¿Por qué usar antiespumante de silicona en la industria del concreto?

El rápido desarrollo de la industria del concreto ha generado mayores exigencias para los aditivos utilizados en el concreto, especialmente en el rendimiento de los reductores de agua. El reductor de agua de alto rendimiento a base de ácido policarboxílico es la última generación de reductores de agua; su alta tasa de reducción de agua, buen desempeño de dispersión y plasticidad permiten una rápida expansión de su aplicación. ¿Por qué usar antiespumantes de silicona en la industria del concreto?

Debido a las características de la estructura molecular del reductor de agua de ácido policarboxílico, se introducen más burbujas de aire y de tamaño desigual al mezclar el concreto, lo que afecta su calidad. Es necesario agregar antiespumante de silicona para mejorar el control de espuma del concreto y satisfacer la demanda de producción. La combinación del antiespumante de silicona con el reductor de agua de ácido policarboxílico presenta buena compatibilidad, y su impacto en la tasa de reducción de agua del reductor es mínimo. Los antiespumantes (agregados a aceites de silicona y resinas de silicona) son ampliamente utilizados en muchos procesos industriales, procesamiento químico y procesamiento de alimentos.

Las siguientes seis áreas de aplicación de la silicona en la industria del concreto:

• ¿Qué tipos de antiespumantes existen?
• ¿Cómo elegir los antiespumantes?
• ¿Qué características tiene el antiespumante de silicona?
• ¿Cuál es el principio del agente antiespumante de silicona?
• ¿Qué precauciones se deben tomar al usar el antiespumante de silicona?
• ¿Cómo hacer que el antiespumante de silicona funcione mejor?

1. ¿Qué tipos de agentes controladores de espuma existen?

Los antiespumantes de uso común pueden clasificarse en silicona (resina), tensioactivos, alcanos y aceites minerales según sus diferentes componentes.

(1) Silicona (resina)

Los antiespumantes a base de silicona, también llamados agentes antiespumantes en emulsión, utilizan resina de silicona con un emulsionante (tensioactivo) para emulsionar y dispersar en sistemas acuosos.

Resina de silicona MQ metílica XJY-6010/XJY-6011/XJY-6012 Es una resina en polvo sólido. Esta resina puede proporcionar buenas propiedades antiespumantes e hidrófobas y eliminar la espuma existente.

(2) Tipo tensioactivo

Este tipo de agente antiespumante es un emulsionante; utiliza el efecto dispersante del tensioactivo para mantener la sustancia formadora de espuma dispersa en el agua en un estado emulsificado estable, evitando así la generación de espuma.

(3) Alcanos lineales

El agente antiespumante de alcanos lineales se elabora emulsionando y dispersando cera de alcanos lineales o sus derivados con un emulsionante, y su uso es similar al del agente antiespumante emulsificado.

(4) Aceite mineral

El aceite mineral es el principal ingrediente antiespumante. Para mejorar el efecto, a veces se mezcla con jabón metálico, aceite de silicona, sílice y otras sustancias. Además, para facilitar la difusión del aceite mineral hacia la superficie del líquido espumante, o para dispersar uniformemente el jabón metálico y otros en el aceite mineral, a veces se pueden agregar varios tensioactivos.

2. ¿Cómo elegir los antiespumantes?

La selección del antiespumante debe ajustarse a los siguientes puntos:

(1) Insoluble o soluble en el líquido espumante

Para romper la espuma, el agente antiespumante debe concentrarse y localizarse en la película de burbujas. En el caso de un agente rompedor de espuma, debe concentrarse y localizarse en un instante, y en el caso de un supresor de espuma, debe mantenerse frecuentemente en este estado. Por lo tanto, el agente antiespumante está sobresaturado en el líquido espumante, solo lo insoluble o no soluble alcanza fácilmente el estado de sobresaturación. Al ser insoluble o difícilmente soluble, se agrega fácilmente en la interfaz gas-líquido y se concentra en la película de burbujas, lo que permite actuar a una concentración menor. Para el antiespumante en sistemas acuosos, las moléculas del principio activo deben ser fuertemente hidrófobas y débilmente hidrófilas, con un valor HLB en el rango de 1.5-3, donde su actuación es óptima.

(2) Tensión superficial menor que la del líquido espumante

Solo si la fuerza intermolecular del antiespumante es baja, y su tensión superficial muy reducida es menor que la del líquido espumante, las partículas del antiespumante podrán inmersarse en la película de burbujas y expandirse. Cabe destacar que la tensión superficial de la solución espumante no es la tensión superficial de la solución en sí, sino la tensión superficial de la solución espumante.

(3) Cierto grado de afinidad con la solución espumante

Ya que el proceso de eliminación de espuma es en realidad una competencia entre la tasa de colapso de la espuma y la tasa de generación de espuma, el antiespumante debe poder dispersarse rápidamente en la solución espumante para actuar con prontitud en un rango más amplio de soluciones espumantes. Para que el antiespumante se difunda más rápido, el principio activo del antiespumante debe tener cierto grado de afinidad con el líquido espumante. Si el principio activo del antiespumante y el líquido espumante son demasiado afines, se disolverá; si son demasiado distintos, será difícil de dispersar. Solo con una afinidad adecuada, la efectividad será óptima.

(4) Sin reacción química con el líquido espumante

Por un lado, el antiespumante perderá su efectividad, y por otro, podría producir sustancias nocivas, afectando el crecimiento de microorganismos.

3. ¿Cuáles son las características del antiespumante de silicona?

Dirigido a las características de formación de espuma del proceso de mezcla de mortero de cemento, el antiespumante de silicona puede resolver eficazmente el problema de la falta de resistencia del concreto debido a un alto contenido de aire, y tiene un fuerte efecto rompedor de burbujas sobre las ya generadas, para que los componentes del concreto sean más densos y brillantes. El antiespumante de silicona relevante no solo se usa ampliamente en el desespumado de mortero y concreto, sino que también es aplicable a pinturas, tintes, tintas y otros materiales en el proceso de eliminación de espuma.

(1) Buena dispersión y rápida eliminación de espuma en el sistema de mortero de cemento

(2) Baja dosificación y alta eficiencia.

(3) Aumenta la resistencia y brillo de los componentes de concreto

(4) Este producto es no tóxico, inodoro, y propicia la seguridad en la producción.

4. ¿Cuál es el principio del antiespumante de silicona?

(1) La reducción local de la tensión superficial de la espuma provoca el estallido de burbujas

El origen de este mecanismo es esparcir alcohol de alto grado o aceite vegetal sobre la espuma; cuando se disuelve en el líquido espumante, reduce significativamente la tensión superficial del lugar. Dado que estas sustancias generalmente son poco solubles en agua, la baja tensión superficial se limita a controlar la espuma, mientras que la tensión superficial alrededor de la espuma permanece casi sin cambios. La parte con tensión superficial reducida es fuertemente estirada y extendida en todas direcciones y finalmente se rompe.

(2) Destrucción de la elasticidad de la membrana que conduce al estallido de burbujas

Los agentes antiespumantes agregados al sistema de espuma se difunden hacia la interfaz gas-líquido de modo que el surfactante con función estabilizadora de espuma dificulta la recuperación de la capacidad de elasticidad de la membrana.

(3) Promover el drenaje de la película líquida

Los agentes antiespumantes pueden promover la descarga de la película líquida, provocando así la rotura de burbujas. La tasa de descarga de espuma puede reflejar la estabilidad de la espuma; agregar un material para acelerar la descarga de espuma también puede desempeñar un papel antiespumante.

(4) La adición de partículas sólidas hidrofóbicas puede provocar la rotura de burbujas

Las partículas sólidas hidrofóbicas en la superficie de las burbujas atraerán el extremo hidrofóbico del tensioactivo, de modo que las partículas hidrofóbicas adquieran hidrofilicidad y entren en la fase acuosa, cumpliendo así la función de antiespumante.

(5) La solubilización de tensioactivos antiespumantes puede provocar la rotura de burbujas

Algunas sustancias de bajo peso molecular que pueden mezclarse bien con la solución pueden solubilizar el tensioactivo y reducir su concentración efectiva. Este efecto de sustancias de bajo peso molecular como octanol, etanol, propanol y otros alcoholes no solo puede reducir la concentración de tensioactivo en la capa superficial, sino también disolverse en la capa de adsorción del tensioactivo, reduciendo el grado de compacidad de las moléculas del tensioactivo y, por lo tanto, debilitando la estabilidad de la burbuja.

(6) Desintegración electrolítica de la bicapa de tensioactivo

La estabilidad de la espuma se logra gracias a la bicapa tensioactiva que interactúa entre sí, lo que estabiliza el líquido espumoso; los electrolitos comunes pueden desintegrar dicha bicapa tensioactiva y, así, actuar como antiespumantes.

5. ¿Cuáles son las precauciones al utilizar antiespumante de silicona?

La resistencia del hormigón se ve principalmente afectada por el contenido de aire tras la adición de antiespumantes y agentes aireantes.

A mayor dosificación de antiespumante, disminuyen el contenido de aire y la tasa de reducción de agua en el hormigón; en casos graves, puede producirse exudación y apelmazamiento, lo que facilita el uso del hormigón, por lo que existe un rango de dosificación óptimo para el antiespumante.

Debemos prestar atención a tres aspectos durante el proceso de uso:

(1) El antiespumante empleado en la producción de hormigón con reductores de agua de la serie policarboxilato reduce el contenido de aire del reductor; la pasta de hormigón se vuelve más viscosa, por lo que se recomienda incorporar el agente aireante tras mezclar el antiespumante, eliminando así burbujas grandes irregulares en el policarboxilato e introduciendo burbujas pequeñas uniformes, lo cual puede aumentar la trabajabilidad del hormigón.

(2) El agente anti-espumante tiene una fuerte dispersión con agua y aditivos, y es fácil que se separe después de mucho tiempo. Se recomienda mezclar continuamente durante este período.

(3) El rendimiento del desespumante puede degradarse por la acción de álcalis, por lo que se recomienda evitar su uso en condiciones de pH superior a 10.

6. Cómo fabricar silicona ¿el desespumante funciona mejor? 

La mayoría de los antiespumantes utilizados en morteros de hormigón son compuestos a base de silicona. El agente antiespumante de silicona tiene un ámbito de aplicación más amplio y mejor efecto, lo que permite eliminar el exceso de espuma no deseada en el hormigón y mejorar su apariencia, al mismo tiempo que mejora la estructura porosa y la compacidad del hormigón debido a la reducción del contenido de aire del aditivo reductor de agua a base de policarboxilato. ¿Cómo mejorar la competitividad de sus productos?

Siliconas XJY es uno de los principales resina de silicona MQ y Silicona VMQ fabricantes en China, con más de 30 años de experiencia en I+D y fabricación en la industria de la silicona, así como más de 15 patentes relacionadas y soporte técnico. Nuestra materias primas de silicona puede satisfacer las necesidades Campo de antiespumante y apoyar la oferta de soluciones personalizadas diversificadas.