ما هو غلوكونات الصوديوم وما الذي يجعل غلوكونات الصوديوم مفيدة بشكل استثنائي للخرسانة؟

غلوكونات الصوديوم مركب له الصيغة الكيميائية NaC₆H₁₁O₇، وهو ملح الصوديوم لحمض الغلوكونيك. يستخدم هذا المسحوق الأبيض القابل للذوبان في الماء في مجموعة واسعة من الصناعات. تم استخراج غلوكونات الصوديوم في الأصل من حمض الغلوكونيك في القرن التاسع عشر، وهي معروفة بخصائصها الاستخلابية الممتازة وتستخدم على نطاق واسع كعامل خالب في مجموعة متنوعة من العمليات.

غلوكونات الصوديوم هو ملح صوديوم عضوي غير قابل للذوبان في عائلة أحماض الهيدروكسيل الكربوكسيلية، والذي يتم تصنيعه عن طريق تخمير الجلوكوز. الغلوكونات هو منتج ثانوي لأكسدة الجلوكوز ويوجد على نطاق واسع في الطبيعة. يقوم منتجو غلوكونات الصوديوم بهذه العملية على نطاق واسع، وينتجون كميات كبيرة من الملح لتزويد السوق. نظرًا لخصائص غلوكونات الصوديوم المخلبية، فإنه يمكن أن يشكل مجمعات مستقرة مع أيونات المعادن، وبالتالي يمنع هذه الأيونات المعدنية من التفاعل مع المواد الأخرى.

تتيح هذه الخاصية لجلوكونات الصوديوم أن تلعب دورًا مهمًا في مجموعة متنوعة من البيئات، مثل عامل استقرار في الأطعمة والمشروبات، وكمزيل للبقع في منتجات التنظيف، وكمكون صيدلاني في مجال المستحضرات الصيدلانية، وكمادة مضافة للخرسانة في البناء. مواد. في تطبيقات الخرسانة، تعمل غلوكونات الصوديوم على تحسين قابلية التشغيل والمتانة للخرسانة من خلال تنظيم التفاعل الكيميائي للخرسانة، وبالتالي تحقيق فوائد كبيرة لصناعة البناء والتشييد.

لماذا لجلوكونات الصوديوم فوائد كبيرة في تحسين أداء الخرسانة؟ واستنادًا إلى تأثيرها على التفاعل الكيميائي والبنية المجهرية للخرسانة، يمكن تفصيلها من عدة جوانب. وهي مشتقة من قابلية التشغيل وتحديد الوقت والقوة والمتانة والنفاذية.

1. فيما يتعلق بتحسين قابلية تشغيل الخرسانة، يمكن أن تعمل غلوكونات الصوديوم، كمخفض للمياه، على تحسين سيولة الخرسانة، لأن غلوكونات الصوديوم يمكن أن تقلل من التجاذب بين جزيئات الأسمنت، وبالتالي تقليل استهلاك المياه مع الحفاظ على سيولة وقابلية تشغيل الخرسانة، مما يسهل بناء وتشكيل الخرسانة.
2. فيما يتعلق بتمديد وقت الإعداد للخرسانة، فإن غلوكونات الصوديوم لها تأثير تأخير الإعداد، وهو أمر مهم بشكل خاص في بناء بيئات ذات درجة حرارة عالية أو الخرسانة التي تحتاج إلى النقل لفترة طويلة. المبدأ هو أن غلوكونات الصوديوم تمنع تفاعل ترطيب حمض تريكالسي-سيليسيك (C₂S) وحمض ديكالسي-سيليسيك (C₂S) في الأسمنت عن طريق الامتزاز على سطح جزيئات الأسمنت، وبالتالي تأخير عملية تصلب الخرسانة.
3. فيما يتعلق بتحسين قوة ومتانة الخرسانة، تساعد غلوكونات الصوديوم على تنظيم معدل ترطيب الأسمنت وتحسين البنية الدقيقة للمواد القائمة على الأسمنت أثناء عملية تصلب الخرسانة. خاصة في مرحلة الترطيب اللاحقة، يمكن أن يعزز غلوكونات الصوديوم تكوين هياكل حجرية أسمنتية أكثر كثافة، ويحسن قوة الضغط والمتانة على المدى الطويل للخرسانة عن طريق تقليل المسامية وتعزيز ضغط منطقة ربط الواجهة.
4. فيما يتعلق بتقليل نفاذية الخرسانة، من خلال تحسين البنية الدقيقة للحجر الأسمنتي، يمكن أن تقلل غلوكونات الصوديوم بشكل فعال من مسامية الخرسانة، وبالتالي تقليل نفاذيتها، وتعزيز مقاومة الخرسانة للماء والمواد الكيميائية الضارة، وتحسين متانتها و خدمة الحياة.

أظهرت الدراسة بوضوح من خلال بيانات تجريبية محددة، أنها ركزت على تأثيرات SG على السيولة، ووقت الإعداد، وحرارة الماء، وقوة UHPC، وكشفت عن النتائج الرئيسية التالية.

1. تحسين السيولة: يعزز SG السيولة الأولية لـ UHPC أثناء المرحلة البلاستيكية عن طريق تثبيط تكوين الإترينجيت المبكر (AFt) وتأخير تفاعلات الترطيب لسيليكات ثلاثي الكالسيوم (C₃S) وسيليكات ثنائي الكالسيوم (C₂S). لا تقل السيولة خلال الساعة الأولى. عندما تصل جرعة SG أو تتجاوز 0.06%، تظهر قيم الهبوط عند 30 و60 دقيقة زيادة.

2. وقت الإعداد الممتد: يعمل SG على إطالة وقت إعداد UHPC بشكل كبير أثناء مرحلة الإعداد والتصلب عن طريق تثبيط تكوين هيدروكسيد الكالسيوم (CH). عند جرعة SG قدرها {{0}}.15%، تكون أوقات الإعداد الأولية والنهائية 5.0 مرات و4.5 مرات أطول، على التوالي، مقارنة بالمجموعة الضابطة.

3. مرحلة تطوير القوة: على الرغم من انخفاض قوة UHPC بشكل ملحوظ في المرحلة المبكرة من تطور القوة (1 و 3 أيام) مع زيادة جرعة SG، يمكن لـ SG تعزيز تكوين AFt في المسام والواجهة الإجمالية في المراحل اللاحقة، وتقليل مسامية معجون الأسمنت، وتعزيز قوة الضغط لـ UHPC في 28 يومًا، و60 يومًا، و90 يومًا. بشكل ملحوظ، عند جرعة 0.12% من SG، تزداد القوة بنسبة 13% بعد 90 يومًا.