд зэргийн тараах чадвар, уналтыг удаан хадгалах, янз бүрийн цементэн материалтай нийцэх чадвараараа нафталин сульфонат, лигносульфонат зэрэг уламжлалт суперпластикжуулагчийг орлуулсан. Энэхүү нийтлэлд PCE-ийн химийн найрлага, ажиллах механизм, давуу тал, хэрэглээ, сорилт, ирээдүйн чиг хандлагыг багтаасан цогц тоймыг багтаасан болно.

1. Танилцуулга

1.1 Бетон дахь хуванцаржуулагч гэж юу вэ?

Хуванцаржуулагч нь урсах чадварыг хадгалах эсвэл нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ усны агууламжийг бууруулж бетоны ажиллах чадварыг сайжруулдаг химийн нэмэлт юм. Хуванцаржуулагчийг дараахь байдлаар ангилдаг.

• Ердийн хуванцаржуулагч (усны бууралт 15% хүртэл)

• Супер хуванцаржуулагч (HRWRs) (усны бууралт 20-40%)

1.2 Поликарбоксилатын суперпластикжуулагч (PCE) гэж юу вэ?

Поликарбоксилатын супер хуванцаржуулагч нь цементийн тархалтыг сайжруулж, усны хэрэглээг багасгахын зэрэгцээ маш сайн ажиллах чадварыг хадгалдаг өндөр үзүүлэлттэй супер хуванцаржуулагч юм. Энэ нь өндөр бат бэх, өөрөө бат бэх, хэт өндөр үзүүлэлттэй бетонд (UHPC) өргөн хэрэглэгддэг.

1.3 Орчин үеийн бетоны технологид PCE-ийн ач холбогдол

Барилгын салбар нь илүү бат бөх, бат бөх, бат бөх бетоныг шаарддаг тул PCE нь дараахь зүйлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

• Өндөр барилгууд, гүүрнүүд

• Өөрөө нягтардаг бетон (SCC)

• Угсармал болон бэлэн бетон зуурмаг

• Өндөр бат бөх чанар шаарддаг дэд бүтэц

1.4 Супер хуванцаржуулагчийн хувьсал

Супер хуванцаржуулагчийн хөгжил нь янз бүрийн үе дамжин хөгжсөн.

1. Эхний үе - Лигносульфонатууд

2. Хоёр дахь үе - Сульфонжуулсан нафталин формальдегид (SNF) ба сульфонжуулсан меламин формальдегид (SMF)

3. Гурав дахь үе - Поликарбоксилатад суурилсан супер хуванцаржуулагч (PCE)

PCEУсыг их хэмжээгээр багасгаж, уналтыг удаан барьдаг, цементэн материалтай илүү сайн нийцдэг тул өнөөгийн хамгийн үр дүнтэй хуванцаржуулагч болж байна.

2. PCE-ийн химийн найрлага ба ажлын механизм

2.1 PCE-ийн химийн бүтэц

PCE нь дараахь зүйлсээс бүрдэнэ.

• Цементийн хэсгүүдтэй холбогддог поликарбоксилат нуруу.

• Хажуугийн гинж (полиэтилен гликол эсвэл ижил төстэй нэгдлүүд) нь флокуляци үүсэхээс сэргийлж стерикийн саадыг бий болгодог.

2.2 Ажлын механизм

PCE үндсэндээ хоёр механизмаар ажилладаг:

2.2.1 Цахилгаан статик түлхэлт

PCE молекулууд дахь карбоксилат (-COO⁻) бүлгүүд нь цементийн хэсгүүдийн гадаргуу дээр шингэж, сөрөг цэнэгүүдийг нэвтрүүлж, бие биенээ түлхэж, бөөмс хуримтлагдахаас сэргийлдэг.

2.2.2 Стерик саадын нөлөө

Хажуугийн урт гинж нь цементийн хэсгүүдийн хооронд физик саад үүсгэж, дахин бөөгнөрөхөөс сэргийлж, тархалтыг сайжруулдаг.

Эдгээр үр нөлөө нь:

• Илүүдэл ус нэмэлгүйгээр шингэнийг нэмэгдүүлнэ.

• Цементийн чийгшлийг сайжруулснаар бат бөх, бат бөх чанарыг нэмэгдүүлнэ.

• Ажиллах чадварыг уртасгахын тулд уналтыг удаан хадгална.

3. Поликарбоксилатын суперпластикжуулагчийн давуу тал

3.1 Усны өндөр бууралт

PCE нь усыг 40% хүртэл бууруулах боломжийг олгодог бөгөөд ус-цемент (W/C) харьцааг мэдэгдэхүйц бууруулж, урсах чадварыг хадгалдаг.

3.2 Ажиллах чадварыг сайжруулж, уналтыг хадгалах

PCE-ээр өөрчилсөн бетон нь 2 цаг гаруй ажиллах чадвараа хадгалдаг тул бэлэн хольц болон угсармал хэрэглээнд тохиромжтой.

3.3 Бат бөх, бат бөх чанарыг нэмэгдүүлсэн

Ус багатай бол PCE нь дараахь зүйлийг сайжруулдаг.

• Барилга угсралтын циклийг хурдан гүйцэтгэхийн тулд эрт шахалтын бат бэх.

• Ачаалал ихтэй хэрэглээнд зориулсан дээд зэргийн хүч чадал.

• Бат бөх чанар, агшилт, хагарал, нэвчилтийг багасгах.

3.4 Агшилт, хагарал багасна

Усны бага агууламж нь хатаах агшилт, мөлхөгдлийг багасгаж, цаг хугацааны явцад ан цав үүсэхээс сэргийлдэг.

3.5 Байгаль орчин, эдийн засгийн үр өгөөж

PCE нь цементийн эрэлтийг бууруулж, CO₂ ялгаруулалт, материалын зардлыг бууруулж, тогтвортой барилгын ажилд хувь нэмэр оруулдаг.

4. Поликарбоксилатын суперпластикжуулагчийн хэрэглээ

4.1 Өндөр хүчин чадалтай бетон (HPC)

Өндөр бат бэх, бат бөх чанарыг шаарддаг HPC нь ус цементийн оновчтой тэнцвэрийг хангахын тулд PCE дээр тулгуурладаг.

4.2 Өөрөө нягтардаг бетон (ХЗХ)

PCE нь ХЗХ-г өөрийн жингийн дор урсгах боломжийг олгодог бөгөөд чичиргээний хэрэгцээг арилгаж, жигд нягтралыг хангадаг.

4.3 Угсармал бетон

Угсармал бетонд PCE нь бат бөх чанарыг хурдан нэмэгдүүлж, буулгах хугацааг багасгаж, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг нэмэгдүүлдэг.

4.4 Хэт өндөр үзүүлэлттэй бетон (UHPC)

Стресс ихтэй орчинд ашиглагддаг UHPC нь PCE-ийн усны агууламжийг бууруулахын зэрэгцээ ажиллах чадварыг хадгалах чадвараас ашиг тустай.

4.5 Бэлэн бетон зуурмаг

PCE нь холын зайд тээвэрлэх чадварыг баталгаажуулж, бетоныг удаан хугацаанд ажиллах боломжтой болгодог.

5. Бетоны шинж чанарт PCE-ийн нөлөө

5.1 Шинэ бетоны шинж чанар

• Хялбар байрлуулахын тулд урсах чадварыг сайжруулсан.

• Тусгаарлах, цус алдахгүйгээр өргөтгөсөн ажиллах чадвар.

• Хяналттай тохируулах цаг, удаашруулагч эсвэл хурдасгуураар тохируулж болно.

5.2 Хатуу бетоны шинж чанар

• Илүү өндөр шахалтын болон суналтын бат бэх.

• Нэвчилтийг бууруулж, хөлдөөх, гэсэлтийн мөчлөг, сульфатын довтолгоонд тэсвэртэй байдлыг сайжруулна.

• Удаан хугацааны хэв гажилтаас сэргийлж агшилт, мөлхөгчийг багасгана.

6. PCE-ийн бусад хольцтой нийцэх байдал

6.1 Нэмэлт цементэн материал (SCMs)

PCE нь үнс, шаар, цахиурын утаатай зохицож, тэдгээрийн урвал, чийгшлийг оновчтой болгодог.

6.2 Бусад хольцтой харилцан үйлчлэл

• Сааруулагч нь шаардлагатай үед тохируулах хугацааг уртасгадаг.

• Хурдасгагч нь хурдацтай төслүүдийн хүч чадлын өсөлтийг хурдасгадаг.

• Агаарт оруулах бодисууд (AEAs) хөлдөөх гэсэлтийн эсэргүүцлийг сайжруулдаг боловч тунг нарийн тохируулах шаардлагатай байдаг.

7. Бэрхшээл ба хязгаарлалт

7.1 Хэт их тунгаар хэрэглэхтэй холбоотой асуудлууд

Илүүдэл PCE нь хэт их саатал, тусгаарлалт, цус алдалт үүсгэдэг.

7.2 Цементийн найрлагад мэдрэмтгий байдал

PCE-ийн гүйцэтгэл нь цементийн төрөл, нарийн чанар, эрдсийн найрлагаас хамаардаг тул хэрэглэхээс өмнөх туршилтыг шаарддаг.

7.3 Зардлын талаар анхаарах зүйлс

PCE нь ердийн хуванцаржуулагчаас илүү үнэтэй боловч түүний үр ашиг, урт хугацааны үр ашиг нь зардлыг зөвтгөдөг.

8. Ирээдүйн чиг хандлага ба инноваци

8.1 Ухаалаг хольц ба хариу үйлдэл үзүүлэх PCE

Шинэ найрлага нь хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдалд тулгуурлан шингэн чанар, тохируулах хугацааг бодит цаг хугацаанд тохируулах боломжийг олгодог.

8.2 Био суурьтай, байгальд ээлтэй супер хуванцаржуулагч

Судалгаа нь байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг цаашид бууруулахын тулд биологийн задралд ордог PCE хувилбаруудад анхаарлаа хандуулдаг.

8.3 Нано өөрчилсөн PCE

Нанотехнологийг цемент-бөөмийн тархалтыг сайжруулж, чийгшлийг оновчтой болгоход ашиглаж байна.

Поликарбоксилатын супер хуванцаржуулагчОрчин үеийн бетоны хамгийн үр дүнтэй хуванцаржуулагч нь дараахь зүйлийг санал болгодог.

• Усны дээд зэргийн бууралт

• Сайжруулсан ажиллах чадвар, хүч чадал

• Байгальд ээлтэй, хэмнэлттэй шийдэл

Бага зэргийн бэрхшээлийг үл харгалзан PCE нь өндөр үзүүлэлттэй, удаан эдэлгээтэй, тогтвортой бетоны хэрэглээнд илүүд үздэг супер хуванцаржуулагч хэвээр байна. Ирээдүйн дэвшилтүүд нь түүний гүйцэтгэлийг оновчтой болгож, барилгын салбарт цаашдын хувьсгал хийх болно.