Jak dużo wiesz na temat stosowania domieszek do betonu?

Według Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej (ISO TC/SC3) definicja domieszek do betonu jest następująca:

„Domieszki do betonu to produkty dodawane podczas mieszania betonu, zaprawy lub pasty lub w dodatkowych operacjach mieszania, w ilościach równych lub mniejszych niż 5% masy cementu, w celu modyfikacji normalnych właściwości betonu, zgodnie z wymaganiami”.

Definicja ta podkreśla dwa punkty:

Po pierwsze, dozowanie musi być mniejsze lub równe 5% masy cementu. Oznacza to, że dozowanie domieszek do betonu nie powinno przekraczać 5% masy cementu. Zgodnie z tą definicją za domieszki do betonu nie można uznać innych domieszek mineralnych w dawkach większych niż 5% masy cementu. Wyjaśnienia wymagają dwie dodatkowe kwestie: po pierwsze, chociaż dozowanie środków ekspansywnych i przeciw zamarzaniu może przekraczać 5% masy cementu, zaliczają się one do kategorii domieszek zgodnie z GB8076-87. Po drugie, zgodnie z obowiązującym w Chinach „Kodeksem projektowania zwykłych proporcji mieszanki betonowej” (JGJ55-2000), w przypadku stosowania domieszek mineralnych w celu zastąpienia części cementu, dawkę domieszek należy obliczyć na podstawie całkowitej ilości materiały wiążące.

Po drugie, wyrażenie „zmodyfikować normalne właściwości betonu zgodnie z wymaganiami” oznacza, że ​​normalne właściwości betonu nie zawsze spełniają wymagania techniczne projektu lub konstrukcji. Dlatego też konieczne jest stosowanie domieszek modyfikujących właściwości użytkowe betonu. Na przykład droga musi zostać otwarta dla ruchu 24 godziny po wylaniu. Zwykły beton nie może spełnić tego wymagania, ale można to osiągnąć poprzez dodanie opóźniacza. Podobnie w przypadku projektu mieszanki z betonem C30, gdzie każdy metr sześcienny betonu zawiera 400 kg cementu, 200 kg wody, stosunek wody do cementu wynosi 0,5, i spadku 100 mm, dodanie wysokosprawnego reduktora wody w ilości 0,6% może zmniejszyć zawartość wody do 160 kg, a zawartość cementu do 320 kg, przy zachowaniu tych samych warunków technicznych (stosunek wodno-cementowy 0,5 i spadek 100 mm). Powoduje to oszczędność 80 kg cementu na metr sześcienny betonu i znacznie zmniejsza wskaźnik ciepła hydratacji. Rozumiejąc tę ​​definicję, powinniśmy zrozumieć, że podstawową funkcją domieszek do betonu jest modyfikacja normalnych właściwości betonu zgodnie z wymaganiami, co obejmuje zarówno aspekty techniczne, jak i ekonomiczne.

Produkcja domieszek do betonu wynika z podstawowych potrzeb betonu. Historia rozwoju domieszek do betonu jest ściśle powiązana z historią rozwoju betonu. W pewnym stopniu dążenie do własnego rozwoju domieszek do betonu przyczyniło się także do rozwoju technologii betonu. Narodziny betonu o wysokiej wytrzymałości, uznawanego za trzecią rewolucję techniczną w betonie na arenie międzynarodowej, w dużej mierze opierały się na przełomie w zakresie wysokowydajnych reduktorów wody. Najwcześniejsze znane domieszki do betonu pojawiły się w 1898 roku jako środki hydrofobowe i plastyfikatory, ale produktami przemysłowymi stały się dopiero w 1910 roku. Rozwój na dużą skalę rozpoczął się w latach trzydziestych XX wieku, kiedy Stany Zjednoczone opracowały środek napowietrzający (środek AE) na bazie kalafonii, który stał się popularny w rozwiązywaniu mrozoodporności nawierzchni drogowych. W latach trzydziestych XX wieku z odpadów masy papierniczej opracowano inny typ reduktora wody, serię M, który znacznie poprawił plastyczność betonu i dał początek nowoczesnym reduktorom wody. W latach sześćdziesiątych Japonia i Niemcy Zachodnie wprowadziły wysokowydajne reduktory wody, takie jak sulfonian naftalenu i formaldehyd melaminowy, wyznaczając nową erę w technologii domieszek. Do chwili obecnej, aby sprostać wymaganiom nowych mieszanek betonowych o wysokiej wytrzymałości, wysokiej płynności i dobrej urabialności, pojawiły się różne wysokowydajne reduktory wody, w tym kompozytowe reduktory wody karboksylanu hydroksylowego, wysokowydajne reduktory wody zatrzymujące osady i polimerowe reduktory wody zatrzymujące osad. Te nowe reduktory wody charakteryzują się zazwyczaj współczynnikiem redukcji wody większym niż 20% i doskonałym zatrzymywaniem osadu. Jednakże ich podstawowymi materiałami pozostają sulfonian naftalenu lub żywica melaminowo-formaldehydowa.