ما هو تصنيف وآلية عامل تخفيض المياه في الخرسانة

يشير عامل تقليل الماء إلى حالة بقاء قابلية تشغيل الخرسانة وجرعة الأسمنت دون تغيير، ويمكن أن يقلل من استهلاك مياه الخلط، ويحسن قوة الخرسانة؛ أو بشرط التشغيل المستمر والقوة، توفير كمية المضافات الأسمنتية.

مخفضات المياه القائمة على الليجنوسلفونات

تشمل هذه الفئة ليجنوسلفونات الكالسيوم (كالسيوم الخشب)، وليجنوسلفونات الصوديوم (صوديوم الخشب)، وليجنوسلفونات المغنيسيوم (مغنيسيوم الخشب)، مع كون كالسيوم الخشب هو الأكثر استخدامًا.

يتم تصنيع مخفض ماء الكالسيوم الخشبي من السائل المتبقي من لب الكبريتيت أو إنتاج لب الألياف. تتم معالجته من خلال معادلة الحليب بالليمون، ثم إزالة السكر من خلال التخمير البيولوجي، والتبخر، والتركيز، والتجفيف بالرش لتكوين مسحوق بني-أصفر.

الجرعة المثالية لمخفض ماء كالسيوم الخشب بشكل عام هي {{0}}. 2% إلى 0.3% من كتلة الأسمنت. يمكنه تقليل الماء بنسبة 10% إلى 15%، وزيادة قوة ضغط الخرسانة لمدة 28-يوم بنسبة 10% إلى 20%؛ بدون تقليل الماء، يمكن أن يزيد من هبوط الخرسانة بمقدار 80 إلى 100 مم؛ إذا تم الحفاظ على قوة ضغط الخرسانة الأصلية وهبوطها، فيمكن توفير حوالي 10% من الأسمنت. مخفض الماء بالكالسيوم الخشبي له تأثير معوق للخرسانة؛ الجرعات المفرطة أو الاستخدام في درجات حرارة منخفضة يمكن أن يعزز هذا التأثير بشكل كبير وقد يقلل أيضًا من قوة الخرسانة، لذلك يجب توخي الحذر أثناء الاستخدام.

يعتبر مخفض الماء بالكالسيوم الخشبي مناسبًا لمشاريع الخرسانة العامة، ويمكن استخدامه بشكل خاص في عمليات الصب كبيرة الحجم، والبناء المنزلق، والخرسانة التي يتم ضخها، والبناء الصيفي. لا ينصح باستخدامه بمفرده في البناء الشتوي. عند درجات حرارة يومية دنيا أقل من 5 درجات، يجب استخدامه مع عوامل القوة المبكرة أو عوامل مضادة للتجمد. كما أنه غير مناسب للاستخدام الوحيد في الخرسانة المعالجة بالبخار والخرسانة سابقة الإجهاد لتجنب ارتخاء السطح بعد المعالجة بالبخار.

مخفضات المياه النفثالين سلفونات

يتم تصنيع مخفضات المياه القائمة على النفثالين من النفثالين أو نظائره من خلال السلفنة وتكثيف الميثانول. حاليًا، في الصين، معظم العلامات التجارية مثل NNO، وNF، وFDN، وUNF، وMF، وJian Type I عبارة عن مخفضات مياه لا تسحب الهواء.

الجرعة المناسبة لمخفضات الماء القائمة على النفثالين هي 0.5% إلى 1.0% من كتلة الأسمنت، مما يقلل الماء بنسبة 10% إلى 25%، ويزيد من قوة الخرسانة 28- يوم بنسبة تزيد عن 20%. تعمل مخفضات الماء النفثالين على تعزيز تقليل الماء وقوته بشكل فعال وتتكيف بشكل جيد مع أنواع مختلفة من الأسمنت. إنها مناسبة لتحضير الخرسانة المبكرة، والعالية القوة، والسوائل، والمعالجة بالبخار.

مخفضات الماء الراتنجية القابلة للذوبان في الماء

هذا النوع من مخفضات المياه مصنوع من راتنجات قابلة للذوبان في الماء، مثل راتنجات الميلامين وراتنجات الجومالون، وتتميز بأنها مخفضات مياه عالية الكفاءة. في الصين، يعتبر مخفض الماء الراتنجي SM أحد هذه المنتجات.

تتراوح جرعة مخفض الماء SM من {{0}}.5% إلى 2.0% من كتلة الأسمنت، مما يقلل الماء بنسبة 15% إلى 27%، ويزيد من قوة الخرسانة اليومية 3- بنسبة 30% إلى 100%، و28-قوة اليوم بنسبة 20% إلى 30%. يعتبر مخفض الماء SM مناسبًا لتحضير الخرسانة ذات القوة العالية، والخرسانة ذات القوة المبكرة، والخرسانة السائلة، والخرسانة المعالجة بالبخار.

وظائف وآليات مخفضات المياه

تؤثر مخفضات المياه في المقام الأول على الخرسانة المخلوطة حديثًا بعدة طرق:

تخفيض المياه

تعود آلية تخفيض الماء في المقام الأول إلى امتزاز جزيئات مخفض الماء على جزيئات الأسمنت وتشتت هذه الجزيئات. عند إضافتها إلى الخرسانة، تنفصل مخفضات الماء إلى جزيئات أنيونية كبيرة وكاتيونات معدنية (مثل Na+، Ca2+). هذه الجزيئات الأنيونية، التي تظهر خواص خافضة للتوتر السطحي قوية، تلتصق بسطح جزيئات الأسمنت، وتنقل شحنة سالبة وتسبب التشتت بسبب التنافر الكهروستاتيكي. علاوة على ذلك، نظرًا لأن مخفضات الماء محبة للماء، فإن طبقة الامتزاز تشكل طبقة مذابة حول جزيئات الأسمنت، مما يعيق أيضًا تكتل الأسمنت (تأثير استقرار الفضاء). يؤدي هذا التشتت لجزيئات الأسمنت والكتل الثانوية إلى إطلاق الماء والهواء من الركام المتلبد، مما يؤدي إلى تقليل الماء.

تأثير التلدين

يمكن أن يؤدي دمج مخفضات الماء في الخرسانة إلى تعزيز سيولتها بشكل كبير مع الحفاظ على نسبة ثابتة من الماء إلى الأسمنت، وهي ظاهرة تعرف باسم التلدين. إلى جانب تأثير التشتت الامتزازي، تعمل مخفضات الماء أيضًا من خلال عمليات الترطيب والتشحيم. مع هذه الخصائص، هناك حاجة إلى كمية صغيرة فقط من الماء لخلط الخرسانة بسهولة وبشكل موحد، مما يحسن بشكل كبير من قابلية تشغيل الخرسانة الطازجة.

ضبط التثبيط

يمكن للأيونات المشحونة الصادرة عن مخفضات الماء في نظام الأسمنت والماء أن تمتز على سطح جزيئات الأسمنت، مما يزيد من إمكاناتها، وبالتالي يزيد من استقرار النظام. علاوة على ذلك، فإن طبقة الامتزاز الأنيونية وطبقة الماء المتكونة من خلال الروابط الهيدروجينية تعيق أيضًا الاتصال بين جزيئات الأسمنت والماء، مما يبطئ عملية الترطيب وبالتالي يعمل بمثابة مثبط محدد.

آلية عمل مخفضات المياه

تعتبر مخفضات الماء من المواد الخافضة للتوتر السطحي، حيث يحتوي كل نوع على بنية جزيئية تتكون من جزأين: مجموعة قطبية ومجموعة غير قطبية. ترتبط المجموعة القطبية بسطح جزيئات الأسمنت، وتحدد بشكل أساسي تقارب جزيئات مخفض الماء للمكونات المعدنية للأسمنت. يؤثر هذا على الخواص الكيميائية والفيزيائية لجزيء أو أيون مخفض الماء بالكامل. عندما يتم امتصاص جزيئات (أو أيونات) مخفض الماء على سطح المكونات المعدنية الأسمنتية بحيث تكون المجموعة غير القطبية متجهة إلى الخارج، يتم تشكيل طبقة كارهة للماء، مما يؤثر على خصائصها الكارهة للماء. بالإضافة إلى ذلك، تؤثر المجموعة غير القطبية على قوة التصاق جزيئات الأسمنت والقدرة الامتزازية للمجموعة القطبية.