پلی کربوکسیلات اتر نسل سوم فوق روان کننده ها

پلی کربوکسیلات اتر نسل سوم فوق روان کننده ها

سه دسته از فوق روان کننده ها در صنایع بتن به کار گرفته می شوند.

نسل اول ترکیبات بر پایه لیگنو سولفا نات ها

نسل دوم ترکیبات بر پایه سولفو نفتالین –فرمالدهاید و سولفو ملامین

مکانیزم عمل فوق روان کننده ها , ملامینه نفتالینه و لیگنو سولفات بسیار شبیه به هم و اساسا بر پایه باردار کردن منفی ذرات سیمان و دافعه الکترو استاتیکی استوار است .

ترکیبات ذکر شده نقاط ضعفی نظیر قابلیت پراکنش پایین ,افت اسلامپ شدید,افت خواص بتن و حتی مشکلات ایجاد آلودگی در حین تولید را دارند در تلاش برای حل این معضلات فو ق روان کننده های پلی کربوکسیلات اتر با ساختار کوپلیمرهای شانه ای به عنوان نسل سوم روان کننده معرفی شدند و همچنان در حال توسعه هستند .                                                                                                                                    

پلی کربوکسیلات و ساختار مولکولی

در  نگاه کلی ساختار اصلی این ماده به شکل مولکول بزرگ از نوع Polymer comb Type است که داری یک شاخه اصلی به نام Back Bone و شاخه های فرعی متصل به آن side chain است .

 ساختار مولکولی پلی کربوکسیلات به گونه ای است که از زنجیر اصلی از شاخه های جانبی تشکیل شده است. که در این ساختار مولکولی زنجیر اصلی میتواند از ترکیب مونومرهای مختلف آکریلیکی , وینیلی یا آلیلی باشد .ترکیبات شیمیایی مونومرها  : اسید ,الکل و یا استرهای کوچک و دارای پیوند دو گانه است . که طی پلیمریزاسیون زنجیر اصلی رزین را شکل می دهد.

ساختار مولکولی پلی کربوکسیلات

 خواص فیزیکی و  شیمیایی پلی کربوکسیلات اتر

پلی کربوکسیلات ماده شیمیایی  عسلی رنگ با وزن مخصوص 1.05 کیلوگرم است که نقطه اشتعال ندارد.پلی کربوکسیلات را می تواند با ساختار متفاوتی سنتز کرد. این خاصیت باعث شده این ماده در تولید ابر روان کننده ها و فوق روان کننده ها  تاثیر فوق العاده چشمگیری نسبت به دو نسل قبل داشته باشد. یکی از این روش ها افزایش طول زنجیر اصلی یا جانبی در ساختار مولکولی پلی کربوکسیلات می باشد.

که برای نسبت های آب به سیمان بالاتر میتوان طول زنجیر اصلی را افزایش داد که به دنبال آن باعث کمتر شدن ویسکوزیته رزین می شود و در نتیجه خاصیت روان کنند گی ایجاد می شود.

برای نسبت های آب به سیمان پایین تر با افزایش طول زنجیر جانبی , اصلی باعث بیشتر شدن ویسکوزیته رزین شده و به دنبال آن خاصیت روان کنندگی افزایش می یابد .

کاهش چگالی زنجیرهای جانبی و همچنین افزایش تعداد گروه های عامل یونی میزان افت اسلامپ را کاهش می دهد

انواع وزن مولکولی و چگالی شاخه اصلی

طول زنجیر کوتا , بلند شاخه اصلی و جانبی  پلی کربوکسیلات

ابر روان کننده ها  و فوق روان کننده بر پایه پلی کربوکسیلات اتر

ابر روان کننده ها بر پایه پلی کربوکسیلات اتر ,ترکیبات پلیمری چند جزئی با ساختارهای شاخه ای هستند. اجزای سازنده این ترکیبات را یون های کربوکسیلیک اسید ,سولفیک اسید و شاخه ای پلی اتیلن گلیکول تشکیل می دهد. کارایی ابر روان کننده در بتن به طول زنجیر اصلی کربوکسیلات , نوع تعداد مونومرها در واحد تکرار شونده , نسبت یون به شاخه و تعداد و اندازه شاخه های متصل به زنجیر اصلی ارتباط  مستقیم دارد. ساختار ابر روان کننده ها بر جذب و بر هم کنش آن ها با اجزای فعال بتن موثر است.  بخش های یونی این ترکیبات موجب جذب زنجیر در سطح ذرات فعال دارای بار مثبت می شود و شاخه ها بر سیالیت ذرات اثر می گذارد. مکانیسم اثر  ابر روان کننده کربوکسیلاتی در کاهش آب مورد نیاز بتن در از بین بردن این خاصیت ذرات  سیمان در مواجه با آب است. مولکول پلیمری  کربوکسیلات با چسبیدن به سطح ذرات سیمان باعث دور شدن ذرات از یکدیگر و خنثی شدن اثر آگلومریزاسیون می شود و آب محبوس شده آزاد شده در نتیجه مخلوط همگن ایجاد می شود و روانی ملات افزایش و به دلیل همگن شدن مخلوط و تماس یکنواخت آب با ذرات سیمان , هیدراتاسیون به شکل یکنواخت انجام می شود.

تاثیر ابر روان کننده بر ذرات سیمان

مزایای استفاده ابر روان کننده و بر پایه پلی کربوکسیلات  اتر

با توجه با ساختار مولکولی ابر روان کننده ها بر پایه پلی کربوکسیلا ت اتر به عنوان کاهنده های شدید آب به حساب می آیند.

از دیگر خواص این ماده بر اجزای فعال بتن افزایش قابل توجه فشردگی و نفوذ ناپذیری بتن می باشد

استفاده در بتن های ویژه با فراهم کردن شرایط خود تراکمی بدون استفاده از ابزار مکانیکی

افزایش سیالیت و شکل پذیری بتن

کنترل گیرش اولیه و آبدار شدن سیمان و همچنین جدا شدن ذرات سیمان از حالت کلوخه ای

افزایش عمر بتن در اثر سایش و فرسایش

افزایش مقاومت فشاری و ضربه ای بتن بنابراین با توجه به مزایای قابل توجه ابر روان کننده پلی کربوکسیلاتی این محصول در ساخت بتن های پیش ساخته ,پیش تنیده , خود متراکم , بتن ریزی قطعات با عمق زیاد, بتن ریزی با ترکم آرماتور بالا و همچنین بتن های آماده با اضافه کردن مواد در حمل در مسافت های طولانی استفاده می شود

نوشته های مرتبط
یک پاسخ بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.فیلد های مورد نیاز علامت گذاری شده اند *