Le type, le mécanisme d'action, l'application et la formule de l'agent réducteur d'eau sont présentés

Les réducteurs d'eau sont un type d'additif pour béton utilisé dans le domaine des matériaux de construction. En fonction de diverses normes telles que l'apparence, la capacité de réduction d'eau, la composition et les composants chimiques, les réducteurs d'eau peuvent être classés en différents types. Les réducteurs d'eau aident à réduire la quantité de ciment et d'eau nécessaire, à améliorer la plasticité du béton et à diminuer le retrait du béton. Les mécanismes des réducteurs d’eau comprennent la dispersion, la lubrification, l’encombrement stérique et les effets de libération contrôlée. Il existe de nombreuses formulations pour les réducteurs d’eau. Vous trouverez ci-dessous deux exemples de formulations à titre de référence.

1. Qu'est-ce qu'un réducteur d'eau ?

Un réducteur d’eau est un additif qui réduit l’eau de gâchage dans le béton sans modifier significativement l’affaissement. La plupart des réducteurs d'eau sont des tensioactifs anioniques, notamment les lignosulfonates, les polymères de naphtalène sulfonate de formaldéhyde et autres. Lorsqu'ils sont ajoutés au mélange de béton, ils dispersent les particules de ciment, améliorent la maniabilité, réduisent le rapport eau/ciment et améliorent la fluidité du mélange de béton. Alternativement, ils peuvent réduire la quantité de ciment utilisée, économisant ainsi du ciment.

2. Types de réducteurs d’eau

• Par apparence :Les réducteurs d’eau peuvent être classés en liquide ou en poudre. Les formes liquides ont généralement une teneur en solides de 20 %, 40 % (appelée liqueur mère) ou 60 %, tandis que les formes en poudre contiennent généralement 98 % de matières solides.
• Par capacité de réduction et d’amélioration de l’eau :Réducteurs d'eau ordinaires (également appelés plastifiants, avec un taux de réduction d'eau d'au moins 8 %, tels que ceux à base de lignosulfonate). Réducteurs d'eau à haute efficacité (également appelés superplastifiants, avec un taux de réduction d'eau d'au moins 14 %) %, y compris les types à base de naphtalène, à base de mélamine, à base d'amino sulfonate et à base aliphatique). Réducteurs d'eau haute performance (avec un taux de réduction d'eau de pas moins de 25 %, tels que les réducteurs d'eau à base de polycarboxylate), classés en outre en type à résistance précoce, type standard et type retardé.
• Par matériaux de composition :Réducteurs d'eau à haute efficacité à base de lignosulfonate, de sels aromatiques polycycliques, de résines sulfonates solubles dans l'eau, de réducteurs d'eau à haute efficacité à base de naphtalène, de réducteurs d'eau à haute efficacité à base aliphatique, de réducteurs d'eau à haute efficacité à base d'aminés et de réducteurs d'eau à haute efficacité à base de polycarboxylate. -réducteurs d'eau performants.
• Par composition chimique :Réducteurs d'eau à haute efficacité à base de lignosulfonate, de naphtalène, de mélamine, d'aminosulfonate, d'acide gras et de polycarboxylate.

3. Fonctions des réducteurs d'eau

• Sans modifier les proportions des autres matières premières (sauf le ciment), les réducteurs d'eau permettent de réduire la quantité de ciment utilisée. L'ajout de réducteurs d'eau à hauteur de 0,2 %-0,5 % de la masse de ciment peut permettre d'économiser 15 %-30 % de la consommation de ciment.
• Sans modifier les proportions des autres matières premières (à l’exception de l’eau), les réducteurs d’eau peuvent réduire la quantité d’eau, améliorant ainsi considérablement la résistance du béton. Les résistances précoces et ultérieures du béton avec réducteurs d’eau peuvent être augmentées respectivement de plus de 60 % et 20 % par rapport au béton sans réducteurs d’eau. Cela permet de couler du béton à haute résistance de qualité C100.
• Sans modifier les proportions d'autres matières premières, les réducteurs d'eau peuvent améliorer considérablement les propriétés rhéologiques et la plasticité du béton, permettant ainsi de réaliser la construction grâce à des méthodes d'écoulement automatique, de pompage et sans vibrations, améliorant ainsi la vitesse de construction et réduisant la consommation d'énergie.
• L’ajout de réducteurs d’eau à haute efficacité peut doubler la durée de vie du béton, prolongeant ainsi la durée de vie normale des bâtiments.
• Les réducteurs d'eau réduisent le retrait du béton pendant la solidification, empêchant ainsi les fissures dans les composants du béton et améliorant la résistance au gel-dégel, ce qui est bénéfique pour la construction hivernale.

4. Mécanismes des réducteurs d'eau

• Effet de dispersion :Lorsque le ciment est mélangé à de l'eau, le processus d'hydratation des particules de ciment forme une structure à double couche électrique à la surface, créant un film d'eau solvatée et provoquant une force d'attraction entre les particules. Cela conduit à une floculation, piégeant 10 %-30 % de l'eau de gâchage et l'empêchant de participer à l'écoulement libre et à la lubrification, affectant ainsi la fluidité du mélange. Lorsqu'un réducteur d'eau est ajouté, ses molécules s'adsorbent à la surface des particules de ciment, ce qui fait que les particules portent la même charge (généralement négative), ce qui entraîne une répulsion électrostatique qui disperse les particules de ciment, brisant la structure floculante et libérant l'eau emprisonnée. qui participe à l'écoulement, améliorant ainsi la coulabilité du mélange de béton.
• Effet lubrifiant :Les groupes hydrophiles du réducteur d'eau sont hautement polaires et le film adsorbé sur la surface des particules de ciment interagit avec les molécules d'eau pour former un film d'eau solvaté stable. Ce film possède d'excellentes propriétés lubrifiantes, réduisant la résistance au glissement entre les particules de ciment et améliorant encore la fluidité du béton.
• Effet d'entrave stérique :La structure du réducteur d'eau contient des chaînes latérales hydrophiles qui s'étendent dans la solution aqueuse, formant une couche d'adsorption hydrophile d'une certaine épaisseur sur les surfaces des particules de ciment. Lorsque les particules de ciment se rapprochent, les couches d'adsorption commencent à se chevaucher. Plus il y a de chevauchement, plus l'encombrement stérique est fort, ce qui augmente la force répulsive entre les particules et empêche leur agrégation, maintenant un bon affaissement du mélange de béton.
• Effet à libération contrôlée des branches de copolymère :De nouveaux types de réducteurs d’eau, tels que ceux à base de polycarboxylate, intègrent des branches latérales aux molécules lors de la fabrication. Ces branches constituent un obstacle stérique et peuvent être progressivement clivées dans l'alcalinité élevée de l'hydratation du ciment. Cela libère des acides carboxyliques qui renforcent l’effet de dispersion, améliorant encore la dispersion des particules de ciment et contrôlant la perte d’affaissement.

5. Formulations réductrices d’eau

Formule réductrice d'eau polycarboxylate :Anhydride maléique : Monoester d'acrylate de poly(éthylène glycol) : Acrylate de sodium=1 : 3 : 2,4. Déroulement du processus : utilisez 1 % de K2S2O8 comme initiateur, température de réaction de 85 degrés, temps de réaction de 6 heures.

Formule:

Acide acrylique 38kg + eau de process 82kg

Acide mercaptoacétique 1,2 kg + eau de process 138,2 kg

Peroxyde d'hydrogène 3kg + eau de process 117kg

TPEG (grand monomère) 360 kg + eau de traitement 260 kg Flux de processus : Dissoudre le TPEG et remuer uniformément, en maintenant la température à 70 degrés. Ajoutez la solution d'acide acrylique et la solution de peroxyde d'hydrogène du réservoir en position haute dans les 3 heures. Ajouter la solution d'acide mercaptoacétique dans les 3,5 heures. Maintenir la réaction à 40 degrés pendant 3 heures pour terminer la réaction, puis refroidir à 40 degrés pour obtenir le produit fini.