سنتز فوق روان كننده پلي كربوكسيلاتي و بررسي اثرات آن بر بتن

كارشناسي ارشد

چكيده استفاده از فوق روان كننده ها در بتن سبب قالب گيري راحت تر، افزايش استحكام نهايي، كاهش هزينه ها و صرفه جويي در زمان مي شود. فوق روان كننده هاي پلي كربوكسيلاتي (PC) جديدترين دسته از فوق روان كننده ها هستند كه با ايجاد دافعه فضايي و الكترواستاتيكي در ذرات سيمان سبب جدايش آنها وكاهش ميزان آب لازم براي رسيدن به رواني مورد نظر مي¬شوند. افزايش كيفيت فوق روان كننده ها، سبب افزايش مقاومت و بهبود خواص بتن خواهد شد. در اين پروژه سنتز فوق روان كننده هاي پلي كربوكسيلاتي بر پايه آكريليك اسيد همراه با كومونومرهاي 2-آكريل¬آميدو2-متيل پروپان سولفونيك اسيد (AMPS)، آكريل¬آميد ( AAm ) ودي¬استون¬آكريل¬آميد ( DAAM ) با شاخه هاي جانبي پلي اتيلن گلايكول در وزن هاي مولكوليg/mol 750 و 1000 و در حضور كاتيون هاي معدني NaOH، KOH و NH4OH مورد مطالعه قرار گرفت. سنتز با استفاده از روش پليمريزاسيون امولسيوني انجام شده و سعي شد تا تاثير نوع و ميزان گروه هاي عاملي كومونومرها، طول زنجير جانبي و نوع كاتيون مصرفي، بر رفتار روان پذيري فوق روان كننده هاي PC بررسي شود. براي مشخصه يابي از آناليز FT-IR و به منظور بررسي عملكرد فوق روان كننده هاي سنتز شده در محيط سيماني، آزمون هاي روان پذيري و پايداري روان پذيري (ميني اسلامپ)، آناليز رئولوژيكي، آناليز جذب كلي كربن آلي (TOC) و آناليز پتانسيل زتا انجام گرفته است. مقايسه اثر نسبت عامليت هاي سولفونه ، آميد و كربونيل به گروه هاي كربوكسيلات در زنجير اصلي پليمر انجام شد و مشاهده شد كه كوپليمرحاوي مونومر AMPS در نسبت وزني 85 : 15، كوپليمر حاوي AAm در نسبت وزني 95 : 5 و كوپليمر حاوي DAAM در نسبت وزني 5/97 : 5/2 نسبت به آكريليك اسيد، داراي عملكرد بهينه هستند. در اين بين كوپليمر (AMPS-15:85) با روان كنندگي 41/4 cm و كوپليمر (DAAM-2/5:97/5) با 40/3 cm بيشترين اثر روان كنندگي را داشتند. اين در حالي است كه كومونومر DAAM در مقايسه با كومونومر AMPS در تركيب درصد كمتر داراي عملكرد تقريبا مشابه مي باشد. همچنين مشاهده شد با كاهش طول زنجير جانبي، عملكرد روان پذيري و پايداري روان پذيري افزايش مي¬يابد كه از جذب بالاتر اين زنجيرها بر روي ذرات سيمان ناشي شده و در نهايت با بهبود پخش و پراكنش تجمعات ذرات هيدراته ي سيمان، بهبود كارايي را سبب ميشود. واژه‌هاي كليدي: بتن، فوق روان كننده، پلي كربوكسيلات، روان پذيري

193557

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر منوچهر خراساني

مهندسي شيمي

دكتر مسعود جمشيدي