Ποια είναι η δομή του πολυκαρβοξυλικού υπερρευστοποιητή;

Ο παράγοντας μείωσης του νερού αναφέρεται σε ένα πρόσθετο που μπορεί να μειώσει την ποσότητα του νερού ανάμιξης διατηρώντας αμετάβλητη την εργασιμότητα και τη δόση τσιμέντου του σκυροδέματος, βελτιώνοντας έτσι την αντοχή του σκυροδέματος ή εξοικονομώντας τη δόση του τσιμέντου διατηρώντας την εργασιμότητα και την αντοχή. Σύμφωνα με τις ικανότητες μείωσης του νερού και ενίσχυσης της αντοχής τους, οι παράγοντες μείωσης του νερού μπορούν να ταξινομηθούν σε συνηθισμένους παράγοντες μείωσης του νερού (επίσης γνωστοί ως πλαστικοποιητές) και σε παράγοντες μείωσης του νερού υψηλής απόδοσης (επίσης γνωστοί ως υπερρευστοποιητές), περαιτέρω χωρισμένοι σε πρώτους -προϊόντα κατηγορίας και προσόντα.

Η ανάπτυξη των παραγόντων μείωσης του νερού μπορεί να χωριστεί σε τρία στάδια: η πρώτη γενιά συνηθισμένων παραγόντων μείωσης του νερού που αντιπροσωπεύονται από ασβέστιο ξύλου. η δεύτερη γενιά παραγόντων μείωσης του νερού υψηλής απόδοσης που αντιπροσωπεύεται από τη ναφθαλίνη. και η τρίτη γενιά υδατο-μειωτικών παραγόντων υψηλής απόδοσης που αντιπροσωπεύονται από πολυκαρβοξυλικό οξύ. Οι παράγοντες μείωσης του νερού πολυκαρβοξυλικού τύπου (που αναφέρονται ως μειωτές νερού της σειράς PC) έχουν μοριακή δομή που μοιάζει με χτένα που προσφέρει εξαιρετική διασπορά, χαμηλή δόση και ελάχιστη απώλεια καθίζησης στο σκυρόδεμα, καθιστώντας τα ένα καυτό θέμα στην έρευνα και ανάπτυξη χημικά πρόσθετα τόσο εγχώρια όσο και διεθνώς.

Από την άποψη της μοριακής δομής, οι παράγοντες μείωσης του νερού πολυκαρβοξυλικού οξέος εμφανίζουν σχήμα χτένας με πολλαπλές ενεργές ομάδες στην κύρια αλυσίδα και ισχυρή πολικότητα. Οι πλευρικές αλυσίδες περιέχουν υδρόφιλα τμήματα πολυαιθέρα, με τα υδρόφιλα τμήματα να είναι μακρύτερα και πολυάριθμα σε σύγκριση με τα βραχύτερα και λιγότερο πολυάριθμα υδρόφοβα μοριακά τμήματα. Η δομή των τμημάτων της αλυσίδας οξειδίου του πολυαιθυλενίου στις πλευρικές αλυσίδες του πολυμερούς (γνωστές και ως αλυσίδες μοσχεύματος) επηρεάζει σημαντικά τον ρυθμό μείωσης του νερού και τη συγκράτηση της καθίζησης, αναστέλλοντας σε μεγάλο βαθμό την απώλεια καθίζησης. Μια τυπική μοριακή δομή ενός πολυκαρβοξυλικού παράγοντα μείωσης του νερού υψηλής απόδοσης φαίνεται στο Σχήμα 1:

R1, R2, R3, R5, R6, R7 αντιπροσωπεύουν Η ή CH3. Το R4 αντιπροσωπεύει μια αλκυλομάδα με 1 έως 3 άτομα άνθρακα. Τα ΜΙ και Μ2 αντιπροσωπεύουν μέταλλα αλκαλίων, μέταλλα αλκαλικών γαιών ή ομάδες αμμωνίου ή οργανικών αμινών. a, b, c, d, n, m είναι ακέραιοι.

Με βάση την τρέχουσα κατανόηση των παραγόντων μείωσης του νερού, συνήθως αναστέλλουν ή διαταράσσουν την κροκιδωμένη δομή των σωματιδίων τσιμέντου μέσω επιφανειοδραστικής δράσης, συμπλοκοποίησης, ηλεκτροστατικής απώθησης και στερεοχημικής παρεμπόδισης. Η σταθερότητα διασποράς των παραγόντων μείωσης του νερού από πολυκαρβοξυλικό οξύ προκύπτει κυρίως από την αλληλεπίδραση στερεοχημικής παρεμπόδισης και ηλεκτροστατικής απώθησης. Μεταξύ αυτών, η ηλεκτροστατική απώθηση παρέχει αρχική διασπορά, ενώ η στερική παρεμπόδιση προσφέρει συγκράτηση ροής.