การพัฒนาและการประยุกต์ใช้สารลดน้ำพิเศษโพลีคาร์บอกซิลิกมีอัตราเร็วค่อนข้างสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงการขนาดใหญ่และสำคัญ เช่น การอนุรักษ์น้ำ พลังงานน้ำ วิศวกรรมไฮดรอลิก วิศวกรรมทางทะเล และสะพาน สารเพิ่มความลื่นไหลชนิดโพลีคาร์บอกซิเลตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย
หลังจากผสมซีเมนต์กับน้ำแล้ว สารละลายซีเมนต์จะเกิดโครงสร้างการจับตัวเป็นก้อนเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโมเลกุลของอนุภาคซีเมนต์ ทำให้ 10% ถึง 30% ของน้ำที่ใช้ผสมถูกห่อหุ้มด้วยอนุภาคซีเมนต์และไม่สามารถมีส่วนร่วมในการไหลและการหล่อลื่นได้อย่างอิสระ ซึ่งส่งผลต่อความสามารถในการไหลของส่วนผสมคอนกรีต เมื่อเติมสารลดน้ำ (supreplasticizer) โมเลกุลของสารลดน้ำจะถูกดูดซับในทิศทางเดียวบนพื้นผิวของอนุภาคซีเมนต์ ทำให้พื้นผิวของอนุภาคซีเมนต์มีประจุเดียวกัน (โดยปกติจะเป็นประจุลบ) เกิดแรงผลักทางไฟฟ้าสถิต ซึ่งส่งเสริมการกระจายตัวของอนุภาคซีเมนต์และทำลายโครงสร้างการจับตัวเป็นก้อน ปลดปล่อยน้ำที่ถูกห่อหุ้มบางส่วนให้มีส่วนร่วมในการไหล จึงช่วยเพิ่มความลื่นไหลของส่วนผสมคอนกรีตได้อย่างมีประสิทธิภาพ
กลุ่มไฮโดรฟิลิกในสารลดน้ำเนื่องจากมีคุณสมบัติเป็นขั้วสูง ฟิล์มดูดซับสารลดน้ำบนพื้นผิวของอนุภาคซีเมนต์จึงสามารถก่อตัวเป็นฟิล์มน้ำที่เสถียรโดยมีโมเลกุลของน้ำเป็นตัวทำละลาย ฟิล์มน้ำนี้มีคุณสมบัติในการหล่อลื่นที่ดีและสามารถลดแรงต้านการเลื่อนระหว่างอนุภาคซีเมนต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงช่วยปรับปรุงความลื่นไหลของปูนและคอนกรีตให้ดียิ่งขึ้น
โซ่กิ่งที่ชอบน้ำในสารลดน้ำโครงสร้างจะยืดออกในสารละลายน้ำ ทำให้เกิดชั้นการดูดซับสามมิติแบบชอบน้ำที่มีความหนาในระดับหนึ่งบนพื้นผิวของอนุภาคซีเมนต์ที่ถูกดูดซับ เมื่ออนุภาคซีเมนต์อยู่ใกล้กัน ชั้นการดูดซับจะเริ่มซ้อนทับกัน นั่นคือ เกิดการกีดขวางทางกายภาพระหว่างอนุภาคซีเมนต์ ยิ่งซ้อนทับกันมากเท่าไร แรงผลักทางกายภาพก็จะยิ่งมากขึ้น และยิ่งขัดขวางการยึดเกาะระหว่างอนุภาคซีเมนต์มากขึ้นเท่านั้น ทำให้ปูนและคอนกรีตมีค่าการยุบตัวที่ดี
ในระหว่างกระบวนการเตรียมการของสารลดน้ำโพลีคาร์บอกซิเลตนอกจากนี้ ยังมีการเชื่อมต่อสายโซ่กิ่งก้านสาขาบางส่วนเข้ากับโมเลกุลของสารลดน้ำ สายโซ่กิ่งก้านสาขานี้ไม่เพียงแต่ให้ผลในการกีดขวางทางกายภาพเท่านั้น แต่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างสูงของการไฮเดรชั่นของซีเมนต์ สายโซ่กิ่งก้านสาขายังสามารถถูกตัดออกอย่างช้าๆ ทำให้เกิดการปล่อยกรดโพลีคาร์บอกซิลิกที่มีฤทธิ์ในการกระจายตัว ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายตัวของอนุภาคซีเมนต์และควบคุมการสูญเสียความเหลวได้
วันที่โพสต์: 29 มีนาคม 2024




