מהי הפעולה והמנגנון של חומר מפחית מים?

מפחיתי מים מבטון יכולים להפחית את כמות המים בשימוש מבלי להשפיע על הבנייה הרגילה של בטון צמנט. במהלך תהליך ההתקשות של בטון צמנט, פחות מים אובדים, וכתוצאה מכך פחות חללים פנימיים, מה שיכול לשפר את חוזק הבטון.

תערובות של מפחיתי מיםיכול לשפר מאוד את יכולת העבודה של בטון צמנט, להפחית את צריכת האנרגיה במהלך הבנייה והערבוב.

מפחיתי מים יכולים להפחית את כמות המלט והמים בשימוש מבלי להפחית את הביצועים והתכונות המכניות של הבטון, ובכך להפחית את עלויות הבנייה.

המבנה מולקולרי של תוספים מפחיתי מיםיש קצוות הידרופיליים בשני הקצוות, כאשר קצוות הידרופוביים מכוונים לכיוון גז או ממשקי מוצק. במהלך השימוש, הקצה ההידרופילי מצביע לכיוון המים, בעוד הקצה ההידרופובי מכוון לכיוון גז או ממשקי מוצק. זה מקטין את הממשקים בין מים לגז או שלבים מוצקים, ומשיג אפקט פיזור. בתהליכי בנייה וערבוב בטון רגילים, ברגע שמוסיפים מים למלט, המלט יוצר מיד מבנה פלוקולנטי. הוספת מפחיתי מים יכולה להיצמד לפני השטח של חלקיקי מלט, ולחסום את ממשק המגע בין חלקיקי מלט למים. בנוסף, הקצה ההידרופילי של מפחיתי מים מבטון סופח כמות מסוימת של מולקולות מים, ומשמן חלקיקי מלט כדי להקל על פיזור. האלקלי ההידרופילי טעון שלילי. לאחר שחלקיקי מלט נספגים על פני חלקיקי המלט, יש להם גם אותו מטען שלילי, דוחים זה את זה ומפזרים חלקיקי מלט בצורה יעילה יותר, מפחיתים את צריכת המים ומשפרים את יכולת הזרימה של בטון צמנט.

פְּזִירָה: לאחר שמלט מתערבב עם מים, הידרציה של חלקיקי מלט יוצרת מבנה דו-שכבתי על פני השטח של חלקיקי מלט, ויוצרים סרט מים לפתרון. בנוסף, לחלקיקי המלט יש מטענים הפוכים על פני השטח שלהם, מה שגורם להצטברות בין חלקיקי מלט ויצירת מבנים מקונפים, כאשר 10%-30% ממי הערבוב עטופים בחלקיקי מלט ואינם משתתפים בזרימה חופשית ובשימון. זה משפיע על הנזילות של תערובות בטון. כאשר מוסיפים מפחיתי מים, המולקולות של מפחיתי מים מבטון יכולות להיספג על פני השטח של חלקיקי מלט, ולגרום לחלקיקי מלט לשאת את אותו מטען, וליצור דחייה אלקטרוסטטית. זה מקדם פיזור הדדי של חלקיקי מלט, פירוק של מבנים מצונפים, שחרור חלק מהמים שהיו עטופים ומעורבים בזרימה, ומגדיל למעשה את יכולת הזרימה של תערובות בטון.

סִיכָה: לקבוצות ההידרופיליות במפחיתי מים בטון יש קוטביות גבוהה, ולכן סרט הספיגה של מפחיתי מים על פני השטח של חלקיקי צמנט יכול ליצור סרט מים פתרון יציב עם מולקולות מים. לסרט מים זה יש שימון טוב, המפחית ביעילות את התנגדות ההחלקה בין חלקיקי צמנט, ומשפר עוד יותר את יכולת הזרימה של הבטון.

מכשול סטרי: שרשראות הצד ההידרופיליות במבנה של מפחיתי מים נמתחות בתמיסות מימיות, ויוצרות שכבת ספיחה הידרופלית תלת מימדית על פני חלקיקי המלט הנספגים. כאשר חלקיקי מלט מתקרבים זה לזה, שכבות הספיחה מתחילות לחפוף, ויוצרות מכשול סטרי. ככל שהחפיפה גדולה יותר, החסימה הסטרית גדולה יותר, המגבירה את ההתנגדות לכוחות החיבור בין חלקיקי המלט, ובכך שומרת על צניחת הבטון ביעילות.

אפקט שחרור איטי של שרשראות קופולימר T-graft: סוגים חדשים של מפחיתי מים כגון מפחיתי מים מבטון פוליקרבוקסילאט יש כמה ענפים שהושתלו על מולקולות מפחיתי מים במהלך ההכנה. ענפים אלה לא רק מספקים מכשול סטרי, אלא גם יכולים להתפרק באיטיות בסביבת הבסיסיות הגבוהה של הידרציה בצמנט, משחררים חומרים שמתפזרים, משפרים את יכולת הפיזור של חלקיקי המלט ושליטה באובדן שפל.