폴리카르복실산염 분자의 작용 메커니즘

Oct 25, 2024

1. 분산작용

시멘트가 물과 혼합되면 입자들은 서로 끌어당겨서 시멘트 입자들 사이에 물의 10%-30%를 캡슐화할 수 있는 응집 구조를 형성합니다. 이 갇힌 물은 자유롭게 움직일 수 없거나 윤활을 제공할 수 없어 시멘트 페이스트의 유동성에 부정적인 영향을 미칩니다. 폴리카르복실산염 분자는 시멘트 입자 표면에 흡착되어 정전기적 반발력을 생성하는 음전하를 부여합니다. 이 작용은 시멘트 입자의 분산을 촉진하여 응집된 구조를 파괴하고 갇힌 물을 방출하여 흐름에 참여시킵니다. 이는 폴리카르복실레이트 고성능감수제의 수분 감소 효과를 설명합니다. 총 수분 함량을 임의로 늘리거나 줄이지 않고 물의 활용도를 향상시킵니다. 또한, COO²⁻와 Ca²⁺ 이온 사이의 복합체 형성은 시멘트 페이스트 내 칼슘 이온 농도를 감소시켜 Ca(OH)₂의 결정화를 지연시키고 CSH 겔 형성을 감소시켜 시멘트의 수화 과정을 지연시킵니다. 결과적으로, 폴리카르복실레이트 분자는 또한 어느 정도의 지연 효과를 나타냅니다. 흥미롭게도 초기 강도의 폴리카르복실레이트 용액의 개발은 고유한 지연 특성으로 인해 어려울 수 있습니다. 시중에서 판매되는 대부분의 초기 강도 첨가제는 이러한 효과를 얻기 위해 아질산나트륨 및 트리에탄올아민과 같은 제제와 혼합하는 데 의존합니다.

2.윤활 작용

폴리카복실레이트 고성능가소제의 측쇄에는 친수성을 나타내는 하이드록실 및 에테르 그룹(-COCC)이 포함되어 있습니다. 이들 그룹은 물 분자와 수소 결합을 형성하여 시멘트 입자 표면에 수막을 생성합니다. 이 수막은 윤활성이 뛰어나 시멘트 입자 사이의 저항을 효과적으로 감소시키고 콘크리트의 유동성을 증가시킵니다.

3.입체장애효과

폴리카복실레이트 고성능감수제의 분지형 구조는 미시적 수준에서 공간적 구성을 갖습니다. 애니메이션의 "작은 통통한" 캐릭터의 곱슬머리가 뒤에 있는 "큰 통통한" 시멘트 입자와의 접촉을 방지하는 것과 유사하게, 시멘트 입자가 서로 가까울수록 입체 장애 효과가 더 커집니다.

Polycarboxylic superplasticizer structure

이 효과는 콘크리트의 슬럼프 유지력을 향상시킵니다. 시멘트의 입자 크기는 마이크로미터 범위인 반면, 폴리카르복실레이트 분자는 나노미터 범위에 있으며, 이는 대략 3배 더 작습니다. 단일 시멘트 입자는 여러 개의 폴리카르복실산염 분자를 흡착할 수 있습니다. 폴리카르복실레이트 분자의 도식적 표현은 빗과 유사합니다. 처음에는 '작은 통통한' 캐릭터가 근육에 묶인 '큰 통통한' 캐릭터를 떨쳐내지 못하고 결국 비명을 지르며 그를 물리치는 비극적인 상황에 처하게 된다. 폴리카르복실레이트 분자는 시멘트 입자에 흡착되어 수화 과정을 지연시키지만 결국 수화 생성물에 둘러싸여 효율성을 잃게 됩니다. 전반적으로, 폴리카르복실레이트 분자의 흡착 작용은 시멘트의 특성을 변경하지 않습니다. 이는 이후의 강도에 영향을 주지 않고 콘크리트의 유동 거동을 변화시킬 뿐입니다.

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