Onderzoek naar het interactiemechanisme tussen polycarbonzuur en op naftaleen gebaseerd waterreducerend middel

Polycarboxylaat waterreducerende middelenheeft de eigenschappen van hoge waterreductie en hoge slump-retentie, en kan beton een hoge sterkte en duurzaamheid geven. Het heeft uitstekende voordelen getoond in hoogwaardige projecten zoals nationale grootschalige waterconservering, kernenergie en bruggen. Vergeleken met op naftaleen gebaseerde waterreducerende middelen zijn polycarboxylaat-waterreducerende middelen gevoelig voor het moddergehalte van zand- en grindaggregaten [1-3] en zijn ze duur. Daarom zijn er in laboratoria en de bouw van technische gebouwen pogingen gedaan om polycarboxylaat-waterreducerende middelen en op naftaleen gebaseerde waterreducerende middelen te mengen om te profiteren van hun respectievelijke voordelen.

Polycarboxylaat polymeerpoeder en naftaleen superplastificeerder moleculen kunnen stabiel in de cementbrij oplossing bestaan ​​zonder te ontbinden, en er zijn geen potentiële omstandigheden voor chemische reacties om op te treden. Echter, in praktische toepassingen heeft de gemengde oplossing van polycarbonzuur en op naftaleen gebaseerd waterreducerend middel geen synergetisch effect van 1+1>2, maar vertoont een remmend effect van 1+1<2. Er kan gespeculeerd worden dat deze twee typen moleculen van waterreducerende middelen direct of indirect interacteren. Gezien de bovenstaande analyse zijn de polycarboxylaat waterreducerende middel moleculen flexibele segmenten met grote molecuulgewichten, en de op naftaleen gebaseerde waterreducerende middelen zijn rigide segmenten met kleine molecuulgewichten. De generatie van CH-π bindingen zorgt ervoor dat op naftaleen gebaseerde waterreducerende middel moleculen geadsorbeerd worden op polycarbonzuur waterreducerende middel moleculen, wat veranderingen veroorzaakt in de conformatie van het polycarbonzuur molecuul. Het meest intuïtieve is om de viscositeit van de waterige oplossing van het polycarbonzuur en het waterreducerende middel te veranderen.

polycarboxylaat superplastificeerders wordt gepolymeriseerd door onverzadigd carbonzuur en methoxypolyethyleenglycol macromonomeer dat dubbele bindingen bevat. Naftaleen-gebaseerd waterreducerend middel wordt gevormd door condensatiepolymerisatie van naftaleen en formaldehyde na sulfonering. Er zijn twee soorten waterreducerende middelen beschikbaar. De moleculaire structuur van het middel wordt weergegeven in Figuur 4. De meeste moleculaire ketensegmenten van polycarboxylaat superplastificeerder zijn samengesteld uit CC-bindingen en CO-bindingen die vrij kunnen roteren rond chemische bindingen. De bindingshoek van de CC-binding is 109,5° (de CC-binding in de zijketen van de polycarboxylaat superplastificeerder wordt beïnvloed door de sp3 hybride orbitaal waaraan zuurstofatomen deelnemen, en de bindingshoek wordt gereduceerd tot 104°). De zes koolstofatomen op de benzeenring in het waterreducerende middelmolecuul van de naftaleenreeks hebben allemaal zes ongehybridiseerde 2p-orbitalen en hun elektronenwolken kunnen overlappen om een ​​gesloten gedelokaliseerde grote π-binding te vormen, die niet door alle koolstofatomen kan worden omringd. Het roteert.

De viscositeit, oppervlaktespanning en slurry-stroomeigenschappen van de gemengde oplossing van polycarbonzuur en op naftaleen gebaseerde superplastificeerder verschillen van de resultaten van superpositie van de absolute waarden van de afzonderlijke componenten. De verstrengeling van flexibele kamvormige polycarbonzuurmoleculen en stijve lineaire naftaleenmoleculen leidt tot een zekere mate van wederzijdse remming van hun interacties. In dit artikel werden polycarboxylaat-waterreducerende middelen en op naftaleen gebaseerde waterreducerende middelen in verschillende verhoudingen bereid in een reeks waterige oplossingen met een massafractie van 10%. De viscositeit en oppervlaktespanning van de gemengde oplossingen werden gemeten als een functie van de verhouding van waterreducerende middelen, en de volgende conclusies werden getrokken:

(1) De viscositeit van de gemengde oplossing van naftaleenreeks en polycarboxylaatsuperplastificeerder is hoger dan de theoretische viscositeitswaarde. Wanneer de opgeloste massafractie van op naftaleen gebaseerd waterreducerend middel 9% is en de opgeloste massafractie van polycarboxylaatwaterreducerend middel 91% is, bereikt de viscositeitswaarde van de gemengde oplossing het maximum, dat wil zeggen dat de interactie tussen de twee moleculen het sterkst is.

(2) Het op naftaleen gebaseerde waterreducerende middel verhoogt de oppervlaktespanning van de polycarboxylaat waterreducerende middeloplossing. Integendeel, het polycarbonzuur verlaagt de oppervlaktespanning van de op naftaleen gebaseerde waterreducerende middeloplossing. Dit kan komen door de wederzijdse verstrengeling en coating van de twee. De conformatie van het molecuul verandert.

(3) Het lage aandeel van op naftaleen gebaseerd waterreducerend middel heeft geen significant effect op de initiële dispersieprestatie van het polycarbonzuur waterreducerend middel. Wanneer het hoger is dan 7%, wordt het dispersieretentievermogen van het polycarbonzuur waterreducerend middel significant verminderd; een laag aandeel van polycarbonzuur waterreducerend middel Het middel vermindert het initiële dispersie-effect van naftaleenserie waterreducerend middel