¿Por qué el agente reductor de agua puede reducir el agua?

Después de hidratar el cemento, se produce la estructura de floculación del concreto debido a la fuerza de Van der Waals entre los iones durante el proceso de hidratación y la aglomeración de los minerales hidratados del cemento y los minerales principales del cemento con diferentes cargas. La mayoría de los superplastificantes son tensioactivos aniónicos. Después de mezclarse con el hormigón, los iones negativos -SO- y -COO- del superplastificante se adsorben en las partículas de cemento bajo la acción de los minerales Ca2 cargados positivamente de las partículas de cemento, formando una doble capa eléctrica de difusión (Zel. Un potencial). ), que se formó en la superficie.

La distribución de iones de la doble capa eléctrica de difusión hace que las partículas de cemento se dispersen bajo la acción de la repulsión electrostática, liberando el agua unida en la estructura de rejilla espacial formada durante el proceso de hidratación del cemento y fluidificando el hormigón. Cuanto mayor sea el valor absoluto del potencial zeta, mejor será el efecto de reducción de agua. A medida que el cemento se hidrata aún más, las propiedades eléctricas se neutralizan, la repulsión electrostática disminuye y la fuerza de Van der Waals se vuelve dominante. Para el concreto mezclado con agentes reductores de agua a base de naftaleno y melamina, la lechada de cemento comienza a solidificarse nuevamente y la pérdida de asentamiento con el tiempo es relativamente grande, por lo que la dispersión del concreto mezclado con estos dos tipos de agentes reductores de agua es inestable. Para los superplastificantes de ácido sulfámico y ácido policarboxílico, dado que sus modelos de adsorción son diferentes a los del cemento, los dos primeros tipos no utilizan la fuerza de la capa de adsorción entre partículas. El factor dominante en su dispersión no es el potencial zeta, sino la dispersión estable.

En la lechada de cemento mezclada con un aditivo reductor de agua de alta eficiencia, las largas cadenas moleculares orgánicas del agente reductor de agua de alta eficiencia en realidad muestran varios estados de adsorción en la superficie de las partículas de cemento. Los diferentes estados de adsorción son causados ​​por diferentes estructuras de cadenas moleculares de agentes reductores de agua, que afectan directamente el asentamiento variable con el tiempo del hormigón mezclado con este tipo de agente reductor de agua. Los estudios han demostrado que el estado de adsorción de los agentes reductores de agua a base de naftaleno y melamina es una cadena en forma de varilla, por lo que es una adsorción plana y la repulsión electrostática es débil. Por lo tanto, a medida que se desarrolla el proceso de hidratación del cemento, el potencial zeta disminuye rápidamente y el equilibrio electrostático se destruye fácilmente, de modo que la gravedad de van der Waals domina y el asentamiento cambia mucho con el tiempo. Las moléculas de agentes reductores de agua de alta eficiencia a base de ácido sulfámico se adsorben en la superficie de las partículas de cemento en forma de anillos, plomo y engranajes, lo que provoca que la repulsión electrostática entre las partículas de cemento aparezca en una forma tridimensional escalonada. El potencial ζ de la repulsión electrostática tridimensional no cambia mucho con el tiempo. El rendimiento macroscópico es que la dispersión es buena y el asentamiento no cambia mucho con el tiempo. El estado de adsorción de las macromoléculas del agente reductor de agua de alta eficiencia del polímero de injerto de ácido policarboxílico en la superficie de las partículas de cemento tiene principalmente forma de diente. Este agente reductor de agua no solo tiene una excelente dispersión de las partículas de cemento, sino que también evita que el asentamiento cambie muy poco con el tiempo. Hay tres razones: primero, el polímero de injerto tiene una gran cantidad de grupos carboxilo y tiene cierta capacidad quelante, y la repulsión electrostática espacial de la cadena constituye un obstáculo para la agregación entre partículas; la segunda razón es que en medios alcalinos fuertes, como la lechada de cemento, la policadena injertada se rompe gradualmente y libera moléculas de ácido carboxílico, lo que hace que el primer efecto mencionado anteriormente sea cada vez más importante. En tercer lugar, el valor absoluto del potencial zeta del polímero * * * injertado es menor que el de los agentes reductores de agua a base de naftaleno y melamina, por lo que la cantidad total de carga requerida para lograr el mismo estado de dispersión no es tan tan grande como el de los agentes reductores de agua a base de naftaleno y melamina. Para superplastificantes de policarboxilato y superplastificantes de sulfamato con cadenas laterales, la estabilidad del sistema de dispersión se puede mantener mediante esta repulsión estérica.