Kaj so tekoča brez (nizko) alkalna sredstva za hitro strjevanje?

Tekoča brez (nizko)alkalna hitrovezilna sredstva so kemični dodatki, ki omogočajo hitro vezanje in utrjevanje cementne paste, malte ali betona brez prevelikega vpliva na njihovo dolgotrajno trdnost. Sredstva za hitro strjevanje lahko glede na obliko dobave razvrstimo v praškaste in tekoče oblike; lahko jih tudi razdelimo na alkalne in nealkalne (nizko) alkalne vrste glede na lastnosti kislosti in alkalnosti izdelka.

V inženirski gradnji se za zmanjšanje prahu, ki nastaja pri suhem škropljenju, in škode za gradbene delavce, zmanjšanje stopnje odboja brizganega betona ter izboljšanje učinkovitosti in kakovosti gradnje, v dejanskih projektih močno spodbuja mokro škropljenje. Postopki mokrega škropljenja zahtevajo uporabo tekočih sredstev za hitro strjevanje, zato so se pojavila tekoča sredstva za hitro vezanje.

Raziskave uporabe tekočih (nizko) alkalijskih sredstev za hitro strjevanje so doma še vedno v začetnih fazah in njihov delež v izdelkih za hitro strjevanje je razmeroma majhen. V zadnjih letih se je z uporabo tekočih (nizko) alkalijskih hitro veznih sredstev mednarodnih blagovnih znamk, kot je Sika, v nekaterih obsežnih projektih hidroelektrarn na Kitajskem spodbujal razvoj domačih tekočih (nizko) alkalijskih hitro veznih sredstev do določene mere.

Običajna tekoča sredstva za hitro strjevanje vključujejo natrijev silikat, natrijev aluminat, aluminijev sulfat in kalijev aluminijev sulfat. Tekoče sredstvo za hitro strjevanje tipa natrijevega silikata je v glavnem sestavljeno iz vodnega stekla (Na2SiO3) v kombinaciji s kalijevim dikromatom, natrijevim nitritom in trietanolaminom, to hitro strjevalno sredstvo pa je zelo alkalno. Natrijev aluminat ima visoko topnost v vodi in je močno alkalen, zato se ta vrsta sredstva za hitro strjevanje uporablja tudi kot alkalno sredstvo za hitro strjevanje. Tekoča sredstva za hitro strjevanje brez (z nizko vsebnostjo alkalij) lahko razvrstimo na naslednji način:

Tekoče sredstvo za hitro strjevanje tipa aluminijevega sulfata je sestavljeno iz brezvodnega aluminijevega sulfata in drugih komponent, ki spadajo v vrsto tekočega nizko alkalnega sredstva za hitro strjevanje. Ta vrsta sredstva za hitro strjevanje ima veliko vrst in obstajajo pomembne razlike v komponentah in postopkih formulacije. Nizkoalkalna tekoča sredstva za hitro strjevanje z aluminijevim sulfatom in natrijevim aluminatom kot glavnima komponentama imajo majhen vpliv na kasnejšo trdnost cementa in dobro prilagodljivost različnim vrstam cementa. Vendar tekoča sredstva za hitro strjevanje z nizko vsebnostjo alkalij z aluminijevim sulfatom in aluminijevim hidroksidom kot glavnima komponentama poenostavijo reakcijske korake od reakcije aluminijevega sulfata in natrijevega aluminata do tvorbe aluminijevega hidroksida in nato do tvorbe polialuminijevega sulfata, vendar taka tekoča sredstva za hitro strjevanje imajo slabo stabilnost in so nagnjeni k padavinam in kristalizaciji, kar ni primerno za dolgoročno shranjevanje in uporabo. Poleg tega se lahko aluminijev sulfat zmeša s fluoridi, magnezijevim sulfatom in drugimi komponentami, da sestavijo tekoča sredstva za hitro strjevanje brez (z nizko vsebnostjo) alkalij.

Organsko-anorganska kompozitna sredstva za hitro strjevanje lahko rešijo številne težave anorganskih sredstev za hitro strjevanje, kot je znatno zmanjšanje stopnje odboja betona v gradbeništvu s povečanjem kohezivnosti cementne brozge.

Mehanizem strjevanja tekočih (nizko) alkalijskih sredstev za hitro strjevanje je mogoče povzeti v dveh točkah: (1) s spodbujanjem tvorbe velike količine etringita za doseganje namena strjevanja; (2) S spodbujanjem hitre hidracije trikalcijevega aluminata v cementu, s čimer se tvori prepletena in tesno povezana etringitna struktura, ki spodbuja hitro strjevanje in strjevanje cementa.

Tekoča brez (nizko)alkalna sredstva za hitro strjevanje na splošno vsebujejo sestavine za zgoščevanje, ki lahko učinkovito zmanjšajo stopnjo odboja betonske mešanice med gradnjo, zmanjšajo izgubo surovin in stroške gradnje ter zmanjšajo tudi škodo za zdravje gradbenih delavcev z alkalno mokro brizgano betonsko konstrukcijo. Na splošno je stopnja odboja brizganega betona z dodanimi tekočimi (nizkimi) alkalnimi hitro vezljivimi sredstvi približno 15 % med podpiranjem tunela, medtem ko je stopnja odboja brizganega betona z dodanimi tradicionalnimi sredstvi za hitro strjevanje v prahu približno 30 %. Očitno je, da uporaba tekočih (z nizko vsebnostjo) alkalnih sredstev za hitro strjevanje močno zmanjša stopnjo odboja brizganega betona in s tem zmanjša stroške gradnje.