Kako velik vpliv ima izbor dodatkov betonu na lastnosti betona?

Nenehen razvoj kitajskega nacionalnega gospodarstva

Nenehni razvoj kitajskega nacionalnega gospodarstva je povzročil povečano povpraševanje po betonu, cementu in sorodnih izdelkih v temeljnih industrijskih gradbenih in gradbenih sektorjih. To povpraševanje je posledično spodbudilo razvoj industrije cementnih izdelkov in sektorja betona. Ker pa gradbena tehnologija še naprej napreduje, ljudje postavljajo večje zahteve glede cementa in betona. Te zahteve se odražajo v tem, da mora beton pokazati zgodnjo trdnost, nastavljiv čas strjevanja, visoko pretočnost, visoko vzdržljivost in lahke lastnosti. Poleg tega obstaja zahteva po enostavnem oblikovanju, nizkih stroških priprave in preprostih metodah sušenja. Za izpolnitev teh potreb so bili uvedeni dodatki za beton.

Betonski dodatki so na splošno razvrščeni v sredstva za zgodnjo trdnost, sredstva za zmanjševanje vode, sredstva za pridobivanje zraka in zaviralce. Za te dodatke je značilna nizka doza in raznolika vrsta, ki jim omogoča izboljšanje ali izboljšanje lastnosti strjenega betona. Raziskovanje vpliva dodatkov betonu na lastnosti betona ter združljivosti dodatkov in cementa je bistvenega pomena za učinkovito uporabo dodatkov betonu in maksimiranje vloge betona v gradbeništvu.

1. Analiza učinkovitosti dodatkov za beton

1.1 Vpliv združljivosti dodatka in cementa na beton

(1) Vsaka vrsta dodatka za beton ima svojo specifično funkcionalnost. Dodajanje takšnih dodatkov lahko izboljša nekatere vidike delovanja betona. Na primer, dodajanje sredstva za zmanjševanje vode lahko poveča fluidnost betona ob ohranjanju enake vsebnosti vode ali zmanjša vsebnost vode na enoto ob ohranjanju enake fluidnosti, s čimer poveča trdnost betona in izboljša njegovo vzdržljivost. Pojem združljivosti ali nekompatibilnosti med dodatki betonu in cementom lahko razumemo na naslednji način: V skladu s tehničnimi specifikacijami za uporabo dodatka betonu, če cementu dodamo preizkušen in standardu skladen dodatek, ki izpolnjuje ustrezne zahteve, in dosežemo želeni učinek. , se cement in dodatek štejeta za združljiva. Nasprotno, če želeni učinek ni dosežen, se cement in dodatek štejeta za nezdružljiva.

Na primer, pri uporabi več vrst navadnega portlandskega cementa in dodajanju posebnega visoko zmogljivega sredstva za zmanjšanje vode (ki ustreza standardom kakovosti) pod enakimi pogoji priprave, če ena vrsta cementa ne doseže želene stopnje zmanjšanja vode, to kaže na nekompatibilnost med tem cementom in sredstvom za zmanjševanje vode, medtem ko so drugi združljivi. Podobno, če sredstva za hitro strjevanje ne dosežejo pričakovanega učinka hitrega strjevanja ali zaviralci povzročijo napačno strjevanje pri mešanju z določenimi vrstami cementa, to kaže na nezdružljivost med dodatkom in cementom. Skoraj vse vrste dodatkov imajo v različni meri težave z združljivostjo s cementom. Sredstva za zmanjševanje vode, ki so najpogosteje uporabljena, pogosto kažejo težave z nezdružljivostjo, ki se lahko manifestirajo vidno in hitro (npr. slaba fluidnost, nizke stopnje redukcije vode, strjevanje zmesi s proizvodnjo toplote ali prehitra izguba fluidnosti).

(2) V enem projektu sta bila uporabljena določena vrsta cementa za jaškovno peč in visoko zmogljivo sestavljeno sredstvo za zmanjšanje vode iz določene tovarne. Na začetku so bili rezultati zadovoljivi. Vendar pa je serija cementa, pomešanega z istim dodatkom, povzročila hitro strjevanje betona, kar je povzročilo ohlapne betonske strukture in zahtevalo rušenje 800m³ dokončanega betona. Preiskava je pokazala, da sta tako cement kot sredstvo za zmanjševanje vode ustrezala svojim standardom, kombinacija pa je povzročila resne težave s kakovostjo. Eksperimentalno testiranje je potrdilo hitro strjevanje, kar je bilo rešeno z dodajanjem 0,5 %-1,0 % dihidratne sadre cementu, kar je prineslo dobro obstojen beton. To je pokazalo, da je bila nezdružljivost posledica nezadostne vsebnosti sadre v cementu, kljub izpolnjevanju standardov za cement.

(3) Če povzamemo, so vprašanja združljivosti med dodatki in cementom zapletena in neizogibna v inženirstvu. Te težave lahko vplivajo na delovanje aplikacije in včasih povzročijo resne inženirske nesreče in znatne gospodarske izgube. Združljivost med cementom in dodatki je znanstveno in praktično vprašanje, ki izhaja iz inženirskih incidentov v resničnem svetu. Zahteva veliko pozornost proizvodnih enot in oddelkov za inženirske aplikacije.

1.2 Funkcije dodatkov za beton

Učinki dodatkov za beton se razlikujejo glede na njihovo vrsto. Na splošno lahko dodatki izboljšajo fluidnost betona pri stalni vsebnosti cementa in vode ali zmanjšajo vsebnost vode pri stalnih pogojih cementa in padca, s čimer povečajo trdnost in vzdržljivost betona. Prav tako lahko zmanjšajo porabo cementa in znižajo stroške pri konstantni načrtovani trdnosti in pogojih padca. Sredstva za zgodnjo trdnost povečajo trdnost betona v zgodnji fazi in se uporabljajo predvsem pri nujnih popravilih in zimski gradnji. Sredstva za zmanjšanje vode izboljšajo trdnost in zmanjšajo porabo vode, medtem ko ohranjajo konsistenco betona. Sredstva za privabljanje zraka zmanjšajo krvavitev in segregacijo, ki jo povzroči mešanje, ter izboljšajo obdelavnost betona. Zaviralci zadržujejo čas strjevanja in se običajno uporabljajo pri masovnem betonu, betoniranju v vročem vremenu ali transportu betona na dolge razdalje.

1.3 Vpliv sredstev za zmanjševanje vode na zmogljivost betona

Sredstva za zmanjševanje vode, sestavljena predvsem iz površinsko aktivnih snovi, so običajno anionske površinsko aktivne snovi. Ta sredstva kemično ne reagirajo s cementom, temveč delujejo predvsem s plastifikacijo, vključno z omočenjem, adsorpcijsko disperzijo in mazanjem. Te lastnosti zmanjšajo potrebo po vodi za mešanje betona, izboljšajo obdelavnost in izboljšajo učinek plastificiranja sveže mešanega betona.

1.4 Vpliv zračnih sredstev na zmogljivost betona

Zračna sredstva v beton vnesejo številne majhne, ​​neodvisne mehurčke, ki znatno izboljšajo njegovo obdelavnost. Z vidika učinkovitosti zmanjševanja vode lahko sredstva za privabljanje zraka povečajo trdnost betona. Vendar pa se z vidika vnosa zraka trdnost betona na splošno zmanjša. Posledično ima beton, ki vsebuje zračna sredstva ali reducirna sredstva, ki vlečejo zrak, nižji modul elastičnosti v primerjavi z betonom brez zračnega vnosa, pri čemer zmanjšanje modula elastičnosti presega zmanjšanje trdnosti. To je zato, ker številni mikro mehurčki v cementni pasti zmanjšajo njen modul elastičnosti.