Řešení přizpůsobivosti příměsů několika speciálním cementu

Čína je hlavním výrobcem cementu s mnoha výrobci a širokou škálou zdrojů surovin. Složitost kompozic cementových minerálů, spolu s různými smíšenými materiály, způsobuje významné rozdíly v technickém výkonu příměsí, pokud se používají s různými typy cementu. Tento problém s kompatibilitou mezi příměři a různými cementy je pro stavební inženýry již dlouho technickou výzvou. Na základě relevantního výzkumu a praktických zkušeností tento článek zkoumá řešení problémů s kompatibilitou mezi přísady a několika typy zvláštních cementů.

1. Vysoký alkalivý cement

Rozpustný obsah alkálií v cementu, obvykle exprimovaný jako ekvivalentní na₂o, pochází především z jílu a smíšených materiálů používaných při výrobě cementu. Mírné množství rozpustné alkalií podporuje hydrataci cementu a přispívá k ranému vývoji pevnosti betonu. Testy ukázaly, že plynulost cementové pasty se zvyšuje s obsahem alkalií, ale nad určitou úrovní dochází k rychlé hydrataci, což způsobuje prudké snížení plynulosti. Kromě toho se plastikující účinek příměsků snižujících vodu snižuje a ztráta propadů zrychluje během čerpacích operací.

Příčina špatné kompatibility:
Vysoký obsah alkálií urychluje rozpuštění tricalcium aliminátu (C3A) a vytváří ettringitové (AFT) krystaly v přítomnosti sádry (CaSO₄), což zpočátku zlepšuje plynulost. Pokud je však obsah alkálií nadměrně vysoký, předčasně velké množství dozadu, což snižuje plynulost a zvyšuje ztrátu propadu. Výsledkem je, že redukce vody vykazují špatnou kompatibilitu s vysoce alkalickým cementem, charakterizovaným nižší rychlostí snižování vody, špatnými plastikačními účinky a rychlou ztrátou propadu.

Řešení:

Použití reduktorů vody s vysokým sulfátem:

Vysoký alkalický cement je kompatibilnější s redukci vody obsahující vysokou hladinu síranu, napříkladReduktory vody naftalenu s nízkou koncentrací naftalenu(s asi 20% síranem sodným) nebovysoce koncentrace anthracenu na bázi reduktorů vody(s více než 30% síranem sodným).

Tyto vysoce sulfátové redukce vody produkují rozpustné tak během syntézy, která se rychle rozpouští ve vodě a vytváří se za zádi s C3A před rozpuštěním sádry. To zabraňuje tvorbě hydrátů aluminátu vápníku, které snižují plynulost a minimalizují ztrátu propadu.

Vyvarujte se kyselých příměsů:

Kyselé reduktory vody (např. Lignosulfonát v kombinaci s kyselinou citronovou) fungují špatně s vysokým alkalickým cementem, protože neutralizace kyselé báze vytváří teplo, což způsobuje rychlý hydrataci a prudký pokles propadu.

Místo toho,alkalické retardéryby měl být použit k zabránění těmto nežádoucím účinkům.

2. nízko-alkáli, cement s nedostatkem síry

Nízkokalský cement, definovaný jako rozpustný alkalický obsah níže 0. 4%, se často nazývá cement s nedostatkem síry, protože rozpustné alkály jsou běžně přítomny ve formě sulfátových solí. Cement s deficitem síry je obvykle méně kompatibilní s reduktory vody, což vede ke špatné plynulosti. Zvýšení dávky redukce vody může mírně zlepšit plynulost, ale často vede k nadměrnému krvácení, špatné homogenity a rychlé ztrátě propadu. Dokonce i zdvojnásobení dávky retardéru má malý účinek.

Příčina špatné kompatibility:

Hlavním problémem jenedostatek SO₃, který nedokáže inhibovat rychlou hydrataci C3A. Výsledkem je, že C3A rychle adsorbuje redukci vody a snižuje jeho plastikační účinek.

Řešení:

Nejúčinnějším opatřením jedoplňovací rozpustné alkálie (sulfáty)regulovat hydrataci C3A.

Zvýšení samotné dávky retardéru je neúčinné. Místo toho použijteredukce voda s vysokým obsahem sulfátunebo přidatKomponenty založené na sádrechdodávat dostatečné množství SO₃, což pomáhá kontrolovat hydrataci C3A a zabraňuje rychlé ztrátě propadu.

3. Cement s vysokým obsahem C3A

Cement sestává hlavně z C3S (Tricalcium silicate), C2S (dicalcium silicate), C3A (Tricalcium Aliminate) a C4AF (tetracalcium aliminoferrit). Mezi nimi má C3A nejvyšší adsorpční kapacitu pro příměsi snižující vodu, následované C4AF, C3S a C2S. Když obsah C3A přesáhne 8%, významně zvyšuje adsorpci reduktorů vody, což vede ke snížení tekutosti a zrychlené ztráty propadu.

Příčina špatné kompatibility:

Nadměrná C3A rychle adsorbuje reduktory vody a zanechává nedostatečné příměsi pro rozptýlení C3 a C2, které jsou rozhodující pro udržení plynulosti.

Řešení:

Doplněk SO₃:Použijte redukce vody s vysokým obsahem sulfátu, aby poskytli další SO₃, který reaguje s C3A za vzniku AFT, čímž se zabrání nadměrné adsorpci redukce vody.

Použijte retardéry hydroxykarboxylátu:Tyto retardéry účinně inhibují adsorpci C3A a pomalou hydrataci. Naproti tomu retardéry na bázi polyolu jsou méně účinné.

Zvýšení nízkonákladové dávky vody:Použití vyšší dávky levných reduktorů vody může nasytit adsorpční místa C3A a ponechat dostatečné příměsi pro zlepšení disperze C3S. Tento přístup je nákladově efektivní a zvyšuje kompatibilitu bez zvýšení nákladů na projekt.

4. Cement s vysokým obsahem smíšeného materiálu

Čínské cementové standardy umožňují velké množství smíšených materiálů, jako je popílek, sopečný popel, struska a pozemní vápenec. Tyto materiály se významně liší v aktivitě, poptávkových poptávkách, složení minerálů a adsorpčního chování, které ovlivňují kompatibilitu s příměsicími.

Dopad smíšených materiálů:

Fly Ash:

Vysoce kvalitní popílek by měl mít vysokou aktivitu (bohatý na aktivní sio₂ a al₂o₃), nízkou ztrátu zapalování (LOI) a jemné částice s nízkou poptávkou vody.

TheZtráta zapalování (LOI), což naznačuje nespadající obsah uhlíku, má největší dopad na kompatibilitu.

Vysoký obsah uhlíkuV popílku snižuje kompatibilitu, protože uhlík je porézní, adsorbuje vodu a příměsi a narušuje plynulost. Uhlík může navíc tvořit hydrofobní filmy, které inhibují pronikání vody, snižují reaktivitu popílku a zvýšení krvácení a smršťování.

Řešení pro popel s vysokým obsahem loi:

Zvýšit dávkování redukce vody:Kompenzujte ztrátu příměsi v důsledku adsorpce uhlíku.

Přidejte vysoce kvalitní činidla zavádějící vzduch:Mikrobubliny snižují adsorpci uhlíku příměsi a zlepšují betonovou zpracovatelnost.

Strug cementu:

Štěgový cement, bohatý na hliníky, vyžaduje více sádry pro správné řízení nastavení. Při výrobě pomocí běžných portlandských cementových procesů,Nedostatek síryje běžný, takže je špatně kompatibilní s pravidelnými reduktory vody.

Řešení pro strusku:

Použitíredukce voda s vysokým obsahem sulfátudoplnit SO₃ a zlepšit kompatibilitu.

PřidatVysoce kvalitní činidla zavádějící vzduch, protože mikrobubliny snižují adsorpci aluminátu reduktorů vody.

Zvyšte dávkování redukce vodyvhodně kompenzovat vysokou adsorpční kapacitu struska.

Závěr

Kompatibilita betonových příměsí s různými typy cementu je kritickým faktorem ovlivňujícím betonový výkon. Špatná kompatibilita často vede ke snížení plynulosti, zvýšené ztrátě propad a ohroženou trvanlivost. Efektivní řešení zahrnují:

Vysoký alkalivý cement:Použijte reduktory vody s vysokým obsahem sulfátu a vyhýbejte se kyselým příměstům.

Nízko-alkáli, cement s deficitem síry:Doplňte tak a použijte reduktory vody s vysokým obsahem sulfátu.

Vysoký cement C3A:Používejte hydroxykarboxylátové retardéry, reduktory vody s vysokým obsahem sulfátu nebo zvýšení nízkonákladové dávky redukce vody.

Cement s vysokým obsahem smíšeného materiálu:Upravte dávkování redukce vody a přidejte činidla zasahující vzduch, aby zmírnila dopad popílkového popílku s vysokým obsahem LOI nebo s nedostatkem síry.

Pochopením a řešením těchto problémů s kompatibilitou mohou stavební inženýři optimalizovat výkon příměsi, zajistit efektivně a efektivně a nákladově efektivně splňovat požadavky na konkrétní kvalitu a plnění inženýrských požadavků.