ساخت میکروذرات ابرجاذب مصرفی در صنعت بتن با فراصوت دهی و بررسی عملکرد آن

فرضیه: 

پلیمرهای ابرجاذب مواد اصلاح کننده با کاربردهای گسترده هستند. یکی از کاربردهای این مواد در صنعت تولید بتن است. استفاده از این مواد برای آبدهی به مواد سیمانی و پخت آن ها بیش از یک دهه است که مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. استفاده از ابرجاذب ها در بتن روش ارزشمندی است، برای مناطقی که عمل آوری معمولی بسیار دشوار باشد، مانند شرایط آب و هوایی ناپایدار که می تواند به تبخیر بیش از حد و یخ زدگی منجر شود و باعث صرفه جویی در مصرف آب نیز می شود.

میکروژل کربوپل (پلی آکریلیک اسید شبکه ای) اصلاح شده با مونومر پلی(اتیلن گلیکول) متیل اتر متاکریلات با وزن مولکولی 300 در مقادیر مختلف (1، 2 و 3g) و آغازگر آزوبیس ایزوبوتیرونیتریل با فراصوت دهی تهیه شد و خواص میکروژل تهیه شده و نیز اثر آن بر خواص سیمان بررسی شد. میکروژل تهیه شده با آزمون های طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپی الکترونی پویشی، تعیین اندازه ذره و خواص تورمی بررسی شد. همچنین اثر میکروژل تهیه شده بر خواص متفاوت سیمان مانند ریولوژی، استحکام فشاری و خمشی و آبدهی ارزیابی شد. 

نتایج FTIR و تصاویر میکروسکوپی نشان داد، اصلاح مونومرها انجام شده است. با توجه به نتایج تورمی مشاهده شد، کربوپل در آب و آب نمک هیچ جذبی ندارد و حل می شود. و پس از اصلاح نیز خاصیت تورمی و جذب حاصل شده است. ظرفیت تورم در آب و آب نمک با افزایش غلظت مونومر پلی اتری ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. نتایج نمونه های سیمان نشان داد، استحکام فشاری نمونه سیمان در مجاورت کربوپل اصلاح شده با مونومر پلی اتری کاهش یافت. همچنین با مقایسه استحکام نمونه های تهیه شده و نمونه تجاری مشخص شد، نمک سدیم پلی آکریلیک اسید با نسبت آب به سیمان یکسان موجب افزایش استحکام فشاری نمونه شاهد شده است. استحکام خمشی نیز در تمام نمونه ها نسبت به نمونه مرجع کاهش یافت. با توجه به نتایج گران روی، میکروژل کربوپل با مونومر پلی اتری گران روی نمونه های سیمان را افزایش داد. با توجه به نتایج XRD آبدهی و پخت نمونه های دارای ابرجاذب نسبت به سیمان شاهد تا 28 روز ادامه داشت. بنابراین، می توان نتیجه گرفت، ابرجاذب ها در کل موجب تاخیر در آبدهی می شوند. همچنین آبدهی نمونه های دارای ابرجاذب با کاهش مقدار مونومر پلی اتری کاهش یافته است.