Mennyire befolyásolja a betonadalékok kiválasztása a beton teljesítményét?

Kína nemzetgazdaságának folyamatos fejlődése

A kínai nemzetgazdaság folyamatos fejlődése megnövekedett keresletet eredményezett a beton, cement és kapcsolódó termékek iránt az alapvető ipari építőiparban és az építőiparban. Ez az igény következésképpen a cementtermékipar és a betonágazat fejlődését is hajtotta. Azonban, ahogy az építési technológia folyamatosan fejlődik, az emberek magasabb követelményeket támasztanak a cementtel és a betonnal szemben. Ezek az igények tükröződnek abban, hogy a betonnak korai szilárdságot, állítható kötési időt, nagy folyóképességet, nagy tartósságot és könnyű tulajdonságokat kell mutatnia. Ezenkívül követelmény a könnyű formázás, az alacsony előkészítési költségek és az egyszerű kikeményedési eljárások. Ezen igények kielégítésére betonadalékanyagokat vezettek be.

A betonadalékanyagokat általában korai szilárdságú anyagokra, vízcsökkentő szerekre, levegőt magával ragadó szerekre és késleltető anyagokra osztják. Ezeket az adalékszereket alacsony dózisú és változatos típusuk jellemzi, ami lehetővé teszi a megszilárdult beton tulajdonságainak javítását vagy javítását. A betonadalékanyagok betonteljesítményre gyakorolt ​​hatásának, valamint az adalékszerek és a cement kompatibilitásának kutatása elengedhetetlen a betonadalékanyagok hatékony felhasználásához és a beton építőmérnöki szerepének maximalizálásához.

1. Betonadalékanyagok teljesítményelemzése

1.1 Az adalékanyagok és a cementkompatibilitás hatása a betonra

(1) Minden betonadalékanyag-típusnak megvan a maga sajátos funkciója. Az ilyen adalékanyagok hozzáadása javíthatja a beton teljesítményének bizonyos szempontjait. Például egy vízcsökkentő szer hozzáadása növelheti a beton folyékonyságát, miközben ugyanazt a víztartalmat megtartja, vagy csökkentheti az egységnyi víztartalmat, miközben ugyanazt a folyékonyságot, ezáltal növeli a beton szilárdságát és javítja a tartósságát. A betonadalékok és a cement közötti kompatibilitás vagy inkompatibilitás fogalma a következőképpen értelmezhető: A betonadalékok alkalmazásának műszaki előírásai szerint, ha a cementhez olyan bevizsgált és szabványnak megfelelő adalékszert adunk, amely megfelel a megfelelő követelményeknek, és a kívánt hatást elérjük. , akkor a cement és az adalékanyag kompatibilisnek minősül. Ezzel szemben, ha a kívánt hatás nem érhető el, a cement és az adalékanyag összeférhetetlennek minősül.

Például, ha többféle közönséges portlandcementet használunk, és egy speciális (a minőségi előírásoknak megfelelő) vízcsökkentő szert adunk hozzá azonos előkészítési körülmények között, ha az egyik cementtípus nem éri el a kívánt vízcsökkentési arányt, az összeférhetetlenséget jelez. a cement és a vízcsökkentő szer között, míg a többi kompatibilis. Hasonlóképpen, ha a gyorsan kötő szerek nem érik el a várt gyorsan kötő hatást, vagy ha a késleltetők bizonyos cementtípusokkal keverve téves kötést eredményeznek, az az adalékanyag és a cement közötti összeférhetetlenséget jelzi. Szinte minden típusú adalékanyagnak vannak különböző mértékű kompatibilitási problémái a cementtel. A leggyakrabban használt vízcsökkentő szerek gyakran inkompatibilitási problémákat mutatnak, amelyek jól láthatóan és gyorsan megnyilvánulhatnak (pl. rossz folyékonyság, alacsony vízredukció, hőképződéssel járó keverék keményedés vagy túl gyors folyékonyságvesztés).

(2) Az egyik projektben egy bizonyos típusú aknakemencés cementet és egy adott gyárból származó, nagy teljesítményű összetett vízcsökkentő szert használtak. Kezdetben az eredmények kielégítőek voltak. Egy adag cementet azonban ugyanazzal az adalékanyaggal keverve gyors megkötést okozott a beton, ami laza betonszerkezeteket eredményezett, és 800m³ kész beton bontását tette szükségessé. A vizsgálat feltárta, hogy bár a cement és a vízcsökkentő szer is megfelelt a vonatkozó szabványoknak, a kombináció komoly minőségi problémákat okozott. A kísérleti vizsgálatok megerősítették a gyors kötődést, amelyet 0,5%-1,0% dihidrát gipszet hozzáadásával oldottak meg a cementhez, így jó teljesítményű betont kaptak. Ez azt mutatta, hogy az összeférhetetlenség oka a cementben lévő elégtelen gipsztartalom annak ellenére, hogy megfelelt a cementszabványoknak.

(3) Összefoglalva, az adalékszerek és a cement közötti kompatibilitási problémák összetettek és a mérnöki munkában elkerülhetetlenek. Ezek a problémák befolyásolhatják az alkalmazások teljesítményét, és néha súlyos műszaki balesetekhez és jelentős gazdasági veszteségekhez vezethetnek. A cement és az adalékanyagok közötti kompatibilitás tudományos és gyakorlati kérdés, amely valós mérnöki eseményekből adódik. Jelentős figyelmet igényel a gyártóegységektől és a mérnöki alkalmazási osztályoktól.

1.2 A betonadalékanyagok funkciói

A betonadalékanyagok hatása típusonként változik. Általánosságban elmondható, hogy az adalékszerek javíthatják a beton folyékonyságát állandó cement- és víztartalom mellett, vagy csökkenthetik a víztartalmat állandó cement- és süllyedés esetén, ezáltal növelve a beton szilárdságát és tartósságát. Csökkenthetik a cementfelhasználást és csökkenthetik a költségeket állandó tervezett szilárdsági és süllyedési feltételek mellett. A korai szilárdságú szerek növelik a beton szilárdságát a korai szakaszban, és főként sürgősségi javításoknál és téli építkezéseknél használják. A vízcsökkentő szerek javítják a szilárdságot és csökkentik a vízfelhasználást, miközben megőrzik a beton konzisztenciáját. A levegőt magával ragadó szerek csökkentik a keveredés okozta vérzést és szegregációt, javítva a beton megmunkálhatóságát. A késleltetők késleltetik a kötési időt, és gyakran használják tömegbetonnál, meleg időjárási betonozásnál vagy hosszú távú betonszállításnál.

1.3 Vízcsökkentő szerek hatása a beton teljesítményére

A vízcsökkentő szerek, amelyek elsősorban felületaktív anyagokból állnak, jellemzően anionos felületaktív anyagok. Ezek a szerek nem lépnek kémiai reakcióba a cementtel, hanem elsősorban lágyításon keresztül működnek, beleértve a nedvesítést, az adszorpciós diszperziót és a kenést. Ezek a tulajdonságok csökkentik a keverőbeton vízigényét, javítják a bedolgozhatóságot és javítják a frissen kevert beton lágyító hatását.

1.4 A levegőbevezető szerek hatása a beton teljesítményére

A levegőelvezető szerek számos kis, egymástól független buborékot juttatnak a betonba, jelentősen javítva a bedolgozhatóságát. A vízcsökkentés hatékonyságát tekintve a levegőt magával ragadó szerek növelhetik a beton szilárdságát. A levegő beszívása szempontjából azonban a beton szilárdsága általában csökken. Következésképpen a levegőt magával ragadó szereket vagy levegőt elvezető vízcsökkentő szereket tartalmazó beton alacsonyabb rugalmassági modulust mutat, mint a levegővel nem szállított beton, és a rugalmassági modulus csökkenése meghaladja a szilárdság csökkenését. Ennek az az oka, hogy a cementpépben lévő számos mikrobuborék csökkenti a rugalmassági modulusát.