Kas polükarboksüülse superplastifikaatori potentsiaal on suur?

Hiinas moodustavad polükarboksülaadi superplastifikaatorid praegu üle 85% turuosast. Neid ei kasutata laialdaselt mitte ainult valmissegatud betoonis, vaid neil on ka asendamatu roll betooni monteeritavas valmistamises. Polükarboksülaadi superplastifikaatorid on lähitulevikus jätkuvalt nii kodumaiste kui ka rahvusvaheliste betoonisegude uurijate keskpunktiks.

Hr Wang Xiaoqing, Borida asutaja, on isiklikult kogenud ja osalenud kogu polükarboksülaadi superplastifikaatorite teekonnal nende loomisest kuni nende praeguse tähelepanuväärse arenguni. Hiljuti iganädalasel ettevõtte koosolekul juhtis ta tähelepanu sellele, et betooni tooraine ja insenertehniliste nõuetega seotud uued väljakutsed jäävad püsima ka pikemas perspektiivis. Seetõttu on betoonisegu töötajate ülesanne endiselt hirmutav ja polükarboksülaadi superplastifikaatorite uurimine õitseb jätkuvalt.

Käimasolevad uurimistööd

Polükarboksülaadi superplastifikaatorid on lignosulfonaadi ja naftaleeni baasil valmistatud superplastifikaatorite järel kolmanda põlvkonna superplastifikaatorid. Nende omadused hõlmavad väikest annust (ligikaudu 0,20% tahke aine sisaldus), kõrget vee vähendamise määra (mitte vähem kui 25%, ulatudes kuni 35%), märkimisväärseid võimendusefekte (28-päevane survetugevuse paranemine vähemalt 30%) ja minimaalne mõju betooni kokkutõmbumisele (28-päevane kokkutõmbumine ei ületa 110%). Lisaks toodetakse polükarboksülaadi superplastifikaatoreid ilma kahjulike materjalideta, nagu formaldehüüd. Nende molekulaarstruktuuri saab paindlikult kujundada, võimaldades potentsiaalselt sünteesida tooteid, millel on erinevad funktsioonid, sealhulgas aeglase vabanemise, kleepumisvastased ja vähese õhku kaasahaaravad omadused, mis on muutnud need laialdaselt eelistatuks.

Koosolekul rõhutas Wang Xiaoqing, et mitte ainult isetihenduv betoon ja ülitugev või ülitugev betoon ei tugine polükarboksülaadi superplastifikaatoritele madala vee-tsemendi suhte jaoks (0.30–) 0,45) ja ülimadalad vee-tsemendi suhted (0,15–0,30), kuid nendest sõltub ka tavaline betoon toetust. Polükarboksülaadi superplastifikaatorite väljatöötamine Hiinas on läbinud kuus etappi: esialgne kontakt, impordi proovikasutus, sõltumatu uurimis- ja arendustegevus, toodete standardimine ja rakenduste normaliseerimine, jõuline reklaamimine ning laiaulatuslik tootmine ja rakendamine. Kuna polükarboksülaadi superplastifikaatorid ei ole aga veel täielikult vastanud betoonitehnoloogia uutele nõuetele ja toorainetest tulenevatele uutele väljakutsetele, ei saa uurimistööd lõdvestada.

Uued väljakutsed nõuavad uusi tehnoloogiaid

Vaatamata olulistele saavutustele betoonisegude uurimisel, tootmisel ja rakendamisel Hiinas, on endiselt palju probleeme. Polükarboksülaadi superplastifikaatoreid kasutatakse betoonisegude töödeldavuse (voolavus, sidusus ja veepidavus) parandamiseks, kuid insenerid on väga mures nende mõju pärast õhu kaasahaaramisele, tardumisajale ning kõvenenud aine mehaanilistele omadustele, deformatsioonile ja vastupidavusele. betoonist. Lisaks on betoonisegude (nt õhuke, paks, kleepuv ja vedel) olekukirjeldused seotud mitte ainult muude toorainete kvaliteediga, vaid ka kasutatud polükarboksülaat superplastifikaatorite omadustega. Seega ei tohi polükarboksülaadi superplastifikaatorite teadlased ja tootjad oma jõupingutusi lõdvendada ning peaksid jätkama nende valdkondade põhjalikku uurimist.

Tsemendi tingimused meenutavad sageli "pimedat kasti", kuna on keeruline hankida teavet tsemendis sisalduva klinkri, segatud materjalide tüüpide ja vahekordade ning isegi tooraine jahvatusabivahendite, klinkri jahvatusabivahendite ja võimendajate komponentide kohta. Uurimisrühmad töötavad välja polükarboksülaadi lihvimisabivahendeid, et tagada tsemendi ja polükarboksülaadi superplastifikaatorite ühilduvus. Pöördumatu suundumus asendada jõeliiv valmistatud liivaga on veel üks väljakutse. Vastuseks sellele optimeerivad paljud teadlased polükarboksülaadi superplastifikaatorite molekulaarstruktuuri, et suurendada jõudlust ja anda erifunktsioone, sealhulgas suurte monomeeride tüüpide ja molekulmasside valimine, erinevate funktsionaalrühmade kasutuselevõtt ning happe-eetri suhte ja kogumolekulmassi reguleerimine. Tasub proovida ka polükarboksülaadi superplastifikaatorite kombineerimise võimalust teatud funktsionaalsete lisanditega, et tagada kõrge veesisalduse vähenemise määr, rahuldades samal ajal vajadusi, nagu vajumisvastane, kleepumisvastane ja kontrollitud tardumistugevus, eeldusel, et on tagatud nende ühilduvus ja lahustuvus.

Madala süsinikusisaldusega tehnoloogiast saab oluline arengusuund

Ühiskonna arenguga on suurenenud nõudmised betoonmaterjalide järele seoses kulude kokkuhoiu, jäätmetekke vähendamise, energiatõhususe, heitkoguste vähendamise ja vähese süsinikdioksiidiheitega. Samal ajal on eksperdid tunnustanud polükarboksülaat superplastifikaatoreid nende rolli eest heitkoguste vähendamisel ja madala süsinikusisaldusega betoonitööstuses.

Polükarboksülaat superplastifikaatorite valmistamisel tekkivad süsinikuemissioonid on suhteliselt väikesed ning võrreldes nende tõhusal betoonis kasutamisel tekkiva heitkoguste vähendamise efektiga võib neid heitmeid pidada tühiseks. Sun Zhenping märkis, et ühe tonni silikaattsemendi tootmine tooraine ekstraheerimisest tooraine töötlemise, klinkri kaltsineerimise ja toote jahvatamise kaudu tekitab ligikaudu 0,85 tonni süsinikdioksiidi. Maailma suurima tsemenditootjana seisavad Hiina ees kiireloomulised ülesanded energiasäästu ja heitkoguste vähendamise vallas tsemenditööstuses. Energiatarbimise ja süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamiseks tsemenditööstuses on betoonilisandite ja superplastifikaatorite kasutamine ülioluline. Erinevatest tahketest jäätmetest lihtsa töötlemise teel moodustunud mineraalsed lisandid on polükarboksülaadi superplastifikaatorite dispergeeriva toime jaoks eriti olulised.

Polükarboksülaat superplastifikaatorite kasutamisel on oluline arvestada nii nende adsorptsiooni ja hajutamist tsemendiosakestele, kui ka lisamaterjalide, nagu lendtuhk, räbupulber, lubjakivipulber ja aheraine, mõju nende adsorptsioonile. Kuigi mõnel lisamaterjalil võib olla madalam adsorptsioonikiirus kui tsemendil, võib kivisöe pulbri ja halvema kvaliteediga lendtuha adsorptsioon olla märkimisväärne. Leelisaktiveeritud sideainete ja madala süsinikusisaldusega tsementide (nt LC3 tsement) väljatöötamine võib tuua kaasa uusi väljakutseid polükarboksülaadi superplastifikaatorite kasutamisel, kuna spetsiaalsed struktuurid, nagu metakaoliin ja madala temperatuuriga kaltsineeritud savi, võivad suurendada nende adsorptsioonikiirust, mõjutades seeläbi nende hajumist. mõju betoonis.

Seoses riikliku rõhuasetusega energiasäästule, heitkoguste vähendamisele ning ehitustööstuse rohelisele ja intelligentsele ümberkujundamisele on betoonitööstuse ees seisvad väljakutsed seoses polükarboksülaadi superplastifikaatoritega nii raskusi kui ka võimalusi. Arvestades polükarboksülaadi superplastifikaatorite molekulaarstruktuuri tugevat kujundatavust, võivad need väljakutsed stimuleerida tööstuse edasist arengut. Polükarboksülaadi superplastifikaatorite edasise arendamise üks peamisi suundi on lahendada betoonisegude ühilduvusprobleeme madala süsinikusisaldusega stsenaariumide korral. Selle saavutamiseks saab muuta polükarboksülaadi superplastifikaatorite molekulaarstruktuuri või uurida ühilduvuse parandamiseks segamist muud tüüpi lisanditega, kuigi need lahendused nõuavad siiski põhjalikku uurimist.