Polükarboksülaadi molekulide toimemehhanism

1.Hajutav toime

Tsemendi segamisel veega tõmbavad osakesed üksteist ligi, moodustades flokuleeritud struktuuri, mis võib tsemendiosakeste vahele kapseldada 10%-30% veest. See kinnijäänud vesi ei saa vabalt liikuda ega anda määrimist, mõjutades negatiivselt tsemendipasta voolavust. Polükarboksülaadi molekulid adsorbeeruvad tsemendiosakeste pinnale, tekitades negatiivse laengu, mis tekitab elektrostaatilise tõuke. See toiming soodustab tsemendiosakeste hajumist, rikkudes flokuleeritud struktuuri ja vabastades kinni jäänud vee, et osaleda voolus. See seletab polükarboksülaadi superplastifikaatorite vett vähendavat toimet; need suurendavad vee kasutamist ilma koguveesisaldust meelevaldselt suurendamata või vähendamata. Lisaks vähendab komplekside moodustumine COO²⁻ ja Ca²⁺ ioonide vahel kaltsiumiioonide kontsentratsiooni tsemendipastas, aeglustab Ca(OH)₂ kristalliseerumist ja vähendab CSH geeli moodustumist, aeglustades seeläbi tsemendi hüdratatsiooniprotsessi. Järelikult avaldavad polükarboksülaadi molekulid ka teatud määral aeglustavat toimet. Huvitav on see, et varajase tugevusega polükarboksülaadi lahuste väljatöötamine võib nende loomupäraste aeglustavate omaduste tõttu olla keeruline. Enamik turul saadaolevaid varajase tugevusega lisandeid eeldab selle efekti saavutamiseks lisamist selliste ainetega nagu naatriumnitrit ja trietanoolamiin.

2.Määrdetegevus

Polükarboksülaadi superplastifikaatorite külgahelad sisaldavad hüdroksüül- ja eetrirühmi (-COCC), millel on hüdrofiilsus. Need rühmad moodustavad veemolekulidega vesiniksidemeid, luues tsemendiosakeste pinnale veekile. Sellel veekilel on suurepärased määrdeomadused, mis vähendab tõhusalt tsemendiosakeste vahelist takistust ja suurendab betooni voolavust.

3. Steeriline takistusefekt

Polükarboksülaadi superplastifikaatorite hargnenud struktuur on mikroskoopilisel tasemel ruumilise konfiguratsiooniga. Sarnaselt animatsiooni "väikese turske" tegelasega, kelle lokkis juuksed takistavad kokkupuudet nende taga olevate "suurte paksude" tsemendiosakestega, seda suurem on steeriline takistusefekt, mida lähemal on tsemendiosakesed üksteisele.

See efekt suurendab betooni langust. Tsemendi osakeste suurus on mikromeetrites, polükarboksülaadi molekulid aga nanomeetrites, ligikaudu kolm suurusjärku väiksem. Üks tsemendiosake võib adsorbeerida mitut polükarboksülaadi molekuli. Polükarboksülaadi molekuli skemaatiline kujutis meenutab kammi. Esialgu satub "väike turske" tegelane traagilisse olukorda, kes ei suuda maha raputada lihastes "suurt tursket", kes lõpuks karjub ja võidab ta. Kuigi polükarboksülaadi molekulid aeglustavad hüdratatsiooniprotsessi, adsorbeerudes tsemendiosakestele, katavad need lõpuks hüdratatsiooniproduktidega, kaotades oma tõhususe. Üldiselt ei muuda polükarboksülaadi molekulide adsorptsiooni toime tsemendi omadusi; see lihtsalt muudab betooni voolavuskäitumist, mõjutamata selle hilisemat tugevust.