Mis on vee reduktorid?

Mis on vee reduktor?
Veereduktor on betoonis kasutatav lisand, mis vähendab segamisvee hulka ja parandab betooni tugevust ilma töödeldavust või tsemendisisaldust muutmata; või see võib säästa tsementi, muutmata betooni töödeldavust ja tugevust.

Vee reduktorite tüübid
Veereduktorid liigitatakse peamiselt nende keemilise koostise järgi lignosulfonaadipõhisteks, naftaleenipõhisteks, vees lahustuvateks vaigupõhisteks, melassipõhisteks ja liitvee reduktoriteks.

Lignosulfonaadil põhinevad vee reduktorid
Nende hulka kuuluvad kaltsiumlignosulfonaat (puidukaltsium), naatriumlignosulfonaat (puidunaatrium), magneesiumilignosulfonaat (puidu magneesium) jne. Nende hulgas on kõige laialdasemalt kasutatavad puidukaltsiumi vee redutseerijad.

Puidukaltsiumivee redutseerijad valmistatakse paberi- või kiudpaberimassi sulfitvedelikust, neutraliseeritakse lubjapiimaga ja seejärel töödeldakse bioloogilise kääritamise teel suhkru eemaldamiseks, aurustatud kontsentreerimine ja pihustuskuivatamine, et saada pruunikaskollane pulber.

Puidukaltsiumivee redutseerija sobiv annus on tavaliselt {{0}},2% kuni 0,3% tsemendi massist. Selle vee vähenemise määr on 10% kuni 15% ja betooni 28-päevane survetugevus võib suureneda 10% kuni 20%. Ilma vee vähendamiseta võib betooni langus suureneda 80–100 mm võrra. Kui survetugevus ja langus jäävad muutumatuks, saab tsemendisisaldust vähendada ligikaudu 10%. Puidukaltsiumivee reduktorid avaldavad betoonile pidurdavat toimet ning liigne kasutamine või kasutamine madalatel temperatuuridel võib selle aeglustava toime veelgi märgatavamaks muuta, mis võib vähendada betooni tugevust. Kasutamisel tuleb olla ettevaatlik.

Puitkaltsiumivee reduktorid sobivad üldisteks betoonitöödeks, eriti suuremahulisteks valamisteks, libisemiskonstruktsiooniks, pumbatavaks betooniks ja suviseks ehituseks. Neid ei tohi kasutada üksinda talvisel ehitusel ja neid tuleks kasutada koos varajase tugevusega ainete või antifriisiga, kui madalaim ööpäevane temperatuur on alla 5 kraadi. Puidu kaltsiumivee reduktoreid ei tohiks kasutada ka auruga kõvendatud või eelpingestatud betooni jaoks, et vältida pinna kobestamist pärast kõvenemist.

Naftaleenipõhised vee reduktorid
Naftaleenipõhised veereduktorid valmistatakse naftaleeni või selle derivaatide sulfoneerimisel ja seejärel metanooliga kondenseerimisel. Levinud toodete hulka kuuluvad NNO, NF, FDN, UNF, MF ja hoone I tüüpi veereduktorid, millest enamik ei lase õhku kaasa.

Naftaleenipõhise veereduktori sobiv annus on 0,5% kuni 1.0% tsemendi massist, vee vähendamise määr on 10% kuni 25% ja {{7} }päeva tugevus võib suureneda üle 20%. Naftaleeni baasil veereduktorid on hea vett vähendava toimega ja kohandatavad erinevatele tsemenditüüpidele. Need sobivad varajase tugevusega, kõrgtugeva, voolava ja auruga kõvenenud betooni valmistamiseks.

Veeslahustuvad vaigud, vee reduktorid
Need veereduktorid on valmistatud vees lahustuvatest vaikudest, nagu melamiin- ja gumaroonvaik. Need on suure tõhususega veereduktorid, millel on märkimisväärne parendusefekt. Kodumaiste toodete hulka kuuluvad SM vaiguvee reduktorid.

SM vee reduktoreid kasutatakse {{0}},5% kuni 2,0% tsemendi massist, vee vähendamise määr on 15% kuni 27%. 3-Päevane survetugevus võib suureneda 30% kuni 100% ja 28-päevane tugevus võib suureneda 20% kuni 30%. SM veereduktorid sobivad kõrgtugeva betooni, varajase tugevusega betooni, voolava betooni ja auruga kõvenenud betooni valmistamiseks.

Veereduktorite funktsioonid ja mehhanismid
Veereduktorite peamised mõjud värskelt segatud betoonile on järgmised:

Vee vähendamine
Vee vähendamise mehhanism on peamiselt tingitud vee reduktori adsorptsioonist tsemendiosakestele ja tsemendiosakeste hajumisest vee reduktoriga. Pärast vee redutseerija lisamist betoonile hajuvad suured anioonrühmade ja metallikatioonide molekulid (nagu Na+ ja Ca2+). Suurtes molekulides olevad tugevad pindaktiivsed anioonid adsorbeeruvad tsemendiosakeste pinnal, muutes need negatiivselt laetuks. Sama laenguga osakeste vaheline tõrjumine põhjustab nende hajumise. Veelgi enam, vee reduktor on hüdrofiilne ja tsemendiosakeste ümber olev adsorbeeritud kiht on solvateerunud membraan, mis takistab ka tsemendiosakeste agregeerumist (ruumi kaitseefekt), hajutades seeläbi tsemendiosakesed ning vabastades koaguleeritud flokkides sisalduvat vett ja õhku, vee vähendamise eesmärgi saavutamine.

Plastifitseeriv toime
Kui betoonile lisada veereduktorit, suurendab see oluliselt selle töödeldavust, säilitades samal ajal vee-tsemendi suhte muutumatuna, mida nimetatakse plastifitseerivaks efektiks. See efekt on tingitud nii adsorptsiooni- ja dispersiooniefektist kui ka vee reduktori niisutavast ja määrivast toimest. Tänu nendele toimingutele piisab betooni ühtlaseks segamiseks väikesest veekogusest, mis parandab värske betooni töödeldavust.

Aeglustav toime
Tsemendi-vee süsteemis oleva vee reduktorist vabanevad ioonid võivad adsorbeeruda tsemendiosakeste pinnal, suurendades nende zeta potentsiaali, mis pikendab süsteemi stabiliseerumisaega. Lisaks võivad moodustunud anioonsed adsorptsioonikile ja vesiniksidemega veekiht takistada tsemendiosakeste ja vee vahelist kontakti, aeglustades seeläbi hüdratatsiooniprotsessi ja saavutades aeglustava efekti.

Vee reduktorite toimemehhanism
Vee reduktorid on tüüpilised pindaktiivsed ained. Iga vee redutseerija molekulaarstruktuur koosneb kahest osast: polaarsest rühmast ja mittepolaarsest rühmast. Polaarrühm adsorbeerub tsemendiosakeste pinnal ja määrab peamiselt vett redutseeriva molekuli afiinsuse tsemendi mineraalsete komponentide suhtes. See kajastub kogu vee redutseerija molekuli või iooni keemilistes ja füüsikalistes omadustes. Kui vett redutseeriv molekul (või ioon) adsorbeeritakse tsemendimineraalide pinnale, on mittepolaarne rühm suunatud väljapoole, moodustades hüdrofoobse membraani, mõjutades seega hüdrofoobsust. Samal ajal mõjutab mittepolaarne rühm ka tsemendiosakeste adhesiooni ja polaarse rühma adsorptsioonivõimet.

Veereduktorite edusammud

Tavalised veereduktorid
1950. aastatel töötati välja peamiselt lignosulfonaat ja selle derivaadid, sealhulgas kaltsiumlignosulfonaat ja naatriumlignosulfonaat, mida tuntakse M-vee redutseerijatena. Lignosulfonaatvee redutseerijad on hüdrofiilsete omadustega anioonsed pindaktiivsed ained, mis adsorbeeruvad tsemendiosakeste pinnale, et paksendada solvateerunud veekihti, suurendada elektrokineetilist potentsiaali ja aidata tsemendiosakesi hajutada, millel on aeglustav toime.

Kõrge efektiivsusega vee reduktorid
Need on peamiselt polüsulfonaatühendid, nagu naftaleensulfonaat-formaldehüüdkondensaadid, polütsüklilised aromaatsed sulfonaadid ja melamiinsulfonaat-formaldehüüdkondensaadid. Nende ülitõhusate veereduktorite kasutamine algas Jaapanis ja Lääne-Saksamaal 1960. aastatel ning need töötati välja ja rakendati Hiinas 1970. aastatel. Need on muutnud betoonitööstuse revolutsiooniliseks, kuna neid kasutatakse pumbatava betooni valmistamiseks ja betooni jõudluse parandamiseks.

Eriefektiga vee reduktorid
Need on peamiselt polükarboksülaadil põhinevad ühendid, sealhulgas polüakrülaat ja selle kopolümeerid ning maleiinhappe kopolümeerid, mis töötati välja 1980. aastate alguses. Hiljutised arengud on viinud mitmesuguste erinevate omadustega komplekssete polüakrülaadi pookkopolümeerideni, mida on laialdaselt kasutatud. Spetsiaalse toimega veereduktorid omavad tugevat hajutavat toimet tsemendipulgale tänu vee redutseerija molekulaarsele adsorptsioonile tsemendiosakeste pinnal. Dispergeerimisvõime sõltub elektrostaatilisest tõrjumisest sama laenguga osakeste vahel ja adsorptsioonikihi tekitatud steerilisest takistusest.

Suure tõhususega komposiitvee reduktorid
Need ühendavad kahte või enamat suure tõhususega veereduktorit teatud proportsioonides, et täiendada teineteise tugevusi ja leevendada nõrkusi, mille tulemuseks on sünergiline mõju. See lähenemisviis on oluline viis suure jõudlusega ja tõhusate veereduktorite valmistamiseks.