TYPES ET FONCTIONS DES DISPERSANTS POUR CALCULABLES RÉFRACTAIRES

Les dispersants sont largement utilisés dans les bétons réfractaires. Généralement, les modes de construction des bétons réfractaires comprennent le moulage par vibration et le moulage par projection. En améliorant les propriétés rhéologiques du béton réfractaire, le temps de construction du béton réfractaire et l'intensité du travail des ouvriers peuvent être réduits. Le moyen le plus direct et le plus efficace d'améliorer les propriétés rhéologiques du béton et de réduire la demande en eau du béton consiste à sélectionner le dispersant approprié dans le béton réfractaire du système correspondant.
L'application des dispersants dans les bétons réfractaires était initialement basée sur l'expérience dans le domaine du béton. Dans les années 1950, les agents réducteurs d'eau lignosulfonate et polyphosphate de sodium ont commencé à être utilisés dans les bétons réfractaires pour la construction par vibration. 10 % ~ 15 % . Des années 1960 aux années 1980, les composés polysulfonates ont commencé à être utilisés comme agents réducteurs d'eau de deuxième génération dans les bétons auto-coulants, et le taux de réduction d'eau pouvait atteindre 20 % -25 %. La troisième génération de superplastifiants spéciaux sont principalement des composés polycarboxylates, qui peuvent faire en sorte que le taux de réduction de l'eau atteigne 20 % -30 % grâce à l'effet d'encombrement stérique après avoir été adsorbé à la surface des particules. Wang et al. ont étudié les effets de trois dispersants, le naphtalène sulfonate, le tripolyphosphate de sodium et le polymère acrylique, sur la morphologie des hydrates et les propriétés coulables du ciment CMA.
Il a découvert que les dispersants dans les bétons liés au ciment peuvent non seulement disperser les particules de ciment, mais également affecter la morphologie des produits d'hydratation du ciment, affectant ainsi les propriétés mécaniques des bétons. Lopes et al. utilisé du polyphosphate de sodium et de l'acide citrique comme dispersants pour préparer des coulables combinés à l'acide phosphorique auto-coulant. Il pensait que l'hydrolyse de longues chaînes de petites molécules de phosphates dans le polyphosphate de sodium pourrait accélérer et améliorer la valeur d'auto-écoulement du béton. Badiee et Otroj et al. a tenté d'améliorer ses propriétés rhéologiques en contrôlant la teneur en sol de silice dans la coulée. Les résultats ont montré que l'ajout de 9 % -11 % de fraction massique de sol de silice peut améliorer considérablement la valeur d'auto-écoulement du béton de 80-110 % . Anjos et al. ont étudié l'effet de différents dispersants (polymère à base de polyéthylène glycol, acide citrique (CA) et tripolyphosphate de sodium (STPP)) sur les propriétés rhéologiques des bétons pour les systèmes de sol aluminium-silice. Il a constaté que ces quatre dispersants Tous les additifs peuvent réduire la viscosité du système ; et grâce au test de choc, on constate que seul FS10 peut réduire le module de stockage et le module de perte du système, améliorant ainsi les performances de construction de l'échantillon. Zhu et al. pensaient que le coulable combiné au sol n'avait pas non plus besoin d'utiliser un dispersant. À pH =10, le sol de silice pourrait agir comme un dispersant pour disperser les particules d'alumine par action électrostatique pour former un comportement de fluide newtonien typique.
1. Classification des dispersants
Il existe de nombreuses méthodes de classification des dispersants, parmi lesquels, en fonction du type de groupe hydrophile, ils peuvent être divisés en cinq types : dispersants anioniques, dispersants cationiques, dispersants zwitterioniques, dispersants non ioniques et dispersants mixtes.
Les dispersants anioniques reposent principalement sur leurs propres charges négatives pour produire des effets électrostatiques. Les groupes d'ions dissociés sont adsorbés à la surface des particules chargées, modifiant leur structure de double couche électronique d'origine, augmentant la valeur du potentiel zêta des particules colloïdales et améliorant enfin la stabilité de la solution. Par exemple, le tripolyphosphate de sodium (STPP), l'acide citrique (CA), les carboxylates et le condensat de formaldéhyde de naphtalène sulfonate de sodium (FDN).
a Tripolyphosphate de sodium :
Le STPP est un dispersant anionique inorganique avec une densité de 0.3-0.9g/cm3 et une formule chimique de Na5P3O10. Les deux extrémités sont terminées par Na2PO4. La structure de l'ensemble du dispersant est linéaire. Sa solubilité est grande, la valeur du pH de la solution aqueuse est entre 8-10, et elle est facilement hydrolysée, et les produits hydrolysés sont le pyrophosphate de sodium, le monohydrogénophosphate de sodium, le dihydrogénophosphate de sodium et le phosphate de sodium.
b Acide citrique :
CA est un composé d'acide tricarboxylique, la formule chimique est H3C6H5O7, il y a trois H plus qui peuvent être ionisés, et il contient une molécule d'eau cristalline. L'acide citrique est relativement fort.
Le polycarboxylate est une sorte de dispersant à structure en "peigne" formé artificiellement par conception moléculaire. Dans la chaîne principale du polycarboxylate, il existe de nombreuses chaînes ramifiées avec une certaine longueur et rigidité, et certains groupes sulfonate qui peuvent charger les particules. Il réalise principalement l'effet de dispersion du béton en provoquant l'effet d'encombrement stérique entre les particules. L'avantage d'utiliser le polycarboxylate comme dispersant est que l'effet réducteur d'eau est évident et que l'effet réducteur d'eau est fort.
Le produit pur de FDN est une poudre blanche, qui est obtenue par la sulfonation du naphtalène et le relargage de neutralisation de l'hydroxyde de sodium. La formule moléculaire est C10H7SO3Na et le poids moléculaire est de 230,22. Contrairement aux dispersants anioniques. Après dissociation dans l'eau, les dispersants cationiques peuvent générer des groupements chargés positivement à forte activité. Les deux groupes du dispersant amphotère sont tous deux des groupes hydrophiles, l'un d'eux est chargé positivement (groupe amino) et l'autre est chargé négativement (groupe carboxyle ou acide sulfonique), car différents groupes sont à des pH différents. Il existe sous différentes formes ioniques à la valeur inférieure, il existe donc un point isoélectrique pour ce type d'actif. Les dispersants non ioniques ne se dissocient pas en solution aqueuse, les groupements hydrophiles sont principalement des groupements polyéthylène glycol, et la polarité de l'agent actif est contrôlée par le nombre de groupements hydrophiles.