Synthèse et propriétés techniques des superplastifiants d'acide polycarboxylique

Superplastifiants polycarboxylatessont conçus avec des structures moléculaires artificielles, comportant une proportion élevée de composants efficaces et une plage de poids moléculaire concentrée. En conséquence, les superplastifiants polycarboxylates offrent non seulement un taux de réduction d’eau plus élevé et une rétention d’affaissement prolongée par rapport aux autres superplastifiants, mais ils nécessitent également des dosages plus faibles.

En raison de leurs avantages techniques significatifs, les superplastifiants polycarboxylates sont devenus une variété représentative de la nouvelle génération de réducteurs d’eau qui se développe dans le monde entier. Au Japon, les superplastifiants polycarboxylates ont déjà remplacé les superplastifiants à base de naphtalène dans le béton commercial.

Les superplastifiants haute performance à base de polycarboxylate constituent la troisième génération de réducteurs d'eau haute performance, après les superplastifiants ordinaires représentés par le calcium du bois et les superplastifiants haute efficacité représentés par le naphtalène. Ils sont actuellement les plus avancés au monde, offrant le contenu technologique le plus élevé, les meilleures perspectives d'application et les performances globales les plus optimales. Le superplastifiant haute performance polycarboxylate de type DH-4005 représente la technologie de pointe en matière de produits réducteurs d'eau disponibles aujourd'hui. Des comparaisons avec des produits nationaux et internationaux similaires ont montré que les superplastifiants polycarboxylates haute performance atteignent des niveaux internationaux avancés en termes d'indicateurs de performance technique et de rentabilité.

Synthèse approximative :Dissoudre l'acide acrylique, le méthallylsulfonate de sodium, le persulfate d'ammonium et le monomère allylique de polyéthylèneglycol dans de l'eau déminéralisée pour obtenir une solution aqueuse à 20 %. Dans un ballon à trois cols équipé d'un agitateur, d'un condenseur à reflux et d'un thermomètre, ajouter les monomères et l'initiateur par lots. Une fois l'addition terminée, maintenez la réaction à 75 degrés pendant une certaine période. Une fois la réaction terminée, ajuster le pH à 7-8 avec une solution de NaOH à 20 % pour obtenir un superplastifiant polycarboxylate jaune ou brun rougeâtre avec une concentration d'environ 20 %.

Performances techniques :

L'effet réducteur d'eau est un rôle essentiel joué par les tensioactifs dans le processus d'hydratation du ciment. Les réducteurs d'eau peuvent réduire la quantité d'eau utilisée par unité sans affecter la maniabilité du béton ; ou bien, ils peuvent améliorer la maniabilité du béton sans modifier la consommation d'eau ; ou les deux effets peuvent être obtenus simultanément sans modifier de manière significative la teneur en air du mélange. Actuellement, tous les réducteurs d'eau du béton utilisés sont des tensioactifs, notamment des tensioactifs anioniques.

Lorsque le ciment est mélangé à de l'eau, une réaction d'hydratation se produit, entraînant la formation de certaines structures floculantes qui emprisonnent une quantité considérable d'eau de gâchage, réduisant ainsi l'ouvrabilité du béton frais (également appelée maniabilité, qui fait référence à la capacité du béton frais à rester uniforme. et compacter sans ségrégation pendant le mélange, le transport et le versement). Pour maintenir l'ouvrabilité souhaitée pendant la construction, la quantité d'eau de gâchage doit être augmentée en conséquence. Cependant, l’augmentation de la quantité d’eau peut créer des vides excessifs dans la structure de la pâte de ciment, affectant considérablement les propriétés physiques et mécaniques du béton durci. Si l’eau emprisonnée peut être libérée, la consommation d’eau du béton peut être considérablement réduite. En incorporant une quantité appropriée d'agent réducteur d'eau pendant le processus de préparation du béton, cet effet peut être obtenu efficacement.