ナフタレンスルホン酸ナトリウムホルムアルデヒド縮合物のコンクリート中での使用は何ですか?

ナフタレンスルホン酸ナトリウムホルムアルデヒド縮合物のコンクリート中での用途は何ですか?

ナフタレン高効率減水剤の主成分はナフタレンスルホン酸塩で、セメント粒子の表面と反応して水溶性化合物を生成します。 これらの化合物は、2つの方法で減水効果を発揮します。1つは、セメント粒子の表面に電荷遮蔽層を形成し、粒子間の吸着力を低下させ、セメントコロイドの表面張力を低下させ、セメント粒子の分散を改善します。 もう1つは、セメント水和反応中のセメント粒子間の水和反応を抑制し、内部および外部界面力を減少させ、水セメント比の低下につながることです。

 

中国における減水剤の研究は比較的遅く始まり、1940 年代後半に初めてセメントとコンクリートの設計に添加剤を導入しました。 1975年、清華大学のLu Zhangは、ナフタレンベースの減水剤NFの調製に成功し、同時にナフタレンベースの減水剤のメカニズムについての徹底的な研究を行いました。 ナフタレン減水剤の重要な研究成果は、中国におけるコンクリート混和剤の開発にとって画期的な意味を持つ。 現在、減水剤はコンクリートの機械的特性を改善し、建設の容易性を改善し、資源の消費を削減し、環境を保護することができるため、セメントおよびコンクリートの必須成分となっており、しばしば第5の成分と呼ばれています。この業界におけるセメントとコンクリートの成分。 ナフタレン減水剤は現在、業界で最も効果的な減水剤として認識されており、中国で広く使用されています。 ナフタレン減水剤の大量使用により、汚染と高コストの問題が生じています。 本論文では,減水剤の作用機構から,低コストで低汚染で環境に優しく効率的なナフタレン減水剤を使用して,異なるナフタレン減水剤投与量でのセメントコンクリートの性能を研究した。 研究結果は、ナフタレン減水剤を実際の工学に応用するための理論上の参考と指針として一定の価値を提供します。

1 減水剤の働きと仕組み
第二に、減水剤はセメントコンクリートの建設適合性を大幅に改善し、建設混合のエネルギー消費を削減します。 第三に、減水剤は、セメントコンクリートと機械的指標の性能を低下させないという前提の下で、セメントと水の量を削減し、建設コストを削減することができます。
減水剤の分子構造の両端は親水性末端と疎水性末端であり、使用過程において親水性末端は水に向き、疎水性末端は気体または固体界面に向き、界面エネルギーを減少させることができる。水、気相、固相の間で分散効果を発揮します。 通常のセメントコンクリート建設の混合プロセスでは、セメントに水を加えると、セメントはすぐに多量の水を含む凝集構造を生成します。 減水剤を添加すると、一方では減水剤がセメント粒子の表面に付着してセメント粒子と水との接触界面を遮断し、他方では減水剤の親水性末端が遮断される。一定量の水分子を吸着し、セメント粒子に潤滑効果を与え、分散を容易にします。 親水性末端は水に向き、疎水性末端は気体または固体界面に向きます。 一方、減水剤の親水性末端は一定量の水分子を吸着し、セメント粒子を潤滑して分散しやすくします。 親水基はマイナスに帯電しており、セメント粒子の表面に吸着した後、セメント粒子も同じ電荷でマイナスに帯電し、相互に排除し合い、セメント粒子の分散が促進され、水の量が減少します。コンクリートの流動性を向上させます。

2 試験原料
2.1 セメント
セメントの強度グレードと投入量は、コンクリートの作業性能と強度に直接関係します。 この試験では、東方希望重慶セメント有限公司製の32.5Rセメントを使用しています。セメント指数：強度等級32.5MPa、初期凝結時間253分、最終凝結時間289分、標準ちょう度28.2％、体積安定性合格、比表面積352m2 /kg、3d曲げ強さ6.4MPa、28d曲げ強さ8.7MPa、3d圧縮強さ29.6MPa、28d圧縮強さ50.2MPa、すべて仕様要件を満たしています。
2.2 フライアッシュ
セメントコンクリートにフライアッシュを添加すると、セメントの量が減り、コンクリートの全体的な性能が向上します。 この試験で使用されたフライアッシュは、中国鉄道 16 局材料貿易有限公司の産業部門によって提供され、その性能指標: 粉末度 (45μm 角穴ふるい残留物) 16.5%、含水率 0 .28%、水需要率 103%、燃焼損失 3.21%、28 日活動指数 75% であり、これらはすべて仕様要件と一致しています。
2.3 集計
セメントコンクリート中の骨材には細骨材と粗骨材があり、粗骨材は骨格の役割を果たし、細骨材は充填の役割を果たし、骨材の割合はコンクリートの7{{10}}%を占めますので、骨材の指標はコンクリートの施工のしやすさや強度に大きく影響します。 この試験では、細骨材は細粒度係数 2.58、かさ密度 1468kg/m3、泥土含有量 1.23%の中砂であり、細骨材のすべての指標は現行仕様の技術要件を満たしています。 粗骨材は機械破砕石灰岩砕石を採用し、最大粒径23mm、針状、フレーク含有率2.9％、泥土含有率0.15％、含水率0.15％、破砕指数6.5％、見掛け密度2734kg/m3、嵩高この粗骨材の密度は 1780kg/m3 であり、現在の仕様と技術要件を満たすことができます。
2.4 減水剤と混合水
この実験では、上海雲哲新材料有限公司が提供するナフタレン高効率減水剤を採用しました。この減水剤の主成分はナフタレンスルホン酸ナトリウムホルムアルデヒド縮合物で、無毒、非腐食性で水に溶けやすいです。安定した物理化学的性質を持っています。 具体的な性能指標: 粉末の 90%、pH 値 7 ～ 9、硫酸ナトリウム含有量 15% ～ 20%、セメント モルタルの流れは 240mm。
実験に使用した水は重慶市石竹トゥチャ族自治県の生活用水であり、その指標はすべて「コンクリート水基準」JGJ63-2006の基準を満たしています。

一定量のナフタレン減水剤を添加した後、コンクリートの水セメント比は減少傾向を示しましたが、コンクリート強度は、セメントコンクリートの強度が3dから7dまで徐々に増加する傾向を示しました。下限値が低く、14 d から 60 d までのコンクリートの強度は、前の 7 d の強度に比べて大幅に向上しているため、ナフタレン減水剤の役割がより大きいと結論付けることができます。したがって、ナフタレン系減水剤は、7 日目から 14 日目までのコンクリートの強度形成においてより大きな役割を果たしていると結論付けることができます。コンクリートの強度に与える影響は、初期よりも後期の方が大きくなります。 減水剤を添加しない実験グループと比較すると、減水剤を添加した後、すべての段階でコンクリートの強度が大幅に増加していることがわかります。特に、コンクリートの60d材齢が最も顕著な影響を及ぼし、その強度は15MPaくらい。
ナフタレン減水剤の添加量が 1.6% から 1.8% の場合、すべての年齢のコンクリートの圧縮強度が最も速く増加します。 規格基準で要求される28d圧縮強度曲線において、減水剤を添加しない場合のコンクリートサンプルの強度と比較して、ナフタレン系減水剤を1.6％添加するとコンクリートの強度が10MPa増加することがわかります。ナフタレン減水剤を1.8%添加するとコンクリートの強度が12MPa増加し、ナフタレン減水剤の添加によりセメントとコンクリートの単位当たりの水使用量が削減され、圧縮強度が大幅に向上することが証明できた。コンクリートの圧縮強度を向上させます。 はコンクリートの圧縮強度を大幅に増加させますが、ナフタレン減水剤の添加量が1.8％を超えると、コンクリート試験片の強度の増加速度が遅くなり、3dの圧縮強度はゼロの増加を示します。 総合的な経済性とコンクリート強度の向上を考慮すると、ナフタレン減水剤の添加量は粉末粒子の総質量の 1.6% ～ 1.8% であることが推奨されます。
3.2 ナフタレン減水剤の添加が施工性能に及ぼす影響
表 1 の割合スキームに従って、減水剤の添加量が異なるコンクリートの初期凝結時間、最終凝結時間、スランプおよびその他の指標は、「普通コンクリート配合物の特性に関する標準試験方法」に従って決定されました。
 

ナフタレン減水剤を混合したコンクリートでは、セメントコンクリートの初期および最終凝結時間が大幅に改善され、減水剤の量が増加するにつれて凝結時間は徐々に改善され、最初は速く、その後の改善速度は速くなります。ゆっくりと、最終的には横ばいになりました。 したがって、減水剤の添加はセメントコンクリートの輸送や舗装の時間を考慮して行うことができますが、添加量は多ければ多いほど良いというわけではなく、一方で添加しすぎると最終硬化時間が長くなりすぎるため、好ましくありません。コンクリート強度の形成は、外部環境要因の可能性のゆっくりとした破壊によりコンクリート強度の形成を改善しますが、その一方で、建設コストが増加します。

減水剤の添加量が増加すると、コンクリートのスランプが最初に増加し、その後減少します。添加量が多すぎると、深刻な層間剥離や偏析現象が発生します。 減水剤の増加に伴い、コンクリート供試体の凝集力はますます向上しています。 減水剤の添加量は1.6%から1.8%の間であり、コンクリートの保水性はより良好であった。

結論として、ナフタレン減水剤の投与量は、一定の範囲内でセメントコンクリートの施工容易性を改善できることがわかり、ナフタレン減水剤の投与量は総質量の1.6%〜1.8%であることが推奨されます。固体粉末の。
4 結論
(1) 減水剤分子の両端は親水性と疎水性であり、減水剤の親水性末端は水に向き、疎水性末端は気体または固体界面に向いているため、減水作用を発揮します。水と気相および固相の間の界面エネルギーを利用して分散効果を実現します。
(2) 減水剤がコンクリートの強度に及ぼす時間は 7 ～ 14 日である。 減水剤を使用しないコンクリートと比較すると、60d圧縮強度が約15MPa増加しました。
(3) 総合的なセメントコンクリート圧縮強度、水セメント比、初期凝結時間、最終凝結時間、および経済的要因を考慮して、ナフタレン減水剤の添加量は固体粉末の総質量の1.6%〜1.8%に推奨されます。