Priemaišų pritaikomumo sprendimas prie kelių specialiųjų cemento

Kinija yra pagrindinis cemento gamintojas, turintis daugybę gamintojų ir daugybę žaliavų šaltinių. Cemento mineralinių kompozicijų sudėtingumas, taip pat įvairios sumaišytos medžiagos, sukelia reikšmingų skirtumų dėl techninių priemaišų savybių, kai jie naudojami su skirtingų tipų cementu. Ši priemaišų ir skirtingų cementų suderinamumo problema ilgą laiką buvo techninis iššūkis statybų inžinieriams. Remiantis atitinkamomis tyrimais ir praktine patirtimi, šiame straipsnyje nagrinėjami sprendimai dėl suderinamumo klausimų tarp priemimtų ir kelių rūšių specialiojo cemento.

1. Aukšto šarvų cementas

Tirpus šarminis kiekis cemente, paprastai išreiškiamas kaip Na₂o ekvivalentas, pirmiausia gaunamas iš molio ir sumaišytų medžiagų, naudojamų cemento gamyboje. Vidutinis tirpių šarmų kiekis skatina cemento hidrataciją ir prisideda prie ankstyvo betono stiprumo vystymosi. Testai parodė, kad cemento pastos sklandumas didėja esant šarmų kiekiui, tačiau už tam tikro lygio atsiranda greita hidratacija, todėl staigiai sumažėja sklandumas. Be to, vandenį mažinančių priemaišų plastifikuojantis poveikis mažėja, o pumpuojant sumažėja nuostoliai.

Prasto suderinamumo priežastis:
Didelio šarminio kiekio kiekis pagreitina Tricalcium aliuminato (C3A) tirpimą, sudarantį ettringito (AFT) kristalus, esant gipso (Caso₄), kuris iš pradžių pagerina sklandumą. Tačiau kai šarmų kiekis yra per daug didelis, didelis AFT kiekis yra per anksti, sumažina sklandumą ir padidina nuosmukio nuostolius. Dėl to vandens reduktoriai turi blogą suderinamumą su aukšto šarminio cementu, kuriam būdingas mažesnis vandens redukcijos greitis, blogas plastifikuojantis poveikis ir greitas nuosmukio nuostolis.

Sprendimas:

Aukšto sulfato vandens reduktorių naudojimas:

Aukšto šarvų cementas yra labiau suderinamas su vandens reduktoriais, turinčiais aukštą sulfato kiekį, pavyzdžiui,Mažos koncentracijos naftaleno pagrindu pagamintas vandens reduktoriai(su maždaug 20% ​​natrio sulfato) arbaAukštos koncentracijos antraceno pagrindu pagamintas vandens reduktoriai(su daugiau kaip 30% natrio sulfato).

Šie aukšto sulfato vandens reduktoriai sintezės metu gamina tirpius SO₃, kurie greitai ištirpsta vandenyje, susidarantys užpakalyje su C3A prieš gipso ištirpimą. Tai apsaugo nuo kalcio aliuminato hidratų susidarymo, kuris sumažina sklandumą ir sumažina nuosmukio nuostolius.

Venkite rūgščių priemaišų:

Rūgštinio vandens reduktoriai (pvz., Lignosulfonatas kartu su citrinos rūgštimi) veikia blogai su aukšto šarminio cemento, nes rūgščių bazės neutralizacija sukelia šilumą, sukelia greitą hidrataciją ir staigų nuosmukio sumažėjimą.

Vietoj toŠarminiai lėtėjimaiturėtų būti naudojamas siekiant užkirsti kelią šioms nepalankioms reakcijoms.

2. Mažo šarvų, sieros trūkumo cementas

Mažo šarminio cemento, apibrėžto kaip tirpaus šarminio kiekio, esančio žemiau 0. Cementas, turintis sieros trūkumą, paprastai yra mažiau suderinamas su vandens reduktoriais, todėl sumažėja sklandumas. Padidinus vandens reduktorių dozę, gali šiek tiek pagerinti sklandumą, tačiau dažnai atsiranda per didelis kraujavimas, prastas homogeniškumas ir greitas nuosmukio nuostolis. Net padvigubinti retarderio dozę turi mažai įtakos.

Prasto suderinamumo priežastis:

Pagrindinė problema yratrūksta So₃, kuris neslopina greito C3A hidratacijos. Dėl to C3A greitai adsorbuoja vandens reduktorių, sumažindamas jo plastifikavimo efektą.

Sprendimas:

Veiksmingiausia priemonė yraPapildomas tirpi alkalis (sulfatai)reguliuoti C3A hidrataciją.

Vien tik retarderio dozės padidinimas yra neveiksmingas. Vietoj to naudokiteAukšto sulfato vandens reduktoriaiarba pridėtiGipso pagrindu pagaminti komponentaitiekti pakankamą SO₃, kuris padeda kontroliuoti C3A hidrataciją ir apsaugo nuo greito nuosmukio nuostolių.

3. Aukštas C3A turinio cementas

Cementą daugiausia sudaro C3 (Tricalcium silikatas), C2S (Dicalcium silikatas), C3A (Tricalcium aliuminatas) ir C4AF (Tetracalcium aliuminoferritas). Tarp jų C3A turi didžiausią adsorbcijos pajėgumą vandeniui mažinantiems priedams, po to seka C4AF, C3S ir C2S. Kai C3A kiekis viršija 8%, jis žymiai padidina vandens reduktorių adsorbciją, todėl sumažėja sklandumas ir pagreitėjo nuosmukio nuostoliai.

Prasto suderinamumo priežastis:

Per didelis C3A greitai adsorbų vandens reduktoriai, paliekant nepakankamą priemaišą, kad išsklaidytų C3 ir C2, kurie yra labai svarbūs palaikant sklandumą.

Sprendimas:

Papildymas taip:Naudokite aukšto lygiaverčio vandens reduktorius, kad užtikrintumėte papildomus SO₃, kurie reaguoja su C3A, kad susidarytų AFT, užkirsti kelią per dideliam vandens reduktoriaus adsorbcijai.

Naudokite hidroksikarboksilato retererius:Šie lėtėjimai efektyviai slopina C3A adsorbciją ir lėtą hidrataciją. Priešingai, poliolio pagrindu pagaminti reteratoriai yra mažiau veiksmingi.

Padidinkite pigių vandens reduktorių dozę:Naudojant didesnę nebrangių vandens reduktorių dozę, galite prisotinti C3A adsorbcijos vietas, paliekant pakankamai priemaišų, kad pagerintumėte C3S dispersiją. Šis požiūris yra ekonomiškai efektyvus ir pagerina suderinamumą, nedidinant projekto išlaidų.

4. Cementas su dideliu sumaišytos medžiagos kiekiu

Kinijos cemento standartai leidžia didelius kiekius sumaišytų medžiagų, tokių kaip lakieji pelenai, vulkaniniai pelenai, šlakas ir žemės kalkakmenis. Šios medžiagos labai skiriasi veikla, vandens poreikis, mineralų sudėtis ir adsorbcijos elgsena - visa tai turi įtakos suderinamumui su priemaišomis.

Maišytų medžiagų poveikis:

Lakiųjų pelenų:

Aukštos kokybės lakiųjų pelenai turėtų turėti didelį aktyvumą (gausu aktyvaus SiO₂ ir al₂o₃), mažo uždegimo (LOI) nuostolių ir smulkios dalelės, turinčios mažą vandens poreikį.

Nuostolis dėl uždegimo (LOI), kuris rodo, kad nesudegęs anglies kiekis, daro didžiausią įtaką suderinamumui.

Didelis anglies kiekisLėkiuose pelenuose sumažėja suderinamumas, nes anglis yra porėta, adsorbuoja vandenį ir priemaišas ir sutrikdo sklandumą. Be to, anglis gali sudaryti hidrofobines plėveles, kurios slopina vandens įsiskverbimą, sumažindamas lakiųjų pelenų reaktyvumą ir padidindama kraujavimą bei susitraukimą.

Sprendimas aukštų lakiųjų pelenų:

Padidinkite vandens reduktoriaus dozę:Kompensuokite priemaišų nuostolius dėl anglies adsorbcijos.

Pridėkite aukštos kokybės orą įterpiančius agentus:Mikroburbuliukai sumažina anglies adsorbciją ir pagerina betono darbingumą.

Šlako cementas:

Turtingi aliuminatai, šlako cementas reikalauja daugiau gipso, kad būtų galima tinkamai valdyti nustatymą. Gaminamas naudojant įprastus Portlando cemento procesus,Sieros trūkumasyra dažnas, todėl jis yra blogai suderinamas su įprastais vandens reduktoriais.

Sprendimas šlako cementui:

NaudotiAukšto sulfato vandens reduktoriaipapildyti SO₃ ir pagerinti suderinamumą.

PridėtiAukštos kokybės oras įterpiantys agentai, kadangi mikrobublestai sumažina vandens reduktorių aliuminamąjį adsorbciją.

Padidinkite vandens reduktoriaus dozęTinkamai kompensuoti didelę šlako adsorbcijos pajėgumą.

Išvada

Betono priemaišų suderinamumas su skirtingų tipų cementu yra kritinis veiksnys, turintis įtakos betoniniam našumui. Dėl blogo suderinamumo dažnai sumažėja sklandumas, padidėjęs nuosmukio nuostoliai ir pakenkta patvarumui. Veiksmingi sprendimai apima:

Aukšto šarvų cementas:Naudokite aukšto lygiaverčio vandens reduktorius ir venkite rūgščių priemaišų.

Mažo šarvų, sieros trūkumo cementas:Papildykite SO₃ ir naudokite daugybę vandens vandens reduktorių.

Aukštas C3A cementas:Naudokite hidroksikarboksilato retarderius, daugybę sulfatų vandens reduktorių arba padidinkite pigių vandens mažinimo dozę.

Cementas su dideliu sumaišytos medžiagos kiekiu:Sureguliuokite vandens reduktoriaus dozę ir įpilkite oro įterpimo medžiagų, kad sušvelnintumėte aukšto LOI lakiųjų pelenų arba sieros trūkumo šlako cemento poveikį.

Supratę ir spręsdami šiuos suderinamumo iššūkius, statybos inžinieriai gali optimizuoti priemaišų našumą, užtikrindami geresnę konkrečią kokybę ir efektyviai bei ekonomiškai ir ekonomiškai patenkinti inžinerijos reikalavimus.