การสังเคราะห์และคุณสมบัติทางเทคนิคของสารลดน้ำพิเศษของกรดโพลีคาร์บอกซิลิก

Sep 29, 2024

สารโพลีคาร์บอกซิเลต สารลดน้ำพิเศษได้รับการออกแบบด้วยโครงสร้างโมเลกุลเทียม โดยมีส่วนประกอบที่มีประสิทธิภาพในสัดส่วนสูงและช่วงน้ำหนักโมเลกุลที่เข้มข้น ผลที่ได้คือ สารลดน้ำพิเศษโพลีคาร์บอกซิเลทไม่เพียงแต่ให้อัตราการลดน้ำที่สูงขึ้นและการกักเก็บการตกตะกอนเป็นเวลานานเมื่อเทียบกับสารลดน้ำพิเศษอื่นๆ เท่านั้น แต่ยังต้องใช้ปริมาณที่น้อยกว่าอีกด้วย

properties of polycarboxylic acid superplasticizers

เนื่องจากข้อได้เปรียบทางเทคนิคที่สำคัญ สารลดน้ำพิเศษโพลีคาร์บอกซิเลทจึงกลายเป็นตัวแทนของสารลดน้ำรุ่นใหม่ที่กำลังพัฒนาทั่วโลก ในญี่ปุ่น สารลดน้ำพิเศษโพลีคาร์บอกซิเลทได้เข้ามาแทนที่สารลดน้ำพิเศษที่มีแนฟทาลีนในคอนกรีตเชิงพาณิชย์แล้ว

สารลดน้ำพิเศษประสิทธิภาพสูงที่ใช้โพลีคาร์บอกซิเลทเป็นสารลดน้ำประสิทธิภาพสูงรุ่นที่สาม ถัดจากสารลดน้ำพิเศษธรรมดาที่แสดงด้วยแคลเซียมจากไม้ และสารลดน้ำพิเศษประสิทธิภาพสูงแสดงโดยแนฟทาลีน ปัจจุบันมีความก้าวหน้าที่สุดในโลก โดยมีเนื้อหาทางเทคโนโลยีสูงสุด โอกาสในการใช้งานที่ดีที่สุด และประสิทธิภาพที่ครอบคลุมที่เหมาะสมที่สุด สารลดน้ำพิเศษประสิทธิภาพสูงประเภทโพลีคาร์บอกซิเลท DH-4005 เป็นตัวแทนของเทคโนโลยีชั้นนำของผลิตภัณฑ์ลดน้ำที่มีอยู่ในปัจจุบัน การเปรียบเทียบกับผลิตภัณฑ์ในประเทศและต่างประเทศที่คล้ายคลึงกันแสดงให้เห็นว่าสารลดน้ำพิเศษประสิทธิภาพสูงโพลีคาร์บอกซิเลทบรรลุระดับขั้นสูงระดับสากลในด้านตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพทางเทคนิคและความคุ้มค่า

การสังเคราะห์แบบหยาบ:ละลายกรดอะคริลิก โซเดียมเมทัลลิลซัลโฟเนต แอมโมเนียมเพอร์ซัลเฟต และโพลีเอทิลีนไกลคอล อัลลิล โมโนเมอร์ในน้ำปราศจากไอออนเพื่อทำสารละลายที่เป็นน้ำ 20% ในขวดแบบสามคอที่ติดตั้งเครื่องกวน คอนเดนเซอร์ไหลย้อน และเทอร์โมมิเตอร์ ให้เติมโมโนเมอร์และตัวเริ่มปฏิกิริยาเป็นชุด หลังจากเติมเสร็จแล้ว ให้คงปฏิกิริยาไว้ที่ 75 องศาเป็นระยะเวลาหนึ่ง เมื่อปฏิกิริยาเสร็จสิ้น ให้ปรับ pH เป็น 7–8 ด้วยสารละลาย NaOH 20% เพื่อให้ได้สารลดน้ำพิเศษโพลีคาร์บอกซิเลทสีเหลืองหรือสีน้ำตาลแดงที่มีความเข้มข้นประมาณ 20%

ประสิทธิภาพทางเทคนิค:

รายการ พีซี (รุ่นมาตรฐาน) PC (ประเภทหน่วงเวลา)
รูปร่าง ของเหลวสีน้ำตาลอ่อน ของเหลวสีน้ำตาลอ่อน
ความหนาแน่น (กรัม/มิลลิลิตร) 1.07 ± 0.02 1.07 ± 0.02
เนื้อหาที่เป็นของแข็ง (%) 20 ± 2 20 ± 2
ความสามารถในการไหลของซีเมนต์เพสต์ (ซีเมนต์อ้างอิง) (มม.) มากกว่าหรือเท่ากับ 250 (W/C=0.29) มากกว่าหรือเท่ากับ 250 (W/C=0.29)
ค่า pH 6–8 6–8
ปริมาณไอออนคลอไรด์ (%) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.02 น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.02
ปริมาณอัลคาไล (Na2O + 0.658K2O) (%) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2 น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2
รายการ พีซี (รุ่นมาตรฐาน) PC (ประเภทหน่วงเวลา)
อัตราการลดการใช้น้ำ (%) 25–45 25–45
อัตราส่วนอัตราการตกเลือด (%) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 20 น้อยกว่าหรือเท่ากับ 20
การตกต่ำเพิ่มขึ้น (มม.) >100 >100
การเก็บรักษาความตกต่ำ (1 ชม.) (มม.) มากกว่าหรือเท่ากับ 160 มากกว่าหรือเท่ากับ 160
ปริมาณอากาศ (%) 2.0–5.0 2.0–5.0
การตั้งค่าความแตกต่างของเวลา (นาที) การตั้งค่าเริ่มต้น: -90 ถึง +90; การตั้งค่าสุดท้าย: -90 ถึง +90 การตั้งค่าเริ่มต้น: +150; การตั้งค่าสุดท้าย: +150

 

รายการ

พีซี (รุ่นมาตรฐาน) PC (ประเภทหน่วงเวลา)
อัตราส่วนกำลังอัด (%) 1d: มากกว่าหรือเท่ากับ 180 ไม่มีข้อกำหนด
3d: มากกว่าหรือเท่ากับ 165 มากกว่าหรือเท่ากับ 155  
7d: มากกว่าหรือเท่ากับ 155 มากกว่าหรือเท่ากับ 145  
28d: มากกว่าหรือเท่ากับ 135 มากกว่าหรือเท่ากับ 130  
ความทนทาน อัตราการหดตัว 28d (%) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 100 น้อยกว่าหรือเท่ากับ 100
200 โมดูลัสไดนามิกสัมพัทธ์การแช่แข็ง-ละลาย (%) มากกว่าหรือเท่ากับ 60 มากกว่าหรือเท่ากับ 60  
ความสามารถในการซึมผ่านของไอออนคลอไรด์ (C) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1,000 น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1,000
อัตราส่วนความลึกของคาร์บอเนต (%) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 100 น้อยกว่าหรือเท่ากับ 100
การกัดกร่อนของเหล็กเสริม ไม่มี ไม่มี
ปริมาณทั่วไป (%) 0.8–1.5% ของวัสดุประสานทั้งหมด -

ผลการลดน้ำเป็นบทบาทสำคัญของสารลดแรงตึงผิวในกระบวนการไฮเดรชั่นของซีเมนต์ เครื่องลดน้ำสามารถลดปริมาณน้ำที่ใช้ต่อหน่วยได้โดยไม่กระทบต่อความสามารถในการทำงานของคอนกรีต หรือสามารถปรับปรุงความสามารถในการทำงานของคอนกรีตได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนการใช้น้ำ หรือผลกระทบทั้งสองอย่างสามารถทำได้พร้อมกันโดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงปริมาณอากาศของส่วนผสมอย่างมีนัยสำคัญ ปัจจุบันสารลดน้ำคอนกรีตที่ใช้ทั้งหมดเป็นสารลดแรงตึงผิว โดยเฉพาะสารลดแรงตึงผิวแบบประจุลบ

เมื่อปูนซีเมนต์ผสมกับน้ำ จะเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่น ส่งผลให้โครงสร้างการตกตะกอนบางส่วนดักจับน้ำผสมไว้จำนวนมาก จึงลดความสามารถในการทำงานของคอนกรีตสด (หรือที่เรียกว่าความสามารถในการทำงาน ซึ่งหมายถึงความสามารถของคอนกรีตสดให้คงความสม่ำเสมอ) และมีขนาดกะทัดรัดโดยไม่มีการแยกระหว่างการผสม การขนส่ง และการเท) เพื่อรักษาความสามารถในการทำงานที่ต้องการในระหว่างการก่อสร้าง จะต้องเพิ่มปริมาณน้ำผสมตามนั้น อย่างไรก็ตาม การเพิ่มปริมาณน้ำอาจทำให้เกิดช่องว่างมากเกินไปในโครงสร้างซีเมนต์เพสต์ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของคอนกรีตชุบแข็ง หากสามารถปล่อยน้ำที่ติดอยู่ได้ ปริมาณการใช้น้ำของคอนกรีตจะลดลงอย่างมาก ด้วยการผสมสารลดน้ำในปริมาณที่เหมาะสมในระหว่างกระบวนการเตรียมคอนกรีต จึงสามารถบรรลุผลนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

คุณอาจชอบ