Betona paātrinātāja attīstības vēsture

Attīstoties pētījumiem par izsmidzinātā betona tehnoloģiju, process ir attīstījies no sausās izsmidzināšanas metodēm uz mitrās izsmidzināšanas metodēm. Ārzemēs sākās šķidrā betona paātrinātāju pētījumi, un sākotnēji izstrādātajiem šķidrā betona paātrinātājiem bija augsts sārmu saturs. Turpinot pētījumus, šķidrā betona paātrinātāju sārmu saturs pakāpeniski samazinājās, izraisot sārmu nesaturošu (zemu sārmu) šķidrā betona paātrinātāju parādīšanos tirgū. Vidū-1980 sāka ražot un lietot organiski neorganisku kompozītmateriālu šķidro sārmu nesaturošu (zemu sārmu) betona paātrinātājus. Šo kompozītmateriālu šķidrā betona paātrinātāju organiskās sastāvdaļas galvenokārt ietver dažādus alkanolamīnus, amīdus, organiskos spirtus, karbonskābes utt., savukārt neorganiskās sastāvdaļas galvenokārt sastāv no alumīnija sulfāta. Pašlaik attīstītajās valstīs, piemēram, Japānā un Eiropā, betona paātrinātāju tirgū dominē šķidrā betona paātrinātāji, kas nesatur sārmus (zemu sārmu saturu).

Pētījumi par betona paātrinātājiem Ķīnā

Ķīnas pētījumi par betona paātrinātājiem sākās salīdzinoši vēlu, sākot no pagājušā gadsimta sešdesmitajiem gadiem. Agrākie betona paātrinātāji galvenokārt bija pulverbetona paātrinātāji, piemēram, Hongxing I, 711 un 782 tipi, kuriem bija augsts sārmu saturs un ievērojams stiprības zudums vēlākajos posmos. Deviņdesmitajos gados, kad Ķīnā tika ieviesta mitrās izsmidzināšanas tehnoloģija, vietējie zinātnieki sāka pievērsties šķidrā betona paātrinātāju izpētei. Ķīnā pakāpeniski sāka izstrādāt sārmus nesaturošus (zemu sārmu) šķidrā betona paātrinātājus un organiski neorganisku kompozītmateriālu šķidrā betona paātrinātājus, piemēram, Pan Zhihua izstrādāto šķidro sārmu nesaturošo betona paātrinātāju un MJ-2000 šķidro sārmu. -betona paātrinātājs, ko izstrādājis Pekinas Ogļu zinātnes un inženierijas institūts. Tomēr pētījumi par šķidro sārmu nesaturošu (zemu sārmu) betona paātrinātāju Ķīnā joprojām ir sākuma stadijā. Lai gan ir daudz produktu veidu, to vispārējā veiktspēja ir nekonsekventa, daudzi produkti ir dārgi, kā arī to stabilitāte un pielāgošanās spēja ir slikta, tādēļ ir nepieciešami turpmāki uzlabojumi.

Betona paātrinātāju veidi

Parastie šķidrā betona paātrinātāji ir nātrija silikāta tipa, nātrija alumināta tipa, alumīnija sulfāta tipa un alumīnija kālija sulfāta tipa. Tostarp nātrija silikāta tipa šķidrā betona paātrinātāji galvenokārt sastāv no ūdens stikla (Na2SiO3) un kombinēti ar kālija dihromātu, nātrija nitrītu un trietanolamīnu, tādējādi radot augstu sārmainību. Nātrija aluminātam ir augsta šķīdība ūdenī un tas ir stipri sārmains, padarot to par sārmainu betona paātrinātāju. Sārmus nesaturošus (zemu sārmu) šķidrā betona paātrinātājus var iedalīt šādās kategorijās:

1. Alumīnija sulfāta tips

Alumīnija sulfāta tipa šķidrā betona paātrinātāji tiek veidoti, kombinējot bezūdens alumīnija sulfātu ar citām sastāvdaļām, kas pieder pie šķidrā betona paātrinātājiem ar zemu sārmu saturu. Šiem betona paātrinātājiem ir daudz dažādu veidu, ar ievērojamām atšķirībām sastāva un formulēšanas procesos. Mazsārmu šķidrā betona paātrinātājiem, kas galvenokārt sastāv no alumīnija sulfāta un nātrija alumināta, ir minimāla ietekme uz vēlāko cementa stiprību un labi pielāgojas dažādiem cementa veidiem. No otras puses, šķidrā betona paātrinātāji ar zemu sārmu saturu, kas izgatavoti no alumīnija sulfāta un alumīnija hidroksīda, vienkāršo alumīnija hidroksīda ģenerēšanas un pēc tam alumīnija sulfāta polimerizācijas reakcijas posmus, taču šiem betona paātrinātājiem ir slikta stabilitāte, tie ir pakļauti nokrišņiem un kristalizācijai, un tie nav labvēlīgi. ilgstošai uzglabāšanai. Turklāt alumīnija sulfātu var savienot ar fluorīdiem un magnija sulfātu, lai izveidotu sārmu nesaturošus (zemu sārmu) šķidro betona paātrinātājus.

2. Alumīnija kālija sulfāta tips

Sajaucot alumīnija kālija sulfātu ar nātrija fluorīdu, ūdeni reducējošiem līdzekļiem un biezinātājiem, var izveidot šķidru betona paātrinātāju ar zemu sārmu saturu. Šāda veida betona paātrinātājā parasti ir iekļauti sārmus nesaturoši komponenti, piemēram, Nitto Chemical Industry Co., Ltd. sintezētais, kurā ir iekļauti sārmu metālu sulfāti vai karbonāti ar ūdenī šķīstošu alumīnija sāli.

3. Organisko-neorganisko kompozītbetona paātrinātāji

Organiskā-neorganiskā kompozītbetona paātrinātāji var atrisināt daudzas problēmas, kas saistītas ar neorganiskā betona paātrinātājiem, piemēram, būtiski samazināt betona atsitiena ātrumu būvniecības laikā, palielinot cementa vircas kohēziju. Buegre un citi izstrādāja organiski neorganisku kompozītmateriālu šķidru sārmu nesaturošu betona paātrinātāju ar izcilu veiktspēju, izmantojot nitrātus un alkanolamīnu kā pamatkomponentus un pievienojot karbonskābes un polihidroksi savienojumus. Qin Lian un citi izstrādāja videi draudzīgu organiski neorganisku kompozītmateriālu šķidru sārmu nesaturošu betona paātrinātāju, kas galvenokārt sastāv no nātrija fluorīda, trietanolamīna, alumīnija sulfāta un poliakrilamīda. Šajā sastāvā alumīnija sulfāts un nātrija fluorīds kalpo kā paātrinātāji komponenti; trietanolamīns ātri uzlabo cementa javas agrīno spiedes izturību; poliakrilamīds uzlabo betona saķeres stiprību, palielina vienreizējās izsmidzināšanas biezumu, samazina atsitiena ātrumu, samazina atkārtotu izsmidzināšanas reižu skaitu un galu galā samazina būvniecības izmaksas.

Betona paātrinātāju raksturojums

1. Ražošanas process bez piesārņojuma un nav kodīgs

Tradicionālo pulverbetona paātrinātāju ražošanas process patērē lielu daudzumu izejvielu un enerģijas, radot ievērojamus putekļus un izplūdes gāzes slīpēšanas, granulēšanas, kalcinēšanas un iepakošanas laikā, radot nopietnu vides piesārņojumu. Šķidrā betona paātrinātāji tomēr novērš putekļu un izplūdes gāzu veidošanos, samazinot vides piesārņojumu. Turklāt tradicionālie sārmainā betona paātrinātāji var izraisīt sārmu un pildvielu reakcijas betonā, izraisot nopietnus bojājumus. Turpretim šķidrie bezsārmu (zemu sārmu) betona paātrinātāji parasti ir neitrāli vai nedaudz skābi, izvairoties no sārmainu vielu ievadīšanas, būtiski samazinot kaitējumu cilvēku veselībai un betona bojājumus.

2. Zems atsitiena līmenis, izmaksu ietaupījums

Šķidrie bezsārmu (zemu sārmu) betona paātrinātāji parasti satur komponentus, kas palielina viskozitāti, efektīvi samazinot betona maisījumu atsitiena ātrumu būvniecības laikā. Šis samazinājums samazina izejmateriālu atkritumus, ietaupa būvniecības izmaksas un samazina veselības apdraudējumu, kas saistīts ar sārmainā slapja betona konstrukciju. Parasti izsmidzinātā betona atsitiena ātrums ar šķidriem sārmu nesaturošiem (zemu sārmu) betona paātrinātājiem ir aptuveni 15%, salīdzinot ar 30% ar tradicionālajiem pulverbetona paātrinātājiem. Tādējādi, izmantojot šķidro sārmu nesaturošu (zemu sārmu) betona paātrinātājus, betona smidzināšanas laikā tiek ievērojami samazināts atsitiena ātrums, tādējādi samazinot būvniecības izmaksas.

3. Augsta mehanizācijas pakāpe, ātra projekta virzība

Šķidrie bezsārmu (zemu sārmu) betona paātrinātāji galvenokārt tiek izmantoti mitrās smidzināšanas tehnoloģijā, kurai ir augsta mehanizācijas pakāpe, ievērojami samazinot roku darba patēriņu un krasi saīsinot tuneļa atbalsta laiku, tādējādi paātrinot projekta virzību.