מהו נתרן גלוקונאט ומה הופך נתרן גלוקונאט למועיל במיוחד לבטון?

סודיום גלוקונאט הוא תרכובת בעלת הנוסחה הכימית NaC₆H₁₁O₇, שהיא מלח הנתרן של חומצה גלוקונית. אבקה לבנה זו המסיסה במים משמשת במגוון רחב של תעשיות. סודיום גלוקונאט, שהופק במקור מחומצה גלוקונית במאה ה-19, ידוע בתכונות הקלאטיות המעולות שלו ונמצא בשימוש נרחב כחומר קלאט במגוון תהליכים.

נתרן גלוקונאט הוא מלח נתרן אורגני בלתי מסיס ממשפחת חומצות הידרוקסיל קרבוקסיליות, המיוצר על ידי תסיסה של גלוקוז. גלוקונאט הוא תוצר לוואי של חמצון גלוקוז וקיים בטבע. יצרני נתרן גלוקונאט מבצעים תהליך זה בקנה מידה גדול, ומייצרים כמויות גדולות של מלח כדי לספק לשוק. בשל התכונות הקלאטיות של נתרן גלוקונאט, הוא יכול ליצור קומפלקסים יציבים עם יוני מתכת, ובכך למנוע מיוני מתכת אלו להגיב עם חומרים אחרים.

תכונה זו מאפשרת לנתרן גלוקונאט למלא תפקיד חשוב במגוון סביבות, כגון כמייצב במזון ומשקאות, כמסיר כתמים במוצרי ניקוי, כמרכיב פרמצבטי בתחום התרופות וכתוסף בטון בבניין. חומרים. ביישומי בטון, סודיום גלוקונאט משפר את יכולת העבודה והעמידות של הבטון על ידי ויסות התגובה הכימית של הבטון, ובכך מביא יתרונות משמעותיים לענף הבנייה.

מדוע לנתרן גלוקונאט יש יתרונות גדולים לשיפור הביצועים של בטון? בהתבסס על השפעתו על התגובה הכימית והמיקרו-מבנה של בטון, ניתן להרחיב אותו מכמה היבטים. הם נגזרים מיכולת עבודה, זמן התייצבות, חוזק ועמידות וחדירות.

1. מבחינת שיפור יכולת העבודה של הבטון, נתרן גלוקונאט, כמפחית מים, יכול לשפר את נזילות הבטון, מכיוון שנתרן גלוקונאט יכול להפחית את המשיכה בין חלקיקי המלט, ובכך להפחית את צריכת המים תוך שמירה על נזילות ויכולת עבודה של הבטון, מה שמקל על בנייה ויצירת בטון.
2. מבחינת הארכת זמן ההתייצבות של הבטון, לנתרן גלוקונאט יש אפקט עיכוב התייצבות, שחשוב במיוחד בבניית סביבות טמפרטורות גבוהות או בטון שצריך לשנע לאורך זמן. העיקרון הוא שנתרן גלוקונאט מעכב את תגובת ההידרציה של חומצה טריקלצי-סיליצית (C₂S) וחומצה דיקלצי-סיליקית (C₂S) במלט על ידי ספיחה על פני השטח של חלקיקי צמנט, ובכך מעכבת את תהליך ההתקשות וההתקשות של הבטון.
3. מבחינת שיפור החוזק והעמידות של הבטון, סודיום גלוקונאט עוזר לווסת את קצב ההידרציה של המלט ולייעל את המיקרו-מבנה של חומרים מבוססי צמנט בתהליך התקשות הבטון. במיוחד בשלב ההידרציה המאוחר יותר, נתרן גלוקונאט יכול לקדם היווצרות של מבני אבן צמנט צפופים יותר, ולשפר את חוזק הלחיצה והעמידות לטווח ארוך של בטון על ידי הפחתת נקבוביות ושיפור הקומפקטיות של אזור ההדבקה של הממשק.
4. מבחינת הפחתת חדירות הבטון, על ידי ייעול המיקרו-מבנה של אבן צמנט, נתרן גלוקונאט יכול להפחית ביעילות את נקבוביות הבטון, ובכך להפחית את החדירות שלו, להגביר את עמידות הבטון בפני מים וכימיקלים מזיקים, ולשפר את עמידותו ו חיי שירות.

המחקר הוכח בבירור על ידי נתונים ניסיוניים ספציפיים, המחקר התמקד בהשפעות של SG על הנזילות, זמן ההתקבעות, חום ההידרציה והחוזק של UHPC, וחשף את הממצאים העיקריים הבאים.

1. שיפור נזילות: SG משפר את הנזילות הראשונית של UHPC בשלב הפלסטי על ידי עיכוב היווצרות של ettringite מוקדם (AFt) ועיכוב תגובות ההידרציה של טריקלציום סיליקט (C₃S) ודיקלציום סיליקט (C₂S). הנזילות לא פוחתת בשעה הראשונה. כאשר מינון ה-SG מגיע או עולה על 0.06%, ערכי הירידה ב-30 ו-60 דקות שניהם מראים עלייה.

2. זמן הגדרה מורחב: SG מאריך באופן משמעותי את זמן ההתייצבות של UHPC בשלב ההתייצבות וההתקשות על ידי עיכוב היווצרות של סידן הידרוקסיד (CH). במינון SG של {{0}}.15%, זמני ההתקבעות הראשוניים והסופיים ארוכים פי 5.0 ופי 4.5, בהתאמה, בהשוואה לקבוצת הביקורת.

3. שלב פיתוח כוח: למרות שעוצמת ה-UHPC יורדת משמעותית בשלב המוקדם של התפתחות החוזק (יום ו-3 ימים) עם עלייה במינון SG, SG יכול לקדם את היווצרות AFt בנקבוביות והממשק המצטבר בשלבים המאוחרים יותר, להפחית את הנקבוביות של את משחת המלט, ולשפר את חוזק הלחיצה של UHPC ב-28 ימים, 60 ימים ו-90 ימים. יש לציין כי במינון SG של 0.12%, החוזק לאחר 90 יום גדל ב-13%.