Hvordan kan man hurtigt finde den bedste dosering af betonvandreduktion?

Vandreducerende blandinger er afgørende tilsætningsstoffer i beton, hvilket sikrer styrke, mens den krævede pumpbarhed opnås. De spiller en betydelig rolle i forbedring af betonens brugbarhed under konstruktionen. Pumpet beton skal ud over generelle krav til konkrete ydeevne have god fluiditet, arbejdsevne, minimalt nedgangstab, ingen blødning og ingen adskillelse. I høj ydeevne betonkonstruktion er det nøjagtigt at bestemme den optimale dosering af vandreducerende blandinger, verificere deres kompatibilitet med cement og sikre, at tilpasningsevne er væsentlige tekniske trin for at garantere projektkvalitet og reducere byggeomkostningerne.

Med den stigende efterspørgsel efter beton med høj blomsterbarhed på grund af specifikke strukturelle krav bliver applikationer såsom støbt-i-sted bunkefundamenter og højhuse-bygning pumpet beton mere udbredt. I øjeblikket involverer metoder til forbedring af betonstrømbarhed hovedsageligt stigende cementdosering eller tilsætning af vandreducerende blandinger. Forøgelse af cementindhold forbedrer nedgangen, men selv hvis vandcementforholdet forbliver uændret, øger det vandindholdet pr. Enhedsvolumen beton, hvilket fører til adskillige negative effekter: opslæmningskarration, reduceret sammenhæng af betonblandingen og kompromitteret holdbarhed. Overskydende vand, der er fanget i hærdede betonformer, hulrum og porer, hvilket reducerer det effektive bærende område og accelererer korrosion af stålforstærkning, hvilket i sidste ende reducerer betonstyrken. Derfor er denne tilgang mindre ønskelig, mens den passende anvendelse af vandreducerende blandinger effektivt kan undgå disse ulemper.

2. mekanisme til vandreducerende blandinger

Når cement blandes med vand, fører interpartikelattraktion til dannelse af flokkulerede strukturer, fanger 10% til 30% af blandingsvandet og reducerer betonfluiditeten markant. Indførelsen af ​​en passende mængde vandreducerende blandinger tillader blandingsmolekylerne til at adsorbere på overfladen af ​​cementpartikler, med de hydrofile grupper orienteret mod den vandige opløsning. Dissociationen af ​​disse hydrofile grupper pågår lignende afgifter til cementpartiklerne, øget elektrostatisk frastødelse, spredning af cementpartikler, nedbrydning af de flokkulerede strukturer og reduktion af kapillære porer. Denne proces frigiver fanget vand, hvilket forbedrer betonblandingens fluiditet og densitet.

Inkorporering af vandreducerende blandinger sænker vandcementforholdet, reducerer cementforbruget og forbedrer den tidlige styrke af beton. Dette muliggør tidligere fjernelse af forskallinger, accelererende omsætning, forkortelse af konstruktionstiden og sænkning af omkostningerne. Kompatibiliteten mellem højtydende vandreducerende blandinger og betonkomponenter, især cement, varierer imidlertid markant. Den samme cement kan interagere forskelligt med forskellige blandinger, og en specifik blanding kan fungere forskelligt med forskellige cement. Denne kompatibilitet påvirker direkte konkret reologi, der påvirker brugbarhed, styrke og holdbarhed. Derfor kræver det at vælge den passende blandingstype, dosering og ydeevne systematisk komparativ test for at bestemme den optimale dosering for hvert tilfælde.

3. faktorer, der påvirker effektiviteten af ​​vandreducerende blandinger

Ydelsen af ​​vandreducerende blandinger påvirkes af cementkomposition. Forskellige cement indeholder forskellige andele af klinkermineraler, og højere MGO-indhold øger sandsynligheden for mikro-cracking i beton. Højtydende vandreducerende blandinger adsorberer selektivt på cementmineraler. Når C3A kommer i kontakt med vand, danner det et hurtigt adsorptionslag, der forbruger en stor mængde af blandingen, hvorimod C3'er og især C2'er udviser lavere adsorption. Denne ujævne adsorption påvirker blandingseffektiviteten af ​​blandingen. Jo højere C3A-indholdet er, jo dårligere er kompatibiliteten mellem cementen og den vandreducerende blanding, hvilket potentielt fører til utilstrækkelig eller endda ineffektiv vandreduktion.

Eksperimentelle resultater indikerer, at beton med vandreducerende blandinger har en længere indstillingstid end ubehandlet beton. I beton med lavt vandcementforhold adskiller indstilling af adfærd markant fra konventionelle cementmørtler. For det første på grund af det reducerede vandindhold er gipsopløsning i cementpastaen utilstrækkelig til at kontrollere C3A -hydrering, hvilket forårsager indstilling af flash og hurtigt tab af nedgang. For det andet forstyrrer blandingen cementhydratiseringsdynamik, reducerer gipsopløselighed og sænker sulfationkoncentration i opløsningen. Sulfonsyregrupperne i blandingsmolekylerne binder med C3A, hvilket reducerer den tilgængelige blanding i opløsningen og mindsker derved dens spredningseffekt og accelererer nedgangstab.

Derudover påvirker cementfiniteten og partikelstørrelsesfordelingen spredningseffektiviteten af ​​højtydende vandreducerende blandinger. Generelt viser cement med et højere specifikt overfladeareal mere markante forbedringer i fluiditet, når de blandes med den samme mængde blanding. Forskning har også vist, at højt alkaliindhold markant reducerer betonfluiditeten, når man bruger vandreducerende blandinger. Eksperimentelle data bekræfter, at vandreduktionshastigheden for høje ydeevne blandinger falder, når de bruges med høj alkali-cement.

4. bestemmelse af den optimale dosering af vandreducerende blandinger ved hjælp af cementpasta-strømningsevne test

Kompatibiliteten mellem cement og vandreducerende blandinger er tovejs, og valget af en passende blandingstype og kvalitet er afgørende. Hvis en blanding er uforenelig med en bestemt cement, kan følgende problemer opstå:

Unormal indstilling af beton under blanding.

Betydeligt tab af nedgang.

Overdreven blødning, adskillelse og lagdeling.

Utilstrækkelig eller ineffektiv vandreduktion.

Ingen signifikant forbedring af betonstyrke i forskellige aldre eller endda styrkereduktion.

Øget krympning, der fører til revner.

For at undgå sådanne kompatibilitetsproblemer er det nødvendigt med omhyggelig valg af blandinger. Den optimale dosering af vandreducerende blandinger påvirkes af cementforbrug såvel som cementens fysiske og kemiske egenskaber. Traditionelt er doseringsbestemmelse baseret på procentdelen af ​​cementvægt, som anbefalet af producenterne. Variationer i cementsammensætning og egenskaber påvirker imidlertid kompatibilitet og optimal dosering, hvilket gør en simpel procentvis-baseret tilgang upålidelig. Dette kan føre til ineffektiv vandreduktion eller spild.

Gennem omfattende eksperimenter blev der udviklet en metode ved anvendelse af cementpasta -strømningsevne -tests til at bestemme den optimale dosering. Dette involverer at bruge den anbefalede dosering fra producentens specifikationer, der nøjagtigt vejer de krævede mængder vandreducerende blanding, vand og 300 g cement. Efter standardiserede blandingsprocedurer placeres cementpastaen på en ren glasoverflade, støbes, og derefter løftes formen for at observere strømningsadfærden. Pasta's strømningsevne måles for at vurdere, om den opfylder kravene til pumpbar beton. Forskellige cementtyper og blandinger testes for at registrere deres respektive vandreduktionshastighed og doseringer for optimal selektion.

5. Indflydelse af blandingssekvens på blandingens ydeevne

Sammenlignende tests på forskellige blandingssekvenser viser, at rækkefølgen af ​​tilsætning af vandreducerende blandinger påvirker deres effektivitet. Ved anvendelse af høje præstationsblandinger fra LongDA som et eksempel, når cement, blanding og vand blev tilsat sekventielt i denne rækkefølge, var den målte pasta-spredning 22 cm-23 cm. Når vand blev tilsat før blandingen, med blanding imellem, steg pastaen imidlertid til 25 cm - 27 cm. Dette antyder, at en forsinket tilsætningsmetode forbedrer kompatibiliteten mellem blanding og cement, der maksimerer dens effektivitet. Tilsvarende resulterer i praktisk betonblanding og tilsætning af den vandreducerende blanding efter en indledende blandingsperiode i optimale vandreduktionseffekter.

På grund af variationerne i sammensætning og egenskaber mellem forskellige cementtyper og batches, kræver bestemmelse af den mest passende vandreducerende blanding og dens optimale dosering eksperimentel validering i stedet for kun at stole på producentanbefalinger. Brug af cementpasta -strømningsevne -tests giver en enkel, nøjagtig og pålidelig metode til bestemmelse af den optimale dosering af blanding, sikring af konstruktionskvaliteten, reducering af omkostninger og opnåelse af de bedst mulige tekniske resultater.