โซเดียมกลูโคเนตคืออะไร และอะไรทำให้โซเดียมกลูโคเนตมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับคอนกรีต?

โซเดียมกลูโคเนตเป็นสารประกอบที่มีสูตรทางเคมี NaC₆H₁₁O₇ ซึ่งเป็นเกลือโซเดียมของกรดกลูโคนิก ผงสีขาวที่ละลายน้ำได้นี้ใช้ในอุตสาหกรรมหลายประเภท โซเดียมกลูโคเนตเดิมทีสกัดจากกรดกลูโคนิกในศตวรรษที่ 19 เป็นที่รู้จักในด้านคุณสมบัติคีเลตที่ดีเยี่ยม และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารคีเลตในกระบวนการต่างๆ

โซเดียมกลูโคเนตเป็นเกลือโซเดียมอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำในตระกูลกรดไฮดรอกซิลคาร์บอกซิลิกซึ่งทำโดยการหมักกลูโคส กลูโคเนตเป็นผลพลอยได้จากการเกิดออกซิเดชันของกลูโคสและมีอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ ผู้ผลิตโซเดียมกลูโคเนตดำเนินการกระบวนการนี้ในวงกว้าง โดยผลิตเกลือจำนวนมากเพื่อจำหน่ายในตลาด เนื่องจากคุณสมบัติคีเลตของโซเดียมกลูโคเนต จึงสามารถสร้างสารเชิงซ้อนที่เสถียรกับไอออนของโลหะได้ จึงป้องกันไม่ให้ไอออนของโลหะเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับสารอื่นๆ

คุณสมบัตินี้ช่วยให้โซเดียมกลูโคเนตมีบทบาทสำคัญในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย เช่น สารเพิ่มความคงตัวในอาหารและเครื่องดื่ม เป็นน้ำยาขจัดคราบในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด เป็นส่วนผสมทางเภสัชกรรมในด้านเภสัชกรรม และเป็นสารเติมแต่งที่คอนกรีตในอาคาร วัสดุ. ในการใช้งานคอนกรีต โซเดียมกลูโคเนตช่วยเพิ่มความสามารถในการทำงานและความทนทานของคอนกรีตโดยการควบคุมปฏิกิริยาทางเคมีของคอนกรีต จึงนำประโยชน์ที่สำคัญมาสู่อุตสาหกรรมการก่อสร้าง

เหตุใดโซเดียมกลูโคเนตจึงมีประโยชน์อย่างมากในการปรับปรุงประสิทธิภาพของคอนกรีต ขึ้นอยู่กับอิทธิพลที่มีต่อปฏิกิริยาเคมีและโครงสร้างจุลภาคของคอนกรีต สามารถอธิบายรายละเอียดได้จากหลายแง่มุม ได้มาจากความสามารถในการใช้งานได้ ระยะเวลาในการเซ็ตตัว ความแข็งแรงและความทนทาน และการซึมผ่านได้

1. ในแง่ของการปรับปรุงความสามารถในการทำงานของคอนกรีต โซเดียมกลูโคเนตซึ่งเป็นตัวลดน้ำสามารถปรับปรุงความลื่นไหลของคอนกรีตได้ เนื่องจากโซเดียมกลูโคเนตสามารถลดแรงดึงดูดระหว่างอนุภาคซีเมนต์ ซึ่งจะช่วยลดการใช้น้ำในขณะที่ยังคงความลื่นไหลและความสามารถในการทำงานของคอนกรีต ทำให้ง่ายต่อการสร้างและขึ้นรูปคอนกรีต
2. ในแง่ของการขยายเวลาการแข็งตัวของคอนกรีต โซเดียมกลูโคเนตมีผลในการหน่วงเวลาการตั้งค่า ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการก่อสร้างสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงหรือคอนกรีตที่ต้องขนส่งเป็นเวลานาน หลักการคือโซเดียมกลูโคเนตยับยั้งปฏิกิริยาไฮเดรชั่นของกรดไตรแคลซี-ซิลิซิก (C₂S) และกรดไดคอลซี-ซิลิซิก (C₂S) ในซีเมนต์โดยการดูดซับบนพื้นผิวของอนุภาคซีเมนต์ ซึ่งจะช่วยชะลอการแข็งตัวและการแข็งตัวของคอนกรีต
3. ในแง่ของการปรับปรุงความแข็งแรงและความทนทานของคอนกรีต โซเดียมกลูโคเนตช่วยควบคุมอัตราความชุ่มชื้นของซีเมนต์ และปรับโครงสร้างจุลภาคของวัสดุที่ใช้ซีเมนต์ให้เหมาะสมในระหว่างกระบวนการชุบแข็งของคอนกรีต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระยะต่อมาของการให้ความชุ่มชื้น โซเดียมกลูโคเนตสามารถส่งเสริมการก่อตัวของโครงสร้างซีเมนต์-หินที่มีความหนาแน่นมากขึ้น และปรับปรุงกำลังรับแรงอัดในระยะยาวและความทนทานของคอนกรีตโดยการลดความพรุนและเพิ่มความกะทัดรัดของโซนประสานส่วนต่อประสาน
4. ในแง่ของการลดความสามารถในการซึมผ่านของคอนกรีต โดยการปรับโครงสร้างจุลภาคของหินซีเมนต์ให้เหมาะสม โซเดียมกลูโคเนตสามารถลดความพรุนของคอนกรีตได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยลดการซึมผ่านของคอนกรีต เพิ่มความต้านทานของคอนกรีตต่อน้ำและสารเคมีที่เป็นอันตราย และปรับปรุงความทนทานและ อายุการใช้งาน

การศึกษานี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนจากข้อมูลการทดลองที่เฉพาะเจาะจง โดยมุ่งเน้นไปที่ผลกระทบของ SG ที่มีต่อความลื่นไหล เวลาก่อตัว ความร้อนของความชุ่มชื้น และความแข็งแกร่งของ UHPC โดยเผยให้เห็นการค้นพบที่สำคัญต่อไปนี้

1. การปรับปรุงความคล่องตัว: SG ช่วยเพิ่มการไหลเริ่มแรกของ UHPC ในระหว่างระยะพลาสติก โดยการยับยั้งการก่อตัวของเอตทริงไทต์ (AFt) ในระยะแรก และชะลอปฏิกิริยาการให้ความชุ่มชื้นของไตรแคลเซียมซิลิเกต (C₃S) และไดแคลเซียมซิลิเกต (C₂S) ความลื่นไหลไม่ลดลงภายในชั่วโมงแรก เมื่อขนาดยา SG ถึงหรือเกิน 0.06% ค่าการตกต่ำที่ 30 และ 60 นาทีทั้งคู่จะแสดงการเพิ่มขึ้น

2.ขยายเวลาการตั้งค่า: SG ช่วยยืดเวลาการแข็งตัวของ UHPC ออกไปอย่างมากในระหว่างขั้นตอนการแข็งตัวและระยะการแข็งตัว โดยการยับยั้งการก่อตัวของแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (CH) ที่ขนาดยา SG ที่ {{0}}.15% เวลาการตั้งค่าเริ่มต้นและครั้งสุดท้ายคือ 5.0 เท่าและนานกว่า 4.5 เท่าตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม

3.ระยะการพัฒนาความเข้มแข็ง: แม้ว่าความแข็งแรงของ UHPC จะลดลงอย่างมีนัยสำคัญในระยะแรกของการพัฒนาความแข็งแรง (1 และ 3 วัน) ด้วยการเพิ่มปริมาณ SG แต่ SG สามารถส่งเสริมการก่อตัวของ AFt ที่รูขุมขนและส่วนต่อประสานรวมในระยะต่อมา ช่วยลดความพรุนของ ปูนซีเมนต์เพสต์และเพิ่มกำลังอัดของ UHPC ที่ 28 วัน 60 วัน และ 90 วัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ขนาด SG 0.12% ความแรงที่ 90 วันจะเพิ่มขึ้น 13%