ما هي آلية عمل عامل تخفيض الماء الخرساني

1. دور مخفضات المياه الخرسانية

مخفضات المياه الخرسانية عبارة عن مواد مضافة يمكنها تقليل كمية مياه الخلط المطلوبة مع الحفاظ على نفس الانخفاض. يتم تصنيفها على أساس معدلات تخفيض المياه الخاصة بها إلى مخفضات مياه عادية وعالية الكفاءة وعالية الأداء.

يمكن تصنيف الوظائف الرئيسية لمخفضات المياه إلى أربعة أنواع: زيادة السيولة، وتعزيز قوة الخرسانة، وتوفير الأسمنت، وتحسين متانة الخرسانة.

• 01 زيادة السيولة

مع ثبات حجم الماء ونسبة الماء إلى الأسمنت، يمكن زيادة سيولة الخرسانة بمقدار 100 إلى 200 ملم دون التأثير على قوتها.

• 02 تعزيز قوة الخرسانة

في ظل الظروف التي تظل فيها السيولة ومحتوى الأسمنت دون تغيير، يمكن تقليل ماء الخلط بنسبة 10% إلى 40%، مما يؤدي إلى انخفاض نسبة الماء إلى الأسمنت وبالتالي تعزيز قوة الخرسانة.

• 03 توفير الأسمنت

من خلال الحفاظ على السيولة وقوة الخرسانة، من الممكن تقليل كل من ماء الخلط وكمية الأسمنت المستخدم.

• 04 تحسين متانة الخرسانة

يمكن أن يؤدي دمج مخفضات المياه إلى تحسين مقاومة الخرسانة للنفاذية والتجميد والذوبان بشكل فعال، بالإضافة إلى تعزيز قوة الارتباط بين حديد التسليح والخرسانة.

2. كيف تحقق مخفضات المياه تقليل المياه

لماذا تعتبر مخفضات الماء فعالة في تقليل محتوى الماء؟ علينا أن نبدأ بالأسمنت.

أثناء عملية الخلط، تحتوي المعادن الموجودة في الأسمنت على مكونات ذات شحنات مختلفة. يؤدي التجاذب بين الشحنات الموجبة والسالبة إلى تكوين هيكل متلبد في الخرسانة، وهو ما قد يحدث أيضًا نتيجة للحركة الحرارية لجزيئات الأسمنت التي تصطدم وتتجاذب مع بعضها البعض في الماء.

يقوم هذا الهيكل المتلبد بتغليف بعض ماء الخلط، مما يقلل من كمية الماء الحر. عند إضافة مخفض الماء، يمكن ملاحظة آثاره في الجوانب الأربعة التالية: التشحيم، والتشتت، والعائق الاستاتيكي، وتأثيرات الإطلاق البطيء للبوليمر المشترك.

• 01 التشحيم

تحتوي مخفضات الماء على مجموعات محبة للماء قطبية بقوة، والتي تشكل طبقة ماء مذابة مستقرة على سطح جزيئات الأسمنت. يتميز هذا الغشاء المائي بخصائص تشحيم ممتازة، مما يقلل بشكل فعال من مقاومة الانزلاق بين جزيئات الأسمنت، مما يعزز من قابلية تدفق الخرسانة.

• 02 التشتت

عندما يتم خلط الأسمنت بالماء، يؤدي الترطيب إلى تكوين هيكل مزدوج الطبقة لجزيئات الأسمنت، مما يشكل طبقة من الماء المذاب. تحمل الجسيمات شحنات مختلفة، مما يؤدي إلى تفاعلات متماسكة تخلق هيكلًا متلبدًا، مما يتسبب في تغليف 10٪ إلى 30٪ من ماء الخلط وعدم توفره للتدفق الحر والتشحيم، مما يؤثر على قابلية تدفق المزيج الخرساني.

عند إضافة مخفض الماء، يمكن للجزيئات توجيه نفسها على سطح جزيئات الأسمنت، مما يجعلها تحمل نفس الشحنة (عادة سالبة). يؤدي هذا إلى التنافر الكهروستاتيكي، مما يعزز التشتت بين جزيئات الأسمنت، ويكسر الهيكل المتلبد، ويطلق الماء المغلف للمشاركة في التدفق، وبالتالي يزيد بشكل فعال من قابلية التدفق للمزيج الخرساني.

• 03 عائق ستيري

يشتمل هيكل مخفضات الماء على سلاسل جانبية محبة للماء تمتد إلى المحلول، وتشكل طبقة امتصاص سميكة محبة للماء على سطح جزيئات الأسمنت. عندما تقترب جزيئات الأسمنت من بعضها البعض، تبدأ هذه الطبقة في التداخل، مما يخلق عائقًا ساكنًا. كلما زاد التداخل، زاد العائق الاستاتيكي، الذي يثبط قوى التماسك بين جزيئات الأسمنت، مما يضمن الاحتفاظ الجيد بالركود في الخرسانة.

04 تأثير إطلاق كوبوليمر الكسب غير المشروع ببطء

أثناء تحضير مخفضات الماء الحمضية المتعددة الكربوكسيل، يتم تطعيم بعض السلاسل الجانبية على الجزيئات. لا توفر هذه السلاسل الجانبية عائقًا استاتيكيًا فحسب، بل يمكن أيضًا أن تنقسم تدريجيًا في بيئة عالية القلوية لترطيب الأسمنت، مما يؤدي إلى إطلاق عوامل مشتتة مثل حمض متعدد الكربوكسيل. وهذا يعزز تشتت جزيئات الأسمنت ويتحكم في فقدان الركود.