Ποιες είναι οι ιδιότητες του πολυκαρβοξυλικού υπερρευστοποιητή;

Ποιες είναι οι ιδιότητες του πολυκαρβοξυλικού υπερρευστοποιητή;

Η έρευνα για τη μείωση του νερού με το πολυκαρβοξυλικό οξύ πρέπει να λυθεί 6 μεγάλα προβλήματα

Ο παράγοντας μείωσης νερού πολυκαρβοξυλικού οξέος (PCE) έγινε σεβαστός από ερευνητές και εφαρμοστές μηχανικών από τη γέννησή του στα τέλη της δεκαετίας του 1980 λόγω της χαμηλής δόσης, του υψηλού ποσοστού μείωσης του νερού (όχι λιγότερο από 25%), της καλής ενισχυτικής δράσης, της ισχυρής μοριακής προσαρμοστικότητας και μη χρήση φορμαλδεΰδης στη διαδικασία σύνθεσης κ.λπ. Ειδικότερα, μετά τη διάδοση του PCE στα έργα σιδηροδρόμων και φραγμάτων υψηλής ταχύτητας της Κίνας στις αρχές του 21ου αιώνα, ένα κύμα έρευνας για το PCE συνεχίζεται εδώ και πολύ καιρό . Ειδικά αφότου τα έργα σιδηροδρόμων υψηλής ταχύτητας και φράγματος της Κίνας άρχισαν να διαδίδουν την εφαρμογή του PCE στις αρχές του 21ου αιώνα, δημιουργήθηκε ένα κύμα στην έρευνα PCE που δεν έχει υποχωρήσει εδώ και πολύ καιρό. Όσον αφορά την έρευνα για το PCE, οι περισσότεροι μελετητές εστίασαν στην εξήγηση του μηχανισμού δράσης του, στην περαιτέρω βελτίωση της απόδοσής του, στην ανάπτυξη παραγώγων προϊόντων και στη βελτιστοποίηση της τεχνολογίας εφαρμογής του, με στόχο την πλήρη επίλυση των προβλημάτων της πραγματικής τεχνολογίας κατασκευής. του σκυροδέματος τσιμέντου, βελτιώνοντας την ολοκληρωμένη απόδοση του σκυροδέματος (υψηλή εργασιμότητα, υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα και υψηλή αντοχή) και μεγιστοποιώντας τους στόχους της εξοικονόμησης χρημάτων, της ανακύκλωσης, της εξοικονόμησης ενέργειας και της μείωσης των εκπομπών. Μέχρι σήμερα, αν και έχουν επιτευχθεί κάποια αποτελέσματα στην έρευνα του PCE, αλλά λόγω της γνώσης του PCE είναι ακόμα ρηχή, υπάρχουν ακόμα περισσότερα προβλήματα που πρέπει να λυθούν! Εδώ παρουσιάζουμε έξι σημαντικά προβλήματα που σχετίζονται με την έρευνα PCE, τα οποία είναι ευπρόσδεκτα να τα επικρίνουμε και να τα διορθώσουμε.

Δυσκολίες 1: Μηχανισμός PCE

Η απόδοση της ρευστότητας της πάστας τσιμέντου PCE θα βελτιωθεί σημαντικά. Οι ερευνητές γενικά πιστεύουν ότι το PCE προσροφάται στην επιφάνεια των σωματιδίων τσιμέντου και οι ομάδες καρβοξυλικού οξέος στην κύρια αλυσίδα των μορίων PCE που προσροφούνται στην επιφάνεια των γειτονικών σωματιδίων τσιμέντου παράγουν διασπορά μέσω της αρχής της απώθησης του ομογενούς φορτίου, συν, της πλευρικής αλυσίδας των μορίων PCE μπορεί να παρέχει αντίσταση στη χωρική θέση, έτσι το PCE έχει εξαιρετική απόδοση διασποράς. Ωστόσο, πώς απορροφάται το PCE στην επιφάνεια των σωματιδίων τσιμέντου; Το αν είναι αποτέλεσμα ηλεκτροστατικής δράσης ή καθοδηγούμενο από την αύξηση της εντροπίας εξακολουθεί να είναι ασαφές. Επιπλέον, η διάρκεια της περιόδου επαγωγής ενυδάτωσης της τσιμεντοπολτού με PCE παρατείνεται σε σύγκριση με αυτή της τσιμεντοπολτού χωρίς PCE, η οποία μακροσκοπικά εκδηλώνεται στον καθυστερημένο χρόνο πήξης της τσιμεντοπολτού. Τότε, πώς αντιλαμβάνεται η PCE την επιβράδυνση της τσιμεντοπολτού; Γιατί ο ρυθμός ενυδάτωσης της πάστας τσιμέντου με PCE επιταχύνεται αργότερα;

Δυσκολία 2: Παρεμβολή της PCE

Plank et al. κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το PCE μπορεί να παρεμβάλλεται σε ορισμένα προϊόντα ενυδάτωσης. Ποιος είναι ο μηχανισμός παρεμβολής PCE; Ορισμένοι μελετητές πιστεύουν ότι τα μόρια PCE στην υγρή φάση της πάστας τσιμέντου μπορεί να παρέχουν θέσεις για την πυρήνωση του ενυδατωμένου πυριτικού ασβεστίου (CSH), επομένως είναι αυτός ένας από τους λόγους για την εμφάνιση παρεμβολής; Επιπλέον, η ορυκτή φάση μοντμοριλλονίτης, όπως ο μπεντονίτης και ο μοντμοριλλονίτης, έχει επίσης μια στρωτή δομή, επομένως μπορεί η κατανόηση των λόγων για την παρεμβολή του PCE να βοηθήσει στην ανάπτυξη ανθεκτικού στη λάσπη PCE;

Δυσκολία 3: PCE πρώιμης ισχύος

Προς το παρόν, υπάρχουν περισσότερα ερευνητικά αποτελέσματα για PCE πρώιμης αντοχής και ένας μικρός αριθμός προϊόντων PCE πρώιμης αντοχής έχει αρχίσει να εμφανίζεται στην αγορά, αλλά οι άνθρωποι εξακολουθούν να έχουν αμφιβολίες σχετικά με τον μηχανισμό του PCE πρώιμης αντοχής. Ένας μεγάλος αριθμός αποτελεσμάτων δοκιμών δείχνει ότι η ενσωμάτωση του PCE θα καθυστερήσει την ενυδάτωση του τσιμέντου σε διάφορους βαθμούς, θα μειώσει τη σωρευτική απελευθέρωση θερμότητας ενυδάτωσης της πάστας τσιμέντου στο αρχικό στάδιο και ταυτόχρονα θα μειώσει τη δημιουργία CH στην πρώιμη σκλήρυνση από τσιμεντοπολτό. Είναι συζητήσιμο σχετικά με τον μηχανισμό δράσης του PCE πρώιμης αντοχής και εάν αυτός ο τύπος PCE προάγει πραγματικά την ενυδάτωση της πάστας τσιμέντου.

Δυσκολία 4: Ρύθμιση-προώθηση PCE

Επί του παρόντος, οι κοινές ποικιλίες ταχείας πήξης στην αγορά είναι ως επί το πλείστον υγρό θειικό αλουμίνιο χωρίς αλκάλια, αυτό το είδος ταχείας πήξης έχει μικρότερη επίδραση στην αντοχή του σκυροδέματος στο τελευταίο στάδιο, αλλά Η προσαρμοστικότητα με τα τσιμεντοειδή υλικά δεν είναι πολύ καλή. Τότε υπάρχει ελπίδα να αναπτυχθεί ένα προωθητικό PCE, το οποίο μπορεί να προωθήσει την ταχεία πυρήνωση της CSH στην πάστα τσιμέντου σε πρώιμο στάδιο, χωρίς να επηρεάσει την ανάπτυξη της αντοχής της σκληρυμένης πάστας τσιμέντου σε μεταγενέστερο στάδιο; Ο μηχανισμός δράσης των υγρών ταχείας πήξης χωρίς αλκάλια με βάση το θειικό αλουμίνιο μπορεί να είναι η παροχή περισσότερο διαλυτού SO42- στην υγρή φάση, προάγοντας έτσι τον σχηματισμό ασβεστιτικής αλουμίνας (AFt) στην πάστα τσιμέντου. Επομένως, είναι δυνατόν να παρασκευαστεί ένα προπηκτικό PCE που απορροφά πολύ μικρή ποσότητα στην επιφάνεια σωματιδίων τσιμέντου και συμπλέκει ιόντα ασβεστίου, προάγοντας έτσι τον πυρήνα CSH, με συμπολυμερισμό μονομερών καρβοξυλικού οξέος με μακριές πλευρικές αλυσίδες, μη ιονικά μονομερή και μακρομονομερή;

Πρόκληση 5: PCE που μειώνει τη συρρίκνωση

Μετά τη χύτευση του σκυροδέματος θα προκύψει μια σειρά συρρικνώσεων, όπως συρρίκνωση πλαστικού ξήρανσης, χημική συρρίκνωση, συρρίκνωση αυτο-συρρίκνωσης και σκληρυνόμενη συρρίκνωση ξήρανσης, οδηγώντας σε ρωγμές συρρίκνωσης, που επηρεάζουν σοβαρά τις μηχανικές ιδιότητες και την ανθεκτικότητα της κατασκευής. Ένας μεγάλος αριθμός δοκιμών έχει αποδείξει ότι η ενσωμάτωση αποτελεσματικών παραγόντων μείωσης της συρρίκνωσης μπορεί να μειώσει τη συρρίκνωση ξήρανσης του πλαστικού, την αυτοσυρρίκνωση και τη σκληρυντική ξηραντική συρρίκνωση του σκυροδέματος κατά περισσότερο από 40%, μειώνοντας την πιθανότητα σοβαρών ρωγμών σε κατασκευές από σκυρόδεμα. Όσον αφορά τον μηχανισμό δράσης του παράγοντα μείωσης της συρρίκνωσης, είναι γενικά αναγνωρισμένο ότι (1) η ανάμειξη του παράγοντα μείωσης της συρρίκνωσης μειώνει ουσιαστικά την επιφανειακή τάση της υγρής φάσης μέσα στο σκυρόδεμα. (2) η ανάμειξη του παράγοντα μείωσης της συρρίκνωσης βοηθά στην επιβράδυνση του ρυθμού εξάτμισης του νερού μέσα στο σκυρόδεμα. και (3) η ανάμειξη του παράγοντα μείωσης της συρρίκνωσης μεταβάλλει τη δομή των πόρων της πάστας μέσα στο σκυρόδεμα. Ανεξάρτητα από τον μηχανισμό δράσης των μειωτών συρρίκνωσης, η μεγαλύτερη πρόσμιξη τους (1% έως 3%) επηρεάζει το κίνητρο της κοινότητας των μηχανικών να τα χρησιμοποιήσει. Δεδομένου ότι το υδατικό διάλυμα του PCE έχει επίσης χαμηλή επιφανειακή τάση, οι ελπίδες είχαν εναποθέσει στην επιτυχή ανάπτυξη και παραγωγή PCE που μειώνει τη συρρίκνωση. Ωστόσο, μέχρι σήμερα, δεν έχουν υπάρξει προϊόντα PCE με μειωμένη συρρίκνωση μεγάλης κλίμακας.

Δυσκολία 6: Προσαρμοστικότητα PCE

Αν και το μερίδιο αγοράς του PCE στη βιομηχανία μείωσης του νερού της Κίνας έχει ξεπεράσει το 80%, εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένοι παραγωγοί σκυροδέματος που δεν έχουν άλλη επιλογή από το να αντικαταστήσουν το PCE με παράγοντα μείωσης νερού με βάση τη ναφθαλίνη ή αλειφατικό παράγοντα μείωσης του νερού. Ο λόγος για αυτό είναι ότι τα τρέχοντα προϊόντα PCE σε διαφορετικές περιοχές του σκυροδέματος πρώτων υλών, η προσαρμοστικότητά του είναι δύσκολο να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις. Η Κίνα είναι μια τεράστια χώρα, η προώθηση και η εφαρμογή PCE διαφορετικών πρώτων υλών και άλλων πρόσθετων στο πρόσωπο της χώρας, ακόμη και με τη χρήση έμπειρης τεχνολογίας σύνθεσης, μερικές φορές ακόμη με απώλεια. Αυτές οι δυσκολίες σχετίζονται κυρίως με την προσαρμοστικότητα του PCE. Η μοντελοποίηση των επιπτώσεων διαφορετικών τύπων PCE σε διάφορες πρώτες ύλες και άλλα πρόσμικτα μέσω νευρωνικών δικτύων μπορεί να αποφέρει μεγάλο όφελος για τις επιχειρήσεις στην ανάπτυξη και εφαρμογή του PCE.
 

Οι πληροφορίες προέρχονται από τον εγχώριο Zhihu. Περιοδικό «Σκυρόδεμα και Προϊόντα Τσιμέντου».

Πηγή: Sun Zhenping
★★★Δήλωση: Για να παραδώσει περισσότερες πληροφορίες στους αναγνώστες, αυτό το περιοδικό θα ανατυπώσει μερικά από τα υπέροχα άρθρα. Αυτό δεν σημαίνει ότι συμφωνούμε με τις απόψεις τους ή επιβεβαιώνουμε την αυθεντικότητα του περιεχομένου τους. Τα πνευματικά δικαιώματα του ανατυπωμένου άρθρου ανήκουν στον αρχικό συγγραφέα και στην αρχική πηγή. Εάν το ανατυπωμένο άρθρο αφορά πνευματικά δικαιώματα και άλλα ζητήματα, καλέστε ή γράψτε στον συγγραφέα εντός μιας εβδομάδας, ώστε το περιοδικό να λάβει τα κατάλληλα μέτρα για να το αντιμετωπίσει ή να διαγράψει αμέσως το έργο!