Etude du mécanisme d'interaction entre l'acide polycarboxylique et l'agent réducteur d'eau à base de naphtalène

Agents réducteurs d'eau polycarboxylatesLe polycarboxylate a des propriétés de réduction d'eau élevée et de rétention d'affaissement élevée, et peut conférer une résistance et une durabilité élevées au béton. Il a montré des avantages exceptionnels dans des projets de haute qualité tels que la conservation de l'eau à grande échelle au niveau national, l'énergie nucléaire et les ponts. Par rapport aux agents réducteurs d'eau à base de naphtalène, les agents réducteurs d'eau polycarboxylates sont sensibles à la teneur en boue des agrégats de sable et de gravier [1-3] et sont coûteux. Par conséquent, dans les laboratoires et la construction technique, des tentatives ont été faites pour mélanger des agents réducteurs d'eau polycarboxylates et des agents réducteurs d'eau à base de naphtalène pour tirer parti de leurs avantages respectifs.

Poudre de polymère polycarboxylate Les molécules de superplastifiant à base de naphtalène peuvent exister de manière stable dans la solution de coulis de ciment sans se décomposer, et il n'existe aucune condition potentielle pour que des réactions chimiques se produisent. Cependant, dans les applications pratiques, la solution mixte d'acide polycarboxylique et d'agent réducteur d'eau à base de naphtalène n'a pas d'effet synergique de 1+1>2, mais présente un effet inhibiteur de 1+1<2. On peut supposer que ces deux types de molécules d'agent réducteur d'eau interagissent directement ou indirectement. Au vu de l'analyse ci-dessus, les molécules d'agent réducteur d'eau à base de polycarboxylate sont des segments flexibles avec des poids moléculaires élevés, et les agents réducteurs d'eau à base de naphtalène sont des segments rigides avec des poids moléculaires faibles. La génération de liaisons CH-π provoque l'adsorption des molécules d'agent réducteur d'eau à base de naphtalène sur les molécules d'agent réducteur d'eau à base d'acide polycarboxylique, provoquant ainsi des changements dans la conformation de la molécule d'acide polycarboxylique. La chose la plus intuitive est de modifier la viscosité de la solution aqueuse d’agent réducteur d’eau d’acide polycarboxylique.

superplastifiants polycarboxylates est polymérisé par un acide carboxylique insaturé et un macromonomère de méthoxypolyéthylène glycol contenant des doubles liaisons. L'agent réducteur d'eau à base de naphtalène est formé par polymérisation par condensation de naphtalène et de formaldéhyde après sulfonation. Deux types d'agents réducteurs d'eau sont disponibles. La structure moléculaire de l'agent est illustrée à la Figure 4. La plupart des segments de chaîne moléculaire du superplastifiant polycarboxylate sont composés de liaisons CC et de liaisons CO qui peuvent tourner librement autour des liaisons chimiques. L'angle de liaison de la liaison CC est de 109,5° (la liaison CC dans la chaîne latérale du superplastifiant polycarboxylate est affectée par l'orbitale hybride sp3 à laquelle participent les atomes d'oxygène, et l'angle de liaison est réduit à 104°). Les six atomes de carbone sur le cycle benzénique dans la molécule d'agent réducteur d'eau de la série naphtalène ont tous six orbitales 2p non hybridées, et leurs nuages ​​d'électrons peuvent se chevaucher pour former une grande liaison π délocalisée fermée, qui ne peut pas être entourée par tous les atomes de carbone. Il tourne.

La viscosité, la tension superficielle et les propriétés d'écoulement de la solution mixte d'acide polycarboxylique et de superplastifiant à base de naphtalène sont différentes des résultats de la superposition des valeurs absolues des composants individuels. L'entrelacement de molécules d'acide polycarboxylique flexibles en forme de peigne et de molécules de naphtalène linéaires rigides conduit à une certaine inhibition mutuelle de leurs interactions. Dans cet article, des agents réducteurs d'eau polycarboxylates et des agents réducteurs d'eau à base de naphtalène ont été préparés dans différentes proportions dans une série de solutions aqueuses avec une fraction massique de 10 %. La viscosité et la tension superficielle des solutions mixtes ont été mesurées en fonction de la proportion d'agents réducteurs d'eau, et les conclusions suivantes ont été tirées. :

(1) La viscosité de la solution mixte de superplastifiants à base de naphtalène et de polycarboxylate est supérieure à la valeur de viscosité théorique. Lorsque la fraction massique de soluté de l'agent réducteur d'eau à base de naphtalène est de 9 % et la fraction massique de soluté de l'agent réducteur d'eau à base de polycarboxylate est de 91 %, la valeur de viscosité de la solution mixte atteint le maximum, c'est-à-dire que l'interaction entre les deux molécules est la plus forte.

(2) L'agent réducteur d'eau à base de naphtalène augmente la tension superficielle de la solution d'agent réducteur d'eau à base de polycarboxylate. Au contraire, l'acide polycarboxylique réduit la tension superficielle de la solution d'agent réducteur d'eau à base de naphtalène. Cela peut être dû à l'enchevêtrement et au revêtement mutuels des deux. La conformation de la molécule change.

(3) La faible proportion d'agent réducteur d'eau à base de naphtalène n'a pas d'effet significatif sur les performances de dispersion initiales de l'agent réducteur d'eau à base d'acide polycarboxylique. Lorsqu'elle est supérieure à 7 %, la capacité de rétention de dispersion de l'agent réducteur d'eau à base d'acide polycarboxylique est considérablement réduite ; une faible proportion d'agent réducteur d'eau à base d'acide polycarboxylique L'agent réduit l'effet de dispersion initiale de l'agent réducteur d'eau de la série naphtalène