راه حل سازگاری ترکیبات با چندین سیمان ویژه

چین یک تولید کننده اصلی سیمان با بسیاری از تولید کنندگان و طیف گسترده ای از منابع اولیه مواد اولیه است. پیچیدگی ترکیبات مواد معدنی سیمان ، همراه با مواد مختلف ترکیبی ، در عملکرد فنی افزودنی ها در هنگام استفاده از انواع مختلف سیمان تفاوت های قابل توجهی ایجاد می کند. این مسئله سازگاری بین افزودنی ها و سیمان های مختلف مدتهاست که یک چالش فنی برای مهندسان ساخت و ساز بوده است. بر اساس تحقیقات مربوطه و تجربه عملی ، این مقاله به بررسی راه حل های مربوط به سازگاری بین افزودنی ها و چندین نوع سیمان ویژه می پردازد.

1. سیمان با الحس بالا

محتوای قلیایی محلول در سیمان ، که معمولاً به عنوان معادل Na₂o بیان می شود ، در درجه اول از خاک رس و مواد مخلوط شده در تولید سیمان استفاده می شود. مقدار متوسط ​​قلیایی محلول باعث هیدراتاسیون سیمان می شود و به رشد اولیه بتن کمک می کند. آزمایشات نشان داده اند که سیالیت خمیر سیمان با محتوای قلیایی افزایش می یابد ، اما فراتر از یک سطح خاص ، هیدراتاسیون سریع رخ می دهد و باعث کاهش شدید سیالیت می شود. علاوه بر این ، اثر پلاستیک سازی مواد افزودنی کاهش آب کاهش می یابد و از بین رفتن رکود در طی عملیات پمپاژ تسریع می شود.

علت سازگاری ضعیف:
محتوای قلیایی بالا باعث تسریع در انحلال آلومینات Tricalcium (C3A) ، تشکیل کریستال های اتینگیت (AFT) در حضور گچ (CASO₄) می شود ، که در ابتدا باعث افزایش سیالیت می شود. با این حال ، هنگامی که محتوای قلیایی بیش از حد زیاد است ، مقادیر زیادی از AFT زودرس تشکیل می شود ، باعث کاهش سیالیت و افزایش کاهش می شود. در نتیجه ، کاهش دهنده های آب سازگاری ضعیفی با سیمان با الحاق بالا نشان می دهند ، که با کاهش آب پایین تر ، اثرات پلاستیک سازی ضعیف و از دست دادن سریع رکود مشخص می شود.

راه حل:

استفاده از کاهش دهنده آب با گولفات بالا:

سیمان بالا آلکالی با کاهش دهنده های آب حاوی سطح سولفات بالا مانند سازگار است ، مانندکاهش دهنده آب نفتالین کم غلظت(با حدود 20 ٪ سولفات سدیم) یاکاهش دهنده های آب مبتنی بر آنتراسن با غلظت بالا(با بیش از 30 ٪ سولفات سدیم).

این کاهش دهنده های آب با گودال ، که به سرعت در آب حل می شود ، باعث ایجاد SO₃ محلول در آب می شوند و قبل از حل شدن گچ ، با C3A ​​تشکیل می شوند. این مانع از تشکیل هیدراتهای آلومینات کلسیم می شود که باعث کاهش سیالیت می شوند و از بین رفتن رکود به حداقل می رسد.

از ترکیب اسیدی خودداری کنید:

کاهش دهنده های آب اسیدی (به عنوان مثال ، لیگنوسولفونات همراه با اسید سیتریک) با سیمان با الحس بالا ضعیف عمل می کنند زیرا خنثی سازی اسید پایه باعث ایجاد گرما می شود و باعث کاهش سریع هیدراتاسیون و کاهش شدید در رکود می شود.

در عوض ،عقب مانده قلیاییبرای جلوگیری از این عوارض جانبی باید استفاده شود.

2. سیمان کمبود گوگرد ، کمبود گوگرد

سیمان کم آلکالی ، که به عنوان داشتن محتوای قلیایی محلول در زیر {1}}} 4 ٪ تعریف شده است ، اغلب سیمان کمبود گوگرد نامیده می شود زیرا قلیایی های محلول معمولاً در قالب نمک سولفات وجود دارند. سیمان کمبود گوگرد به طور معمول با کاهش دهنده آب سازگار است و در نتیجه سیالیت ضعیف ایجاد می شود. افزایش دوز کاهش دهنده آب ممکن است کمی سیالیت را بهبود بخشد اما اغلب منجر به خونریزی بیش از حد ، همگن ضعیف و از بین رفتن سریع می شود. حتی دو برابر دوز عقب ماندگی تأثیر کمی دارد.

علت سازگاری ضعیف:

مسئله اصلی این استکمبود SO₃، که مانع از هیدراتاسیون سریع C3A نمی شود. در نتیجه ، C3A به سرعت کاهش دهنده آب را جذب می کند و اثر پلاستیک سازی آن را کاهش می دهد.

راه حل:

مؤثرترین اقدامات این است کهمکمل قلیایی محلول (سولفات ها)برای تنظیم هیدراتاسیون C3A.

افزایش دوز عقب ماندگی به تنهایی بی اثر است. در عوض ، استفاده کنیدکاهش دهنده آب با گولفات بالایا اضافه کردناجزای مبتنی بر گچبرای تأمین SO₃ کافی ، که به کنترل هیدراتاسیون C3A کمک می کند و از از بین رفتن سریع رکود جلوگیری می کند.

3. سیمان محتوای C3A بالا

سیمان به طور عمده از C3s (Silicate Tricalcium) ، C2S (سیلیکات Dicalcium) ، C3A (آلومینات Tricalcium) و C4AF (آلومینیوفریت تتراکلسیوم) تشکیل شده است. در میان اینها ، C3A بیشترین ظرفیت جذب را برای ترکیبات کاهش دهنده آب و به دنبال آن C4AF ، C3S و C2S دارد. هنگامی که محتوای C3A از 8 ٪ فراتر رود ، جذب کاهش دهنده آب را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد و منجر به کاهش سیالیت و کاهش سرعت رکود می شود.

علت سازگاری ضعیف:

C3A بیش از حد به سرعت کاهش دهنده های آب را جذب می کند ، و ترکیب کافی برای پراکندگی C3s و C2S ، که برای حفظ سیالیت بسیار مهم هستند.

راه حل:

مکمل SO₃:از کاهش دهنده آب با گوگرد بالا برای تهیه SO₃ اضافی استفاده کنید ، که با C3A ​​برای تشکیل AFT واکنش نشان می دهد و از جذب بیش از حد آب جلوگیری می کند.

از عقب نگهدارنده های هیدروکسی کربوکسیلات استفاده کنید:این مهارکننده ها به طور موثری جذب C3A و هیدراتاسیون آهسته را مهار می کنند. در مقابل ، عقب ماندگی های مبتنی بر پلیول کمتر مؤثر هستند.

دوز کاهش دهنده آب کم هزینه را افزایش دهید:با استفاده از دوز بالاتری از کاهش دهنده های ارزان قیمت آب می تواند سایت های جذب C3A را اشباع کند و ترکیب کافی را برای بهبود پراکندگی C3S باقی می گذارد. این رویکرد مقرون به صرفه است و سازگاری را بدون افزایش هزینه های پروژه بهبود می بخشد.

4. سیمان با محتوای مواد مخلوط بالا

استانداردهای سیمانی چینی مقادیر زیادی از مواد مخلوط مانند خاکستر مگس ، خاکستر آتشفشانی ، سرباره و سنگ آهک زمینی را فراهم می کند. این مواد در فعالیت ، تقاضای آب ، ترکیب مواد معدنی و رفتار جذب به طور قابل توجهی متفاوت است که همگی بر سازگاری با ترکیبات تأثیر می گذارند.

تأثیر مواد مخلوط:

پرواز خاکستر:

خاکستر مگس با کیفیت بالا باید فعالیت بالایی داشته باشد (سرشار از SiO₂ و Al₂o₃ فعال) ، از بین رفتن کم در احتراق (LOI) و ذرات ریز با تقاضای آب کم.

درضرر در احتراق (LOI)، که حاکی از محتوای کربن سوخته ، بیشترین تأثیر را در سازگاری دارد.

محتوای کربن بالادر مگس خاکستر سازگاری را کاهش می دهد زیرا کربن متخلخل است ، آب و ترکیبات را جذب می کند و سیالیت را مختل می کند. علاوه بر این ، کربن می تواند فیلم های آبگریز را تشکیل دهد که مانع از نفوذ آب ، کاهش واکنش خاکستر مگس و افزایش خونریزی و انقباض می شود.

راه حل برای خاکستر مگس بالا:

افزایش دوز کاهش دهنده آب:از دست دادن ترکیبات به دلیل جذب کربن جبران کنید.

عوامل با کیفیت بالا را اضافه کنید:میکروببل ها جذب کربن از ترکیب را کاهش می دهند و عملکرد بتن را بهبود می بخشند.

سیمان سرباره:

سرشار از آلومینات ها ، سیمان سرباره برای کنترل تنظیم مناسب به گچ بیشتری نیاز دارد. هنگامی که با استفاده از فرآیندهای سیمان معمولی پورتلند تولید می شود ،کمبود گوگردمتداول است ، و آن را با کاهش دهنده آب منظم سازگار می کند.

راه حل سیمان سرباره:

استفاده کردنکاهش دهنده آب با گولفات بالابرای تکمیل SO₃ و بهبود سازگاری.

اضافه کردنعوامل با کیفیت بالا هوا، به عنوان میکروب ها جذب آلومینات کاهش دهنده آب را کاهش می دهد.

دوز کاهش دهنده آب را افزایش دهیدبه طور مناسب برای جبران ظرفیت جذب زیاد سرباره.

پایان

سازگاری ترکیبات بتونی با انواع مختلف سیمان یک عامل مهم بر عملکرد بتن است. سازگاری ضعیف اغلب منجر به کاهش سیالیت ، افزایش از بین رفتن رکود و دوام به خطر می افتد. راه حل های مؤثر شامل:

سیمان بالا آلکالی:از کاهش دهنده های آب با گوگرد بالا استفاده کرده و از ترکیب اسیدی خودداری کنید.

سیمان با کمبود گوگرد ، کمبود گوگرد:SO₃ را مکمل کنید و از کاهش دهنده آب سولفات بالا استفاده کنید.

سیمان C3A بالا:از رکودهای هیدروکسی کربوکسیلات ، کاهش دهنده آب با گولفات بالا استفاده کنید و یا دوز کاهش دهنده آب کم هزینه را افزایش دهید.

سیمان با محتوای مواد مخلوط بالا:دوز کاهش دهنده آب را تنظیم کرده و عوامل ورودی هوا را اضافه کنید تا تأثیر خاکستر مگس بالا یا سیمان سرباره با نقص گوگرد را کاهش دهد.

با درک و پرداختن به این چالش های سازگاری ، مهندسان ساخت و ساز می توانند عملکرد ترکیب را بهینه کنند ، از کیفیت بتن بهتر و نیازهای مهندسی را به طور مؤثر و مقرون به صرفه اطمینان دهند.