Adsorbiment-dispersjoni ta 'superplasticizer polycarboxylic

L-instabilità tas-sistemi tal-pejst tas-siment tirriżulta miż-żoni interfacial kbar tagħhom u l-enerġiji interfacial, li jwasslu għal tendenza għal tnaqqis spontanju tal-interfaces u l-agglomerazzjoni tal-partikuli. Min-naħa l-oħra, id-daqs żgħir tal-partiċelli tal-fażi mxerrda jagħmilhom suxxettibbli għall-moviment Brownian, li jista 'jfixkel is-sedimentazzjoni, iżda ladarba jseħħu l-ħabtiet, jaċċelleraw l-aggregazzjoni. L-uċuħ tal-partiċelli tas-siment, li huma idrofiliċi, huma mgħottija b'saff solvat li jipprevjeni b'mod effettiv l-aggregazzjoni tal-partiċelli. Barra minn hekk, il-biċċa l-kbira tal-uċuħ tal-partiċelli jġorru ċarġ elettriku, u joħloq repulsjoni elettrostatika bejn il-partiċelli, li jagħmilha diffiċli għalihom li jingħaqdu flimkien. Meta xi wħud mis-saffi solvati fuq l-uċuħ tal-partiċelli jisparixxu, forzi molekulari attraenti bejn il-partiċelli jistgħu jwasslu għall-formazzjoni ta 'strutturi flokulati, li jinqabdu ammont sinifikanti ta' ilma tat-taħlit ġewwa.

Wara ż-żieda ta 'superplasticizer, il-pejst tas-siment juri struttura mxerrda b'mod uniformi. Dan iseħħ minħabba li l-gruppi idrofobiċi tas-superplasticizer jassorbu b'mod direzzjonali fuq l-uċuħ tal-partiċelli tas-siment, bil-gruppi idrofiliċi jiffaċċjaw is-soluzzjoni milwiema, li jiffurmaw membrana ta 'adsorbiment molekulari. Dan inaqqas it-tensjoni tal-wiċċ LV ta 'l-ilma, it-tensjoni interfaċjali solidu-likwidu SL, u l-angolu ta' kuntatt θ ta 'ilma fuq partiċelli tas-siment, u b'hekk ittejjeb it-tixrib tagħha u tnaqqas l-enerġija interfacial tas-sistema. Iżżid ukoll ir-rata li biha l-ilma jippenetra fil-pori tal-partiċelli tas-siment, li huwa ta 'benefiċċju għall-assorbiment tas-superplasticizer f'interfaces solidi u jiġġenera effetti addizzjonali li jgħinu fit-tixrid u t-tkissir tal-agglomerati tal-partiċelli.

2.2 Effetti tat-tixrib u tal-lubrikazzjoni

Meta l-ilma jitħallat mas-siment, l-uċuħ tal-partiċelli huma mxarrba, u l-grad ta 'tixrib jaffettwa b'mod sinifikanti l-prestazzjoni tal-konkrit imħallat frisk. Meta t-tixrid iseħħ b'mod naturali, it-tnaqqis fl-enerġija ħielsa mill-wiċċ jista 'jiġi kkalkulat bl-użu tal-ekwazzjoni ta' Gibbs:

dG= cw dSdG=\gamma_{cw} \, dSdG= cw​dS

fejn dGdGdG hija l-bidla fl-enerġija ħielsa mill-wiċċ, cw\gamma_{cw} cw​ hija t-tensjoni interfaċjali fl-interface tas-siment-ilma, u dSdSdS hija l-bidla fiż-żona li tkun imxarrba. L-integrazzjoni ta' dan tagħti:

G= cw S+CG=\gamma_{cw} \, S + CG= cw​S+C

If the free energy of a certain moment in the system is constant, then γcw\gamma_{cw}γcw​ is inversely proportional to SSS. Therefore, the addition of a superplasticizer not only effectively disperses cement particles but also increases the hydration area of cement particles due to its wetting effect, influencing the hydration rate of cement. Water must satisfy the condition γsv−γsl−γlv>0\gamma_{sv} - \gamma_{sl} - \gamma_{lv} > 0γsv​−γsl​−γlv​>0 biex tinfirex fuq il-wiċċ tal-partiċelli tas-siment. Ġeneralment, l-ilma għandu l-ogħla tensjoni tal-wiċċ fost il-likwidi komuni, u ma jħallihx jinfirex fuq uċuħ b'enerġija baxxa. Iż-żieda ta 'superplasticizer tnaqqas b'mod sinifikanti t-tensjoni tal-wiċċ tal-ilma filwaqt li tnaqqas ukoll it-tensjoni interfaċjali solidu-likwidu, li tippermetti tixrid spontanju fuq uċuħ b'enerġija baxxa.

Is-superplastiċizzaturi huma tipikament surfactants anjoniċi. Meta s-soluzzjoni akwea tagħhom tiġi f'kuntatt mal-wiċċ tal-partiċelli tas-siment, il-gruppi idrofiliċi tas-superplastiċizzant jassorbu fuq l-uċuħ tal-partiċelli tas-siment minħabba interazzjonijiet elettrostatiċi, filwaqt li l-gruppi idrofobiċi jorjentaw lejn il-fażi milwiema. Hekk kif tiżdied il-konċentrazzjoni tas-superplasticizer, l-ammont adsorbit jogħla, il-piżijiet tal-wiċċ huma newtralizzati, l-arranġament tar-reġjuni idrofobiċi jsir aktar kompatt, u l-idrofobiċità tal-wiċċ tiżdied, li twassal għal angolu ta 'kuntatt ogħla.

Il-gruppi idrofiliċi adsorbiti fuq l-uċuħ tal-partiċelli tas-siment faċilment jiffurmaw bonds tal-idroġenu mal-molekuli tal-ilma. Ladarba biżżejjed superplasticizer jiġi adsorbit fuq il-partiċelli tas-siment, l-interazzjoni bejn il-gruppi idrofiliċi u r-rabtiet tal-idroġenu fil-molekuli tal-ilma, flimkien ma 'irbit tal-idroġenu bejn il-molekuli tal-ilma, tifforma film tal-ilma solvat stabbli bejn il-partiċelli tas-siment. Dan il-film jipprevjeni kuntatt dirett bejn il-partiċelli tas-siment u jipprovdi lubrikazzjoni bejniethom. Barra minn hekk, meta jiżdied is-superplastiċizzant, xi bżieżaq żgħar jistgħu jidħlu wkoll fis-sistema tal-pejst, imdawra b'film molekulari adsorbit mis-superplastiċizzant. Dawn il-bżieżaq iġorru l-istess ħlas elettriku bħall-film ta 'assorbiment fuq il-partiċelli tas-siment, u r-repulsjoni elettrostatika bejn il-bżieżaq u l-partiċelli tas-siment issaħħaħ it-tixrid tal-partiċelli tas-siment, u żżid il-kapaċità li jiżżerżqu tagħhom.