Натрий сернокислый применение в строительстве

Во всех странах в настоящее время нафталинформальдегидные суперпластификаторы (НФС) являются либо самой используемой, либо одной из наиболее употребимых химических добавок

История развития производства НФС в нашей стране знала и взлеты, и падения. За прошедшие 30 лет менялись (и не раз!) количество заводов, выпускающих добавку, лидеры по качеству продукции, качество исходного сырья (нафталина, в первую очередь) и многое другое. Несколько утрируя, можно сказать, что неизменным оставалось лишь одно: присутствие в НФС некоторого количества сульфата натрия и споры относительно его роли и допустимого содержания.

Следует сразу уточнить, что ни в национальном, ни в Европейском стандартах не существует ограничений по содержанию сульфата натрия. Высказываемые иногда опасение по поводу возможной коррозии бетона выглядят безосновательными, т. к. при наихудших исходных данных (дозировке НФС 1% и содержании сульфата натрия 15%) изменение содержания свободных щелочей составит всего 0,05%, а сульфатов (по SO3) – 0,1%, что существенно ниже значений этих параметров в самом портландцементе.

Сульфат натрия – вещество, умеренно хорошо растворимое в воде, однако водные растворы характеризуются двумя особенностями: 1) растворимость сульфата натрия имеет выраженную температурную зависимость (см. табл. 1); 2) ниже 32,4°С из раствора кристаллизуется не безводная соль, а декагидрат Na2SO4•10H2O (т.е.при начале кристаллизации содержание свободной воды в системе понижается, что приводит к усилению выделения осадка).

Именно поэтому водные растворы НФС даже при невысоком содержании сульфата натрия при понижении температуры склонны к образованию осадка. Действительно, хотя при обычном 10-12%-ном уровне сульфата натрия в НФС его истинная концентрация в стандартном 35%-ном растворе составляет 3,5-4,2%, уже при температурах ниже +10 °С может наблюдаться образование осадка. Эмпирически установлено, что при содержании сульфата натрия

5% он не кристаллизуется из растворов НФС вплоть до замерзания.

Известно несколько технологий получения НФС с низким (

5%) содержанием сульфата натрия, соответственно, существует и предложение таких продуктов на рынке химических добавок. Многие полагают, что использование таких суперпластификаторов является предпочтительным. Так ли это с точки зрения технологии бетонов?

Чтобы разобраться в этой проблеме, необходимо вспомнить несколько фундаментальных положений химии гидратации цемента и механизма действия суперпластификаторов:

• пластификация цементных систем (в общем случае, минеральных суспензий) предполагает адсорбцию суперпластификатора на поверхности частиц твердой фазы;

• в случае портландцемента адсорбция протекает только на гидратных новообразованиях;

• наиболее быстро гидратирующейся фазой клинкера является С3А, алюмосодержащие фазы обладают также наибольшей активностью по отношению к суперпластификатору;

• гидратирующийся С3А может взаимодействовать и с НФС, и с сульфатанионом, и эти процессы являются конкурирующими;

• высокая подвижность пластифицированной бетонной смеси может быть обеспечена только при наличии в жидкой фазе достаточного количества свободного суперпластификатора.

Как перечисленные факторы могут сказываться на эффективности НФС в бетонах? Допустим, мы используем цемент с недостаточным содержанием регулятора структурообразования (гипса) или гипс содержит значительные количества ангидрита и обладает ухудшенной растворимостью. Это означает, что в начальный момент времени в жидкой фазе бетонной смеси будет статистически оптимальное количество суперпластификатора и недостаток сульфат-аниона. При слабой конкуренции сульфат-аниона на таком цементе будет связываться большее, чем обычно, количество суперпластификатора, в результате, подвижность такой бетонной смеси может катастрофически быстро (за несколько минут) снижаться до неприемлемых значений.

Классическая иллюстрация подобного явления была давно приведена в работах Хат-тори и Рамачандрана [1,2] (рис. 1–2). В данном случае введение суперпластификатора с задержкой эквивалентно наличию в составе портландцемента достаточного количества гипса, тогда как введение суперпластификатора с водой затворения моделирует недостаток гипса. Легко заметить, что величины адсорбции НФС изменяются в разы!

Рис. 1. Адсорбция НФС на смесях алюминатных минералов клинкера с гипсом (согласно [1])

Рис. 2. Кинетика адсорбции НФС на смеси С3А + 25% гипса (согласно [2])

К сожалению, приходится констатировать, что в последнее время стали намного чаще встречаться партии портландцемента (различных, подчеркнем, заводов!), которые, мягко говоря, неадекватно взаимодействуют с суперпластификаторами. В первую очередь, отмечается ускоренная потеря подвижности пластифицировнных бетонных смесей. Не имея полноценного анализа химико-минералогического и вещественного состава цементов, мы, естественно, не можем ни прогнозировать поведение таких вяжущих, ни дать удовлетворительное объяснение наблюдаемым явлениям. Тем не менее, влияние сульфата натрия на характеристики бетона на таком цементе кажется весьма показательным (табл. 2). Введение сульфата даже совместно с НФС (т.е. при мягком варианте регулирования гидратации С3А) привело к увеличению кажущейся подвижности на 6 см, а сохраняемости – более чем в 2 раза.

Аналогичные результаты получены и при испытаниях одной из последних разработок – суперпластификатора, относящегося к классу модифицированных НФС. Эта добавка интересна тем, что позволяет снизить оптимальную дозировку до 0,25–0,3% (т.е. до величин, сопоставимых с поликарбоксилатами) при обеспечении той же подвижности бетонных смесей и прочностных характеристик бетонов. Однако на исследуемом цементе бетонная смесь проявляла склонность к весьма быстрой потере подвижности (табл. 3, строка 1). Введение даже незначительного количества сульфата натрия позволило обеспечить приемлемую (практически, часовую) сохраняемость при неизменности других показателей качества.

Изучение влияния сульфата натрия на эффективность действия суперпластификаторов в последнее время стало предметом многочисленных исследований и обобщено в монографии по НФС [3]. Выводы независимых экспериментов свидетельствуют, что в разумном диапазоне растворимые сульфаты только повышают эффективность действия НФС (с поликарбоксилатами зависимость иная), приводится даже величина оптимального содержания свободных щелочей в портландцементе, равная 0,4–0,5% Na2O [4]. Можно вспомнить, что в одной из первых разработок НИИЖБ даже предлагалось переводить С-3 в сухую отпускную форму путем высушивания расчетным количеством безводного сульфата натрия [5].

Таблица 1. Температурная зависимость растворимости сульфата натрия

Таблица 2. Влияние сульфатов на сохраняемость подвижности с НФС

Таблица 3. Влияние сульфатов на сохраняемость подвижности с модифицированным НФС

Таким образом, если говорить о технической эффективности НФС, то присутствие в них сульфата натрия является не отрицательным, а, скорее наоборот, положительным фактором (то, что сейчас в англоязычной литературе обозначают термином robustness).

Почему в заголовке статьи были упомянуты наноструктуры? Дело в том, что, в отличие от эттрингита, образующегося в результате «классической» реакции С3А с гипсом, при взаимодействии трехкальциевого алюмината с НФС образуются интеркаляционные органоминеральные соединения [6]. Когда образование подобных фаз впервые было идентифицировано, их называли аморфными [7,8], затем по мере развития науки и инструментальных методов анализа их отнесли к наноструктурам. Интересно, что выявленная в указанных соединениях слоистая структура весьма близка к строению C-S-H-геля, только слои образованы не кремнекислородными, а алюмокислородными тетраэдрами, и между слоями помимо молекул воды и/или ионов Са 2+

располагаются еще и молекулы НФС.

В обычных гидроалюминатах кальция базальное расстояние между алюмооксидными слоями составляет 1,03 нм, а высота свободной полости 0,55 нм. Согласно данным Планка [9], в органоминеральных фазах размер (высота) полости зависит от собственных размеров суперпластификатора может достигать более 3 нм; для органоминеральных фаз с НФС приводят цифру 1,5 нм.

Безусловно, такое изменение микрои наноструктуры гидратных новообразований (по аналогии с C-S-H-фазой) может сказываться и на макрохарактеристиках цементного камня (а, следовательно, и бетона), но до настоящего времени подобная причинно-следственная связь не подкреплена результатами исследований. Поэтому пока мы достоверно можем лишь говорить о возможности образования таких наноструктур в бетоне с НФС при недостатке растворимых сульфатов и об отрицательном влиянии этого процесса на технологические характеристики бетонных смесей.

1. Suzue S., Ohada E., Hattori K. Adsorption of superplasticizers on cement. Rev. 35-th Gen. Meet. Cem. Assoc. Jap. Techn. Sess., Tokyo, 13–15 May, 1981, pp. 108–110.

2. Ramachandran V.S. Adsorption and hydration behaviour of tricalcium aluminate – water and tricalcium aluminate-gypsum-water systems in the presence of superplasticizers. J. Amer. Concr. Inst. 1983, N3, Proceedings, V. 80, pp.235-241.

3. N. Spiratos, M. Page, N.P. Mailvaganam, V.M. Malhotra, C. Jolicoeur. Superplasticizers for Concrete. Fundamentals, Technology and Practice. Ottawa, Canada. 2003. 322 p.

4. Jiang S., King B.-G., A ї tcin P.-C. Importance of adequate soluble alkali content to ensure cement/superplasticizer compatibility. Cem. And Concr. Res. V. 29, pp. 71-79, 1999.

5. Батраков В. Г. Модифицированные бетоны. М.: Стройиздат, 1990, 400 с.

6. Вовк А. И. Гидратация трехкальциевого алюмината С3А и смесей С3А –гипс в присутствии ПАВ: адсорбция или поверхностное фазообразование? Колл. журнал. 2000. т. 62. № 1. с. 31–38.

7. Фаликман В. Р., Вовк А. И., Вовк Г. А., Гарашин В. Р. Гидратация С3А и некоторые свойства мономинерального камня с суперпластификатором С-3. Сб. трудов НИИЖБ. 1988. С .43–51.

8. Ramachandran V. S., Feldman R. F. Effect of calcium lignosulfonate on tricalcium aluminate and its hydration products. Materiaux and Constrructions. 1972. V. 55. № 26, pp. 67–76.

9. Plank J., Dai Z., Zouaoui N., Vlad D. Intercalation of polycarboxylate superplasticizers into tricalcium aluminate hydrate phases. SP-239, pp.201–213, 2006.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка добавок для бетонов, цемента, ССС можно познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков « Рынок добавок для бетонов, цемента и сухих строительных смесей в России ».

А. И. Вовк, д. т. н., директор НТЦ ОАО «Полипласт»

Источник: журнал «Мир строительства и недвижимости»

Источник

Натрий сернокислый (сульфат натрия)

Продажа

В настоящее время многим людям может понадобиться сульфат натрия купить. Для этого не нужно долго искать место, где это можно сделать наиболее выгодно. Отличным вариантом станет наша компания. Мы предлагает приобрести сульфат натрия, цена на него у нас оптимальная. Кроме этого, качество продукции также на высоком уровне. Покупателям не придется жалеть, если они отдадут предпочтение именно нашей компании при покупке натрия сернокислого.

Производство

Натрий сернокислый ( сульфат натрия) можно получить из галургического природного сырья. Немалые количества данного продукта находятся в донных отложениях соленых озер и рапе. Кроме этого, данный продукт можно получить в качестве отходов при изготовлении хромпика. В зависимости от получения, натрий сернокислый ( сульфат натрия) бывает марки А и Б.

Внешний вид

Сернокислый натрий может быть в качестве гранул или порошка белого цвета, в некоторых случаях допускается серый оттенок.

Применение

Сернокислый натрий ( сульфат натрия) нередко применяется в стекольном производстве. Кроме этого, данный продукт используют в цветной металлургии, кожевенной, текстильной промышленности, для получения сульфатной целлюлозы. Помимо этого, сульфат натрия нашел свое применение в медицине и ветеринарии. В этих областях он применяется как компонент в средствах, предназначенных для промывания носа, а также как солевое слабительное средство. Он известен и как пищевая добавка.

Этот продукт в небольших количествах используется и в химических лабораториях как обезвоживающее средство.

Стоит отметить и то, что сернокислый натрий ( сульфат натрия) нашел широкое применение и в строительстве. Там он необходим как ускоритель схватывания бетонной смеси и в качестве противоморозной добавки. Используется он и как наполнитель при изготовлении синтетических моющих средств.

Транспортировка

Натрий сернокислый разрешается транспортировать всеми видами морского и наземного транспорта. Если продукт находится в мягких контейнерах, то его можно перевозить в железнодорожных полувагонах. При транспортировке нельзя допускать загрязнения или увлажнения натрия сернокислого. Это же относится и к хранению.

Хранение

Натрий сернокислый хранят в закрытых складских помещениях навалом или упакованным в мешки. Срок хранения натрия сернокислого составляет шесть месяцев со дня изготовления.

Техника безопасности

Сернокислый натрий ( сульфат натрия) взрыво- и пожаробезопасен, его относят к 4 классу опасности по степени воздействия на организм. Что касается пылевоздушной смеси данного вещества, то она взрывобезопасна. Во время работы с натрием сернокислым необходимо иметь спецодежду и противопыльный респиратор.

Влияние на организм

При попадании в дыхательные пути человека натрий сернокислый ( сульфат натрия) может вызвать отравление, поэтому нужно быть очень осторожным и соблюдать все меры безопасности.

Заявка на продукцию

Заполните форму, чтобы оставить ваши координаты, и наш менеджер свяжется с вами в кратчайшие сроки.

Источник

HimMax

Каталог

Сернокислый натрий

Сернокислый натрий

ГОСТ 4166-76

Сульфат натрия, сернокислый натрий, Na₂SO₄ — натриевая соль серной кислоты.

Общие
Систематическое наименование	сульфат натрия, натрий сернокислый
Хим. формула	Na₂SO₄
Физические свойства
Состояние	белые гигроскопичные кристаллы
Молярная масса	142,04 г/моль
Плотность	2,68 г/см³
Термические свойства
Т. плав.	883 °C
Энтальпия образования	−1387,9 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде	19,2 (20 °C), 42,3 (100 °C)

Сульфат натрия (сернокислый натрий) представляет собой бесцветные кристаллы. Безводный Na₂SO₄ устойчив выше температуры 32,384 °C, ниже этой температуры в присутствии воды образуется кристаллогидрат Na₂SO₄·10H₂O.

Получение сульфата натрия:

Промышленный способ получения сульфата натрия — взаимодействие NaCl с H₂SO₄ в специальных «сульфатных» печах при 500—550 °C; одновременно получается хлороводород.

В настоящее время такой способ практически не используется, так как имеются достаточно большие запасы природного сырья.

Также сульфат натрия получается как отход (не имеющий запаха) в производстве хромпика.

Применение сульфата натрия:

В мире большое количество сульфата натрия использовались ранее при производстве синтетических моющих средств, однако во многих странах в последние годы произошёл переход на концентрированные (компактные) стиральные порошки, в которых сульфат либо не используется, либо используется в небольших количествах. В России производители стиральных порошков закупают более 300 тыс. тонн сульфата натрия.

В небольших количествах сульфат натрия находит применение в химических лабораториях — в качестве обезвоживающего средства. Несмотря на то, что он обезвоживает органические растворители медленнее, чем сульфат магния, многие предпочитают именно это средство по двум причинам: дешево и легко отфильтровывать.

В ещё меньших количествах ранее использовался в медицине и ветеринарии в качестве солевого слабительного средства и как компонент в средствах для промывания носа.

Cернокислый натрий ( сульфат натрия) нередко применяется в стекольном производстве. Кроме этого, данный продукт используют в цветной металлургии, кожевенной, текстильной промышленности, для получения сульфатной целлюлозы. Помимо этого, сульфат натрия нашел свое применение в медицине и ветеринарии. В этих областях он применяется как компонент в средствах, предназначенных для промывания носа, а также как солевое слабительное средство. Он известен и как пищевая добавка.

Этот продукт в небольших количествах используется и в химических лабораториях как обезвоживающее средство.

Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E514.

Источник