Μειωτές νερού: Από πού προήλθαν;

Ο τρόπος για τη μείωση της περιεκτικότητας σε νερό σε ένα συγκεκριμένο μίγμα, χωρίς να θυσιάζει την εργασιμότητα, είναι μέσω της χρήσης προσμίξεων που μειώνουν το νερό. Οι μειωτές νερού και οι υπερπλαστικοποιητές, μεταξύ άλλων προσμίξεων σκυροδέματος, έχουν καταστεί απαραίτητοι στη βιομηχανία σκυροδέματος readymix. Αλλά πώς αυτά τα χημικά σκευάσματα ήρθαν να είναι;

Η προέλευση του μειωτή νερού

Μασαχουσέτη - Το 1930, η Εταιρεία Cabot είχε ένα πρόβλημα. Ως σημαντικός παραγωγός του μαύρου άνθρακα, η εταιρεία είχε υποσχεθεί στην Κοινοπολιτεία ένα μαύρο σκυρόδεμα για τη μεσαία λωρίδα των ΗΠΑ Route 1, σε Avon. Η σκοτεινότερη πάροδος θα έδειχνε στους αυτοκινητιστές ότι η μέση πάροδος προορίστηκε για τη διάβαση. Δείγματα δοκιμής του σκυροδέματος Cabot, ωστόσο, διατηρούνται βγαίνει γκρι και κηλίδας-σίγουρα δεν είναι αρκετά σκοτεινό για να σηματοδοτήσει τη λωρίδα διέλευσης.

Ο Κάμποτ πλησίασε την Χημική Εταιρεία Ντιούι και Άλμι, στο Κέμπριτζ. (Dewey και Almy αποκτήθηκε από GCP Εφαρμοσμένες Τεχνολογίες (GCP), τότε W.R. Grace, το 1954.) Dewey και Almy είχαν πειραματιστεί με ναφθαλίνη σουλφονικό συμπύκνωμα φορμαλδεΰδης (NSFC) ως ενίσχυση γαλακτώματος για τον πολυμερισμό του τεχνητού καουτσούκ σε μπορεί σφράγιση ενώσεις. Αρκετά βέβαιος, μόλις εφαρμοστεί στο σκυρόδεμα, το NSFC διασκορπίστηκε το μαύρο άνθρακα αρκετά ωραία, το οποίο έκανε για μια ακόμη μαύρη χρωστική ουσία.

Αλλά το σημαντικό, η δοκιμή αποκάλυψε επίσης το σκυρόδεμα για να είναι εκπληκτικά ισχυρότερο από το άχρωμο σκυρόδεμα. Οι ερευνητές του Dewey και του Almy συνειδητοποίησαν ότι είχαν κάτι. Περαιτέρω έρευνα οδήγησε στην κατανόηση ότι η NSFC ήταν διασπορά του τσιμέντου, μαζί με το μαύρο άνθρακα. Αυτό μείωσε τη ζήτηση νερού για το σκυρόδεμα.

Το 1932, ο Dewey και ο Almy υπέβαλαν αίτηση για να κατοχυρώσει με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας αυτή τη διαδικασία. Το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας διάβαζε, «Η μέθοδος την πλαστικότητα ενός συγκεκριμένου μίγματος τσιμέντου που αποτελείται από την αύξηση του αριθμού διακριτικών μορίων διαθέσιμων για την ενυδάτωση με τη διασπορά των μεμονωμένων μορίων τσιμέντου σε όλη την υδατική μάζα με την προσθήκη ενός παράγοντα διασποράς τσιμέντου.»

Λόγω του υψηλού κόστους για NSFC εκείνη την εποχή, ωστόσο, Dewey και Almy έψαξε για μια εναλλακτική διασπορά ς παράγοντα. Lignosulfonate, που προέρχεται από τη διαδικασία θειώδη για την κατασκευή χαρτιού, πληρούνται ότι η ανάγκη διασποράς, αλλά έτεινε να προκαλέσει πάρα πολύ καθυστέρηση του τσιμέντου. Περαιτέρω έρευνα αποκάλυψε ότι η προσθήκη μικρών ποσοτήτων ενώσεων, που ονομάζονται αλκανόλη αμίνες, αναιρεί μεγάλο μέρος της καθυστέρησης τσιμέντου. Εκδόθηκαν περισσότερα διπλώματα ευρεσιτεχνίας. επίσης επεκτάθηκε σε βοηθήματα λείανσης για την κατασκευή τσιμέντου με βάση την ίδια τεχνολογία. Αυτή η υπερ-εστιασμένη προσοχή στην έρευνα και την ανάπτυξη των προσμίξεων, σε συνδυασμό με το ισχυρό οικονομικό όφελος, οδήγησε στην ταχεία αποδοχή των μειωτών νερού για σκυρόδεμα.

Γρήγορη προώθηση 30 χρόνια. Ιάπωνες και Γερμανοί ερευνητές ανακάλυψαν ειδικά κατασκευασμένα NSFC και ένα παρόμοιο υλικό που ονομάζεται μελαμίνη σουλφονικό συμπύκνωμα φορμαλδεΰδης (MSFC) θα μπορούσε να διατυπωθεί και να εγχέεται στο σκυρόδεμα σε υψηλότερες δόσεις για να επιτευχθεί αυτό που τώρα αποκαλούμε "superplasticizers," η οποία παράγει μια μείωση του νερού 12-20%. Αυτά έγιναν κρίσιμα για σκυρόδεμα υψηλής απόδοσης, σε υψηλή ζήτηση. Για παράδειγμα, η μετάβαση από το χάλυβα στα συγκεκριμένα πλαίσια στα πολύ υψηλά κτήρια ανόδου δεν θα ήταν δυνατή χωρίς την τεχνολογία superplasticizer.

Πιο πρόσφατα, πολυκαρβοξυλιλικά (PCE) έχουν χτυπήσει τη βιομηχανία και είναι τώρα η κυρίαρχη τεχνολογία μείωσης του νερού για το σκυρόδεμα. Η χημεία τους επιτρέπει έναν εκτενή βαθμό λεπτού συντονισμού για τις διαφορετικές ιδιότητες στο σκυρόδεμα. Η έρευνα συμβαίνει σε όλο τον κόσμο για την περαιτέρω βελτίωσή τους.

TThis σύστημα αιχμής αξιοποιεί το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT) για την παρακολούθηση, τη μέτρηση και τη διαχείριση σκυροδέματος ύφεση μεταξύ των εγκαταστάσεων και jobsite, μέσω αυτοματοποιημένο νερό και προσθήκες πρόσμιξη στο περιστρεφόμενο τύμπανο του φορτηγού έτοιμο υμνεί.