Γιατί το σκυρόδεμα πρέπει να μειώσει το νερό;

Ένας μειωτής νερού είναι ένα ανάμειγμα που χρησιμοποιείται σε σκυρόδεμα που μειώνει την ποσότητα ανάμειξης νερού διατηρώντας παράλληλα την πτώση του μείγματος σκυροδέματος ουσιαστικά αμετάβλητο. Διασυνδέει τα σωματίδια τσιμέντου, βελτιώνει τη δυνατότητα εργασίας, μειώνει την ποσότητα του νερού και βελτιώνει τη ρευστότητα του μείγματος σκυροδέματος. Εναλλακτικά, μειώνει την ποσότητα του τσιμέντου που χρησιμοποιείται, εξοικονομώντας τσιμέντο.

2. Ταξινόμηση του μειωτήρα νερού

Οι μειωτές νερού μπορούν να ταξινομηθούν με βάση την απόδοσή τους σε συνηθισμένους μειωτές νερού, μειωτήρες νερού υψηλής απόδοσης και μειωτήρες νερού υψηλής απόδοσης.

Συνηθισμένος μειωτής νερού: Αυτός ο τύπος μειωτή νερού μειώνει την περιεκτικότητα σε νερό κατά λιγότερο από 8% υπό την προϋπόθεση ότι η πτώση του σκυροδέματος παραμένει βασικά αμετάβλητη.

Μειωτής νερού υψηλής απόδοσης: Αυτός ο τύπος μειώνει την περιεκτικότητα σε νερό κατά λιγότερο από 14% υπό την προϋπόθεση ότι η πτώση του σκυροδέματος παραμένει αμετάβλητη.

Μειωτής νερού υψηλής απόδοσης: Αυτός ο τύπος μειώνει την περιεκτικότητα σε νερό κατά τουλάχιστον 25% υπό τις ίδιες συνθήκες πτώσης. Σε σύγκριση με τους μειωτές νερού υψηλής απόδοσης, προσφέρει καλύτερη κατακράτηση πτώσης, μειωμένη συρρίκνωση ξήρανσης και ορισμένες ιδιότητες εισόδου αέρα.

Λόγω της σημαντικής συμβολής των μειωτών νερού υψηλής απόδοσης στην τροποποίηση του σκυροδέματος, η εφαρμογή τους έχει γίνει η τρίτη σημαντική ανακάλυψη στην ιστορία της συγκεκριμένης ανάπτυξης, μετά από οπλισμένο σκυρόδεμα και προεντεταμένο σκυρόδεμα. Αυτή η εξέλιξη επέτρεψε την εξελίξευσή του από το χειροκίνητο ή το κάδο να χύσει στην αντλημένη κατασκευή, να εξοικονομήσει εργατικό δυναμικό, να βελτιώσει την αποδοτικότητα της εργασίας, να εξασφαλίσει την ποιότητα, να μειώσει τον θόρυβο και να οδηγήσει σε ένα σημαντικό άλμα σε τεχνολογία σκυροδέματος και κατασκευαστικά πρότυπα.

3. Μηχανισμοί δράσης των μειωτών νερού

Φαινόμενο διασποράς

Όταν το τσιμέντο αναμιγνύεται με νερό, η πάστα τσιμέντου σχηματίζει μια κροκουσική δομή και το 10% έως 30% του νερού ανάμιξης παγιδεύεται στα σωματίδια τσιμέντου, ανίκανος να ρέει ελεύθερα και να λιπαίνει, γεγονός που επηρεάζει τη λειτουργικότητα του μείγματος σκυροδέματος. Όταν προστίθεται ένας μειωτής νερού, τα μόρια του μπορούν να προσροφηθούν στην επιφάνεια των σωματιδίων τσιμέντου, δίνοντας στα σωματίδια τον ίδιο τύπο φορτίου (συνήθως αρνητικό φορτίο), δημιουργώντας ηλεκτροστατική απόρριψη που προκαλεί τη διασπορά των σωματιδίων τσιμέντου. Αυτό διασπά τη δομή, απελευθερώνοντας το παγιδευμένο νερό για να συμμετάσχει στη ροή, αυξάνοντας έτσι τη λειτουργικότητα του μείγματος σκυροδέματος.

Φαινόμενο λίπανσης

Οι υδρόφιλες ομάδες στον μειωτήρα του νερού έχουν ισχυρή πολικότητα και ο μειωτής νερού προσροφάται στην επιφάνεια του σωματιδίου τσιμέντου σχηματίζει ένα σταθερό μεμβράνη νερού με μόρια νερού. Αυτή η μεμβράνη νερού παρέχει εξαιρετική λίπανση, μειώνοντας αποτελεσματικά την ολίσθηση της αντίστασης μεταξύ των σωματιδίων τσιμέντου, βελτιώνοντας περαιτέρω τη ρευστότητα του σκυροδέματος.

Φαινόμενο στερεοχημικών εμπόδιο

Οι μειωτές του νερού, ιδιαίτερα εκείνοι με υδρόφιλες πλευρικές αλυσίδες, εκτείνονται στο υδατικό διάλυμα και σχηματίζουν ένα υδρόφιλο στρώμα προσρόφησης στην επιφάνεια των σωματιδίων τσιμέντου. Όταν τα σωματίδια τσιμέντου πλησιάζουν το ένα στο άλλο, τα στρώματα προσρόφησης αρχίζουν να επικαλύπτονται, δημιουργώντας στερεοχημική παρεμπόδιση μεταξύ των σωματιδίων. Όσο μεγαλύτερη είναι η επικάλυψη, τόσο μεγαλύτερη είναι η στερεοχημική απωθητική δύναμη, η οποία εμποδίζει την πήξη των σωματιδίων τσιμέντου και βοηθά στη διατήρηση της πτώσης του σκυροδέματος.

Ελεγχόμενη επίδραση απελευθέρωσης των μοσχευμένων πλευρικών αλυσίδων συμπολυμερούς

Οι νέοι τύποι μειωτήρων νερού, όπως οι μειωτές νερού που βασίζονται σε πολυκαρβοξυλικά, έχουν πλευρικές αλυσίδες που μετατοπίζονται στο μόριο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παρασκευής. Αυτές οι πλευρικές αλυσίδες όχι μόνο παρέχουν το φαινόμενο στερεοχημικών εμπόδιο, αλλά και κάτω από την υψηλή αλκαλικότητα της ενυδάτωσης του τσιμέντου, αποικοδομούν αργά και απελευθερώνουν πολυκαρβοξυλικά που ενισχύουν τη διασπορά των σωματιδίων του τσιμέντου, βελτιώνοντας έτσι την επίδραση διασποράς και τον έλεγχο της απώλειας πτώσης.