Należy zwrócić uwagę na domieszkę do betonu

Obecnie proces produkcji domieszek do betonu opiera się wyłącznie na prostych technikach wytwarzania lub koncentruje się wyłącznie na poprawie właściwości użytkowych betonu bez uwzględnienia wpływu poszczególnych składników i ich dozowań na wytrzymałość i trwałość betonu.

Poniżej znajduje się krótka analiza kwestii, o których należy pamiętać podczas procesu formułowania domieszek, przyczyn tych problemów i potencjalnych zagrożeń.

1. Ścisła kontrola dawki jonów chlorkowych

Trietanoloamina, azotyn sodu i inne składniki są powszechnie stosowane w zimowych środkach przeciw zamarzaniu i domieszkach przeciw zamarzaniu pompowanych. Kiedy sole są połączone z trietanoloaminą lub azotynem sodu, wykazują one znaczące działanie wczesnej wytrzymałości i zwiększają działanie przeciw zamarzaniu. Wielu producentów dodaje sól podczas procesu tworzenia domieszek zimowych, choć jej ilość znacznie się różni. Niebezpieczeństwa związane z nadmiernym dodatkiem soli są oczywiste. Niektórzy producenci uważają, że dodanie niewielkiej ilości soli może poprawić właściwości przeciw zamarzaniu i wczesną wytrzymałość bez przekraczania krajowej normy zawartości jonów chlorkowych 0,06%, i że jest to uzasadnione. Alternatywnie, dodanie odrobiny soli do zwykłego betonu niskiej jakości również jest uważane za nieszkodliwe.

Jednakże wprowadzenie soli chlorkowych do domieszek może spowodować poważne uszkodzenie stabilności objętościowej i trwałości betonu. Główne efekty są następujące:

A. Jony chlorkowe działają jako czynniki korozyjne, które przenikają do betonu i zmniejszają jego zasadowość, co niszczy warstwę pasywacyjną na powierzchni zbrojenia stalowego. Prowadzi to do dużych różnic potencjałów na powierzchni stali, powodując reakcje elektrochemiczne, w wyniku których powstają anody i katody.

B. Sole chlorkowe poprzez wielokrotne zwilżanie i krystalizację w betonie tworzą większe cząstki kryształów, które zwiększają swoją objętość, powodując pękanie i zmniejszając trwałość betonu.

C. Topienie i agregacja ogólnie oznaczają, że w zwykłym żelbetonie zawartość soli chlorkowej nieprzekraczająca {{0}},5% może nie powodować rdzy. Jednakże wpływ chlorku sodu na obniżenie temperatury zamarzania roztworu powoduje zamarzanie betonu od zewnątrz do wewnątrz. W miarę wzrostu stężenia jonów chlorkowych w roztworze odmrażającym może ono przekroczyć 0,5%, co prowadzi do miejscowej rdzy. W rzeczywistej produkcji nawet niewielkie ilości soli chlorkowej mogą lokalnie powodować wyższe stężenia, co prowadzi do korozji. Ponadto chlorek sodu, w przeciwieństwie do chlorku wapnia, nie integruje się ze strukturą molekularną produktów hydratacji, ale pozostaje w stanie wolnym w porach, pochłaniając wilgoć i zwiększając skurcz stwardniałego betonu, co również niekorzystnie wpływa na trwałość.

2. Wpływ zawartości alkaliów w cemencie na domieszki

Wysoka zawartość alkaliów w cemencie zmniejsza skuteczność środków zmniejszających ilość wody, skraca czas wiązania i zwiększa wytrzymałość wczesną. Zarówno zbyt wysoka, jak i niska zawartość alkaliów w cemencie ma negatywny wpływ na kompatybilność wysokosprawnych reduktorów wody z cementem. Może to wynikać ze zmian rozpuszczalności gipsu, wpływających na hydratację C3A (glinianu trójwapniowego). Optymalna zawartość rozpuszczalnych zasad wynosi od 0,4% do 0,6% (równoważnik Na2O). Gdy kompatybilność jest słaba, może zaistnieć konieczność zastąpienia części mieszanki środkami redukującymi wodę na bazie kwasu aminometanosulfonowego (lub na bazie polikarboksylanu), aby poprawić zdolność adaptacji produktu, jednocześnie zwiększając całkowitą ilość składników redukujących wodę.

3. Próba i świeżość cementu

Im drobniejszy cement, tym większa powierzchnia właściwa i na większą powierzchnię cząstek cementu, na którą musi oddziaływać domieszka. Świeży cement ma wyższą aktywność powierzchniową i silniejszy efekt adsorpcji domieszek.

4. Rodzaj i dawkowanie środków pomocniczych do mielenia

Aby poprawić wydajność młyna i rozdrobnienie cementu, cementownie zazwyczaj dodają pewne ilości środków wspomagających mielenie podczas procesu mielenia. Jednakże rodzaj i dawkowanie tych środków może mieć znaczący wpływ na kompatybilność domieszek. Na przykład trietanoloamina, powszechnie stosowana jako środek wspomagający mielenie, ma działanie wzmacniające w niskich dawkach, ale w dawkach powyżej 0,04% może powodować znaczne opóźnienie. Efekt ten jest szczególnie wyraźny, gdy w domieszkach zimowych obecne są sole chlorkowe lub azotyn sodu. Dlatego przy wyborze lub formułowaniu domieszek należy dokładnie rozważyć wpływ środków pomocniczych do mielenia.

5. Wpływ dodatków i ich dawkowanie

Zdolność adsorpcyjna materiałów ogólnie jest zgodna z następującą kolejnością: skała płonna > popiół lotny > żużel. Cement z żużlem ma lepszą kompatybilność z domieszkami w porównaniu do cementu z skałą płonną. Materiały popiołu wulkanicznego mają zazwyczaj większą powierzchnię właściwą, co skutkuje wyższą adsorpcją i większym wpływem na kompatybilność domieszek. Popiół lotny różni się znacznie w zależności od jego gatunku. Na przykład popiół lotny klasy I ma drobne rozdrobnienie, kulisty, mikroskopijny kształt, niską zawartość węgla i niską adsorpcję przez domieszki, co pomaga poprawić urabialność betonu. Jednakże popiół lotny o dużych stratach przy prażeniu ma wyższą zawartość węgla, a jego tetraedryczna struktura krzemowo-tlenowa nadaje mu większą zdolność adsorpcji, zmniejszając w ten sposób kompatybilność domieszek. Podobnie jakość proszków mineralnych jako dodatku może znacząco wpływać na kompatybilność z domieszkami.