האם הפוטנציאל של מיישר-על פוליקרבוקסילי גדול?

בסין, חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים תופסים כיום למעלה מ-85% מנתח השוק. הם לא רק בשימוש נרחב בבטון מוכן, אלא גם ממלאים תפקיד שאין לו תחליף בבטון טרומי. בעתיד הנראה לעין, חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים ימשיכו להוות מוקד עבור חוקרים של תערובות בטון הן מקומיות והן בינלאומיות.

מר וואנג שיאוצ'ינג, מייסד בורידה, חווה והשתתף באופן אישי בכל המסע של חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים מראשיתם ועד להתפתחותם המדהימה הנוכחית. לאחרונה, במהלך פגישת חברה שבועית, הוא ציין כי האתגרים החדשים הקשורים לחומרי גלם בטון ודרישות הנדסיות יימשכו בטווח הארוך. לכן, המשימה של עובדי תערובות בטון נותרה מרתיעה, והמחקר על חומרי פלסטי-על של פוליקרבוקסילטים ממשיך לפרוח.

מאמצי מחקר מתמשכים

חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים הם הדור השלישי של חומרי פלסטיק-על, בעקבות חומרי-על מבוססי לינוסולפונט ונפתלין. המאפיינים שלהם כוללים מינון נמוך (כ-0.20% תכולת מוצק), שיעורי הפחתת מים גבוהים (לא פחות מ-25%, עד ל-35%), השפעות שיפור משמעותיות (28-שיפור בחוזק הלחיצה ביום של לא פחות מ-30%), והשפעה מינימלית על התכווצות הבטון (28-התכווצות יום שלא יעלה על 110%). בנוסף, חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים מיוצרים ללא חומרים מזיקים כגון פורמלדהיד. המבנה המולקולרי שלהם יכול להיות מתוכנן בצורה גמישה, מה שמאפשר סינתזה פוטנציאלית של מוצרים בעלי פונקציות שונות, כולל שחרור איטי, אנטי הידבקות ותכונות סחפת אוויר נמוכה, מה שהפך אותם למועדפים רבים.

בפגישה, Wang Xiaoqing הדגיש כי לא רק בטון דחיסה עצמית ובטון בעל חוזק גבוה או חוזק אולטרה-גבוה מסתמכים על חומרי פלסטי-על של פוליקרבוקסילטים ליחסי מים-צמנט נמוכים (0.30– 0.45) ויחסי מים-צמנט נמוכים במיוחד (0.15–0.30), אבל בטון רגיל תלוי גם ב התמיכה שלהם. הפיתוח של חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים בסין עבר שישה שלבים: מגע ראשוני, שימוש נסיוני ביבוא, מחקר ופיתוח עצמאיים, סטנדרטיזציה של מוצרים ונורמליזציה של יישומים, קידום נמרץ וייצור ויישום בקנה מידה גדול. עם זאת, מכיוון שחומרי-העל של פוליקרבוקסילטים עדיין לא עמדו במלואם בדרישות החדשות של הנדסת בטון ובאתגרים החדשים שמציבים חומרי גלם, לא ניתן להרגיע את מאמצי המחקר.

אתגרים חדשים דורשים טכנולוגיות חדשות

למרות הישגים משמעותיים במחקר, ייצור ויישום של תערובות בטון בסין, נותרו אתגרים רבים. משתמשים בחומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים כדי לשפר את יכולת העבודה (יכולת זרימה, לכידות ואצירת מים) של תערובות בטון, אך קהילת ההנדסה מודאגת מאוד מהשפעותיהן על כניסת האוויר, זמן ההתקבעות והתכונות המכניות, העיוות והעמידות של התקשות. בֵּטוֹן. יתר על כן, תיאורי המדינה של תערובות בטון - כגון דקים, עבים, דביקים ונוזליים - קשורים לא רק לאיכותם של חומרי גלם אחרים אלא גם למאפיינים של חומרים פלסטיים-על פוליקרבוקסיליטים בהם נעשה שימוש. לפיכך, אסור לחוקרים ויצרנים של חומרי פלסטי-על של פוליקרבוקסילטים להרגיע את מאמציהם ועליהם להמשיך ולחקור את התחומים הללו לעומק.

תנאי המלט דומים לרוב ל"קופסה עיוורת", שכן מאתגר להשיג מידע על הקלינקר שבצמנט, סוגי ויחס החומרים המעורבים, ואפילו מרכיבי עזרי הטחינת חומרי הגלם, עזרי הטחינת קלינקר והמשפרים. צוותי מחקר מפתחים עזרי טחינת פוליקרבוקסילטים על מנת להבטיח תאימות בין פלסטייזרים מלט ופוליקרבוקסיליטים. המגמה הבלתי הפיכה של החלפת חול נהר בחול מיוצר מהווה אתגר נוסף. בתגובה, חוקרים רבים מייעלים את המבנה המולקולרי של חומרי פלסטי-על של פוליקרבוקסילטים כדי לשפר את הביצועים ולהעניק פונקציות מיוחדות, כולל בחירת סוגים ומשקלים מולקולריים של מונומרים גדולים, הכנסת קבוצות פונקציונליות שונות והתאמת יחס החומצה-אתר והמשקל המולקולרי הכולל. כדאי לנסות גם בחינת האפשרות של שילוב של חומרי פלסטי-על של פוליקרבוקסילטים עם תערובות פונקציונליות מסוימות כדי להבטיח שיעורי הפחתת מים גבוהים תוך מתן מענה לצרכים כגון מניעת צניחת, מניעת הידבקות וחוזק התייצבות מבוקרת, בתנאי שניתן להבטיח את תאימותם ומסיסותם.

פחמן נמוך הופך לכיוון פיתוח חשוב

עם ההתפתחות החברתית, הדרישות לחומרי בטון לגבי חיסכון בעלויות, הפחתת פסולת, יעילות אנרגטית, הפחתת פליטות ופחמן דל גברו יותר ויותר. במקביל, חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים הוכרו על ידי מומחים על תפקידם בהפחתת פליטות ופחמן נמוך בתעשיית הבטון.

פליטות הפחמן במהלך הכנת חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים נמוכות יחסית, ובהשוואה להשפעות הפחתת הפליטות הנוצרות מיישום יעיל שלהם בבטון, פליטות אלו יכולות להיחשב זניחה. Sun Zhenping ציין כי ייצור של טון אחד של צמנט סיליקט - מיצוי חומר גלם דרך עיבוד חומר גלם, סידוד קלינקר ועד טחינת המוצר - מייצר כ-0.85 טון של פחמן דו חמצני. כיצרנית המלט הגדולה בעולם, סין עומדת בפני משימות דחופות בשימור אנרגיה והפחתת פליטות בתעשיית המלט. כדי להפחית את צריכת האנרגיה ולהפחית את פליטת הפחמן בתעשיית המלט, השימוש בתערובות בטון ובחומרי פלסטיק-על הוא חיוני. תערובות מינרליות הנוצרות מפסולת מוצקה שונות באמצעות עיבוד פשוט חיוניים במיוחד לפעולת הפיזור של חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים.

במהלך היישום של חומרי פלסטי-על של פוליקרבוקסילטים, חיוני לקחת בחשבון הן את השפעות הספיחה והפיזור שלהם על חלקיקי מלט, כמו גם את ההשפעה של חומרים משלימים כמו אפר זבוב, אבקת סיגים, אבקת אבן גיר וזנבות על ספיחתם. בעוד שחלק מהחומרים המשלימים עשויים להיות בעלי שיעורי ספיחה נמוכים יותר מאשר למלט, הספיגה של אבקת גנג פחם ואפר זבוב נחות יכולה להיות משמעותית. הפיתוח של קלסרים פעילים אלקליים וצמנטים דלי פחמן (כגון צמנט LC3) עשוי להציג אתגרים חדשים עבור היישום של חומרי פלסטי-על של פוליקרבוקסילטים, שכן מבנים מיוחדים כמו מטאקולין וחימר מבושל בטמפרטורה נמוכה עלולים להגביר את שיעורי הספיחה שלהם, ובכך להשפיע על פיזורם. השפעות בבטון.

בהקשר של דגש לאומי על שימור אנרגיה, הפחתת פליטות והטרנספורמציה הירוקה והמושכלת של תעשיית הבנייה, האתגרים העומדים בפני תעשיית הבטון ביחס לפלסטיקי-על של פוליקרבוקסילטים מייצגים קשיים והזדמנויות כאחד. בהתחשב ביכולת העיצוב החזקה של המבנה המולקולרי של חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים, אתגרים אלה עשויים לעורר התפתחות נוספת בתעשייה. אחד הכיוונים העיקריים לפיתוח עתידי של חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים יהיה לטפל בבעיות תאימות עם תערובות בטון תחת תרחישים דלי פחמן. כדי להשיג זאת, ניתן לבצע שינויים במבנה המולקולרי של חומרי פלסטי-על של פוליקרבוקסילטים, או לחקור שילוב עם סוגים אחרים של תערובות כדי לשפר את התאימות, אם כי פתרונות אלה עדיין דורשים מחקר מעמיק.