Reductor de agua para hormigón Es el material de mezcla más utilizado y más eficaz entre los aditivos para hormigón. Su función principal es mejorar las propiedades reológicas de la mezcla de hormigón. Agregar un agente reductor de agua al concreto puede reducir el consumo de agua, disminuir la relación agua-cemento, mejorar el rendimiento de endurecimiento del concreto, aumentar la resistencia del concreto, aumentar la reología del concreto y ahorrar el consumo de cemento. Sin cambiar la proporción de diversas materias primas distintas del cemento y la resistencia del concreto, agregar una cierta proporción de agente reductor de agua al concreto puede ahorrar más del 15% al 30% de la cantidad de cemento.
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¿Cuáles son las clasificaciones de los reductores de agua para hormigón?
Según la capacidad de reducción y mejora del agua del reductor de agua del hormigón, se divide en los siguientes tipos. Agente reductor de agua común, también conocido como plastificante. Su tasa de reducción de agua no es inferior al 8%, representada por lignosulfonatos. Superplastificante, la tasa de reducción de agua no es inferior al 14%, incluidas las series de naftaleno, serie de melamina, serie de sulfamato, series alifáticas, etc. Agente reductor de agua de alto rendimiento, la tasa de reducción de agua no es inferior al 25%, representado mediante reductor de agua a base de ácido policarboxílico. También se puede dividir en tipo de resistencia temprana, tipo estándar y tipo retardado.
Según la composición química, generalmente se divide en superplastificante de lignosulfonato, superplastificante de naftaleno, superplastificante de melamina, superplastificante de sulfamato, superplastificante de ácidos grasos y superplastificante de policarboxilato.
Reductor de agua a base de lignina
Incluyendo lignosulfonato de calcio, lignosulfonato de sodio, lignosulfonato de magnesio. Entre ellos, el lignosulfonato de calcio es el más utilizado. El superplastificante a base de lignina tiene un efecto retardante sobre el hormigón. Si la dosis es demasiado grande o a baja temperatura, su efecto retardante es más significativo. Y también puede reducir la resistencia del hormigón. Este tipo de reductor de agua para concreto se puede utilizar en ingeniería de concreto en general, especialmente para vertido de áreas grandes, construcción de encofrados deslizantes, bombeo de concreto y construcción de verano. No deben usarse solos en construcciones de invierno, deben usarse en combinación con un agente de resistencia temprana o un agente anticongelante. Tampoco son adecuados para su uso solo para curar hormigón con vapor y hormigón pretensado, para evitar que la superficie del hormigón se afloje después del curado con vapor.
Superplastificante a base de naftaleno
Superplastificante a base de naftaleno es un condensado de sulfonato formaldehído aromático. Los componentes principales de este tipo de reductor de agua son la naftaleno o el condensado de sulfonato homólogo de naftaleno y formaldehído, que pertenecen a los tensioactivos aniónicos.
Las características estructurales del reductor de agua a base de naftaleno son que la cadena principal hidrófoba es un hidrocarburo aromático bicíclico o policíclico conectado por metileno, y el grupo funcional hidrófilo es -SO3M conectado al anillo aromático. Un indicador importante del polinaftaleno sulfonato es el contenido de NaSO4.
La tasa de reducción de agua del reductor de agua a base de naftaleno en la dosis recomendada generalmente está entre 15% y 25%, lo que básicamente no afecta el tiempo de fraguado del concreto. Tiene un bajo arrastre de aire y el efecto de mejorar la resistencia del hormigón es obvio.
Superplastificante a base de melamina
El reductor de agua a base de melamina es un polímero soluble en agua. Su componente principal es el condensado de melamina formaldehído sulfonado, que pertenece a un superplastificante aniónico, de resistencia temprana y que no incorpora aire. Su tasa de reducción de agua puede alcanzar el 25%.
El superplastificante a base de melamina tiene un bajo nivel de incorporación de aire y no tiene efecto retardante. La tasa de reducción de agua es equivalente a la del aditivo reductor de agua SNF. Tiene un mejor efecto de refuerzo sobre el concreto, pero la pérdida de asentamiento del concreto también es más rápida después de agregar el reductor de agua tradicional para concreto de melamina. Debido a sus características incoloras y de baja incorporación de aire, es adecuado para la producción de mortero seco, adoquines coloreados y hormigón visto.
Superplastificante serie sulfamato
Los superplastificantes de sulfamato, también conocidos como superplastificantes de hidrocarburos aromáticos monocíclicos, se componen principalmente de grupos fenilo y metileno alternos en la cadena principal hidrofóbica del polímero. Este tipo de agente reductor de agua tiene una estructura en forma de peine.
La dosis general del superplastificante es del 0.2% al 0.5%, que tiene las características de una alta tasa de reducción de agua y una pequeña pérdida de asentamiento del concreto. Cuando el contenido de reductor de agua de sulfamato es alto, es fácil causar sangrado excesivo y retraso. Por lo tanto, en circunstancias normales, combinar una mezcla reductora de agua de sulfamato para concreto con un agente reductor de agua de naftaleno no solo puede mejorar la adaptabilidad del sulfonato de naftaleno al cemento, sino también mejorar la retención del asentamiento del concreto.
Superplastificante serie alifática
Los superplastificantes alifáticos se refieren principalmente a condensados de hidroxisulfonato alifáticos sintetizados mediante el uso de acetona, sulfito, formaldehído, etc. Los reductores de agua de hormigón alifático tienen materias primas abundantes y baratas, así como un proceso simple. El costo de síntesis es relativamente bajo y su tasa de reducción de agua es alta. No hará que el concreto secrete demasiada agua y tiene poco efecto en el tiempo de fraguado del concreto. El aditivo reductor de agua tiene una gran tasa de reducción de agua y puede promover la resistencia temprana y tardía del concreto. No cristaliza en invierno, no incorpora aire, no contiene sal de cloro, no corroe las barras de acero y su adaptabilidad a las variedades de cemento es mejor que el reductor de agua para concreto a base de naftaleno. Es adecuado para la producción de componentes prefabricados.
Reductor de agua de policarboxilato
Como agente reductor de agua de alta eficiencia, la propiedad reductora de agua de superplastificante de policarboxilato es generalmente del 25%. Tiene una amplia compatibilidad con el material de la matriz, pero una compatibilidad más estrecha con el material de arena y grava. En el proceso de uso, la pérdida de asentamiento y expansión es pequeña o no hay pérdida. La fluidez es grande. Tiene buena retención de agua, cohesión y adaptabilidad climática, pero tiene requisitos técnicos más altos.
¿Cuál es la tasa de reducción de agua de los reductores de agua comunes?
| Tipos | Tasa de reducción de agua | cantidad de mezcla | Retención de asentamiento | Aplicaciones |
| lignosulfonatos | 8 15% ~% | 0.2 0.5% ~% | Piscinas | Hormigón de baja resistencia |
| reductor de agua de naftaleno | 15 25% ~% | 0.5 1.5% ~% | Media | Ingeniería convencional |
| A base de melamina | 18 25% ~% | 0.5 1.5% ~% | Piscinas | Hormigón refractario de resistencia temprana |
| Superplastificante de policarboxilato | 25 40% ~% | 0.1 0.3% ~% | Excelente | Hormigón de alto rendimiento |
| sulfamato | 20 30% ~% | 0.3 0.8% ~% | Bueno | Hormigón de alta fluidez |
| Agente reductor de agua alifática | 15 20% ~% | 0.5 1.2% ~% | Media | Componentes prefabricados comunes |
Sugerencias de selección para Reductor de Agua de Hormigón
Se prefiere la eficiencia económica. El hormigón de baja calidad puede optar por sistemas de lignina o alifáticos.
Requisitos de alta resistencia. El superplastificante de policarboxilato es la única opción para hormigón por encima de C60.
Ambiente de alta temperatura. Superplastificante de policarboxilato y componentes preservadores del colapso.
Ambiente de baja temperatura. Sistema de melamina o ácido policarboxílico de resistencia temprana.
Requisitos de protección del medio ambiente. El superplastificante de policarboxilato no contiene formaldehído ni cloro y cumple con los estándares de materiales de construcción ecológicos.
¿Cuáles son la función y el mecanismo del agente reductor de agua?
El reductor de agua de hormigón puede reducir el consumo de agua sin afectar la construcción normal del hormigón de cemento. Durante el proceso de endurecimiento del hormigón de cemento, se disipará menos agua, por lo que los poros internos del hormigón son menores, lo que puede mejorar la resistencia del hormigón.
El aditivo reductor de agua puede mejorar en gran medida la trabajabilidad del hormigón de cemento en la construcción y reducir el consumo de energía durante la construcción y el mezclado.
El agente reductor de agua puede reducir la cantidad de cemento y agua sin reducir el rendimiento ni los indicadores mecánicos del hormigón, reduciendo así el coste de construcción.
Los dos extremos de la estructura molecular de la mezcla reductora de agua son el extremo hidrófilo y los extremos hidrófobos, la interfaz gaseosa o sólida. En el proceso de uso, el extremo hidrófilo apunta al agua, mientras que el extremo hidrófobo apunta a la interfaz gaseosa o sólida. De esta manera se puede reducir la interfaz entre el agua y las fases gaseosa y sólida, para lograr el efecto de dispersión. En el proceso normal de construcción y mezclado de concreto, una vez que se agrega agua al cemento, el cemento formará inmediatamente una estructura floculenta. Si se agrega un agente reductor de agua, por un lado, se adherirá a la superficie de las partículas de cemento y bloqueará la interfaz de contacto entre las partículas de cemento y el agua. Por otro lado, el extremo hidrófilo del reductor de agua para hormigón adsorbe una cierta cantidad de moléculas de agua, lo que puede lubricar las partículas de cemento y facilitar su dispersión. La base hidrófila está cargada negativamente. Después de ser adsorbidas en la superficie de las partículas de cemento, las partículas de cemento también tienen la misma carga negativa, que se repelen entre sí para dispersar más las partículas de cemento, reducir la cantidad de agua y mejorar la fluidez del hormigón de cemento.
Dispersión. Después de que el cemento se mezcla con agua, debido a la hidratación de las partículas de cemento, se forma una estructura eléctrica de doble capa en la superficie de las partículas de cemento para formar una película de agua solvatada. Además, la superficie de las partículas de cemento tiene una carga opuesta para provocar que la asociación entre las partículas de cemento y la lechada de cemento forme una estructura floculante, de modo que entre el 10% y el 30% del agua de mezcla quede envuelta en las partículas de cemento y pueda No participa en el libre flujo y la lubricación. Esto afectará la fluidez de la mezcla de hormigón. Cuando se agrega el agente reductor de agua, las moléculas de los reductores de agua del concreto pueden adsorberse direccionalmente en la superficie de las partículas de cemento, de modo que la superficie de las partículas de cemento se carga con el mismo tipo de carga eléctrica, formando un efecto de repulsión electrostática. Esto puede promover la dispersión mutua de las partículas de cemento, la desintegración de la estructura de floculación, liberar parte del agua envuelta y participar en el flujo, aumentando así efectivamente la fluidez de la mezcla de concreto.
Lubrication. El grupo hidrófilo en el reductor de agua para concreto es muy polar, por lo que la película de adsorción del agente reductor de agua en la superficie de las partículas de cemento puede formar una película de agua solvatada estable con moléculas de agua. Esta película de agua tiene un buen efecto lubricante y puede reducir eficazmente la resistencia al deslizamiento entre las partículas de cemento, mejorando así aún más la fluidez del hormigón.
Obstáculo estérico. La rama hidrófila en la estructura reductora de agua se estira en la solución acuosa, formando así una capa de adsorción tridimensional hidrófila con un cierto espesor en la superficie de las partículas de cemento adsorbidas. Cuando las partículas de cemento se acercan, la capa de adsorción comienza a superponerse, es decir, se genera impedimento estérico entre las partículas de cemento. Cuanto mayor sea el solapamiento, mayor será el impedimento estérico y mayor el impedimento a la cohesión entre las partículas de cemento, de modo que se mantenga bien el asentamiento del hormigón.
TEl efecto de liberación lenta de la cadena ramificada del copolímero de injerto. En el proceso de preparación de nuevos agentes reductores de agua, como el agente reductor de agua para hormigón con ácido policarboxílico, se injertan algunas cadenas ramificadas en las moléculas del agente reductor de agua. Las cadenas ramificadas no sólo pueden proporcionar un impedimento estérico, sino que también pueden cortarse lentamente en el ambiente de alta alcalinidad de la hidratación del cemento, liberando así sustancias con efecto dispersante, que pueden mejorar la dispersión de las partículas de cemento y controlar la pérdida de asentamiento.
Preguntas Frecuentes
P1: ¿Se pueden utilizar juntos reductores y retardadores de agua?
R: Sí. En proyectos con altas temperaturas o donde se requiere prolongar el tiempo de fraguado, los retardantes compuestos (como el gluconato de sodio) pueden reducir eficazmente la pérdida de asentamiento y mejorar el rendimiento de la construcción. Sin embargo, la proporción óptima debe determinarse mediante experimentos para evitar un retardo excesivo.
P2: ¿Cuáles son las consecuencias del uso excesivo de reductores de agua?
R: Puede causar segregación del hormigón, exudación e incluso pérdida de resistencia. El uso excesivo de PCE también puede generar demasiadas burbujas, lo que afecta la durabilidad. Se recomienda usarlo estrictamente según la dosis recomendada y verificarla mediante mezclas de prueba.
P3: ¿Cuál es el efecto del reductor de agua en la resistencia del hormigón?
R: El uso adecuado de reductores de agua puede reducir la relación agua-cemento y mejorar significativamente la resistencia. Por cada 10 kg de reducción de agua, la resistencia aumentará de 3 a 5 MPa en 28 días. Sin embargo, un exceso o una cantidad deficiente de reductores de agua puede provocar un aumento insuficiente de la resistencia en la etapa posterior.
P4: ¿Cómo evaluar la compatibilidad de los reductores de agua y el cemento?
A: A través de la prueba de fluidez de la pasta neta o mezcla de prueba de concreto:
Si la fluidez aumenta de forma constante con el aumento de la dosis, significa que la compatibilidad es buena.
Si aparece un “punto de saturación”, es decir, seguir aumentando la dosis no tiene efecto, la compatibilidad es mala.
Q5: ¿Los reductores de agua corroerán las barras de acero?
R: Los reductores de agua cualificados no contienen iones de cloruro y no corroen las barras de acero. Sin embargo, cabe destacar que los agentes de resistencia inicial mal compuestos pueden contener sales de cloruro. El hormigón para ingeniería marina debe elegir reductores de agua anticorrosivos.
P6: ¿Por qué el efecto de los reductores de agua se deteriora a altas temperaturas?
A: La temperatura alta acelera la hidratación del cemento, lo que resulta en:
Las moléculas reductoras de agua se consumen rápidamente.
La evaporación del agua se acelera y la pérdida de asentamiento se agrava.
P7: ¿Se pueden utilizar reductores de agua para materiales a base de yeso?
R: Los reductores de agua comunes tienen un efecto negativo sobre el yeso, por lo que se deben seleccionar reductores de agua especiales, como los de melamina modificada. Se pueden utilizar algunos modelos de reductores de agua de PCE, pero deben probarse y verificarse.
P8: ¿Cuál es la vida útil de los reductores de agua?
A:
Reductores de agua líquidos: 6-12 meses (se debe proteger de la luz y las heladas).
Reductores de agua en polvo: 12-24 meses (deben ser resistentes a la humedad).
La tasa de reducción de agua de los reductores de agua caducados puede disminuir en más del 30%.
P9: ¿Pueden los reductores de agua reducir la cantidad de cemento utilizado?
R: Sí. Al reducir la relación agua-cemento, la cantidad de cemento se puede reducir entre un 8 y un 15 % manteniendo la misma resistencia.
P10: ¿Por qué algunos reductores de agua provocan sangrado del hormigón?
A: Dosis demasiado alta de reductor de agua, mala granulometría del árido, poca compatibilidad entre reductores de agua y cemento, etc.
Q11: ¿Cuál es el efecto de los reductores de agua en la contracción del hormigón?
R: Un agente reductor de agua de alta calidad puede reducir la retracción por secado al reducir la relación agua-cemento. Sin embargo, tenga en cuenta lo siguiente:
El agente reductor de agua incorporador de aire puede aumentar la contracción.
El agente reductor de agua de fortalecimiento temprano puede agravar la contracción plástica temprana.
Q12: ¿Cómo solucionar el problema de las burbujas de hormigón causadas por el agente reductor de agua?
A: Agregue un agente antiespumante, ajuste el tiempo de mezcla y elija un agente reductor de agua con baja incorporación de aire.
Q13: ¿Cuál es la relación entre la tasa de reducción de agua y el contenido de sólidos?
R: No existe una relación directa. El contenido de sólidos solo indica la concentración de ingredientes activos, mientras que la tasa de reducción de agua depende de la estructura molecular y las características de adsorción.