Pósólönskar seyðitegundarviðbætur: Byggja upp langvarandi sterki og þéttleika
Hvernig silíkudúfa, rykiúr og slagg styðja myndun á C-S-H og minnka gegnsýranleika með öðru tækifæri pósólönsku gerðarmótum
Þegar bætiefni eins og silikadöfn, flugsedil og slaggblanda eru bætt við sementblandur myndast eitthvað sérstakt í gegnum svo kallaðar seihveldar pósólósknar gerðgerðir. Þessi efni endursverka við kalsíumhýdroxíð (CH) sem myndast auðveldlega við vatnsgerð Portland-siments og mynda auka kalsíumsilikathýdrat eða C-S-H. Næsta skref er afar athyglisvert. Nýmynduðu tengingarnar fylla allar þær litlu bilin á milli eindanna í sementspottinum. Þetta gerir allan uppbygginguna miklu þéttari og minnkar vatnsþráningar með um 40 prósent miðað við venjulegt Portland-siment. Silikadöfn virkar einstaklega vel vegna þess að eindir hennar eru mjög litlar – um 100 sinnum minni en venjulegar sementeindir – sem hjálpar til við að pakka öllu saman betur og kallar fram nauðsynlega C-S-H-myndun snemma. Flugsedill og GGBFS taka lengri tíma að endursverka en halda áfram að virka með tímanum, svo í raun hjálpa þeir til við að byggja styrkinn jafnvel eftir hefðbundnu 28 daga markmiðinu. Saman breyta þessi innihaldsefni mjúku, vatnsríku CH-hliðann í sterkt, álagshalt C-S-H-gel. Þessi umbreyting gerir steypuna miklu seigari gegn vandamálum sem koma fyrir í raunheimi eins og súlföt í jarðlauk, sýrustök vötn eða þrýsting frá undirjörðu vötn sem reyna að smeyga sér í gegn.
Vinnumáttu í raunheimi: 28-dagar aukning á styrk (22–35%) og minnkun á klóríð dreifingu (allt að 60%) í olísbrunnar- og sjávargeymis sementkerfum
Gögn samluð bæði á vettvangi og í tilraunastofu við sjávarútistampun og yfirborðsbyggingar staðfestir þessar kosti. Þegar silíkagás er bætt við símenntgerð fyrir olísprengjur, sýna próf um 25% betri þrýstingsstyrk eftir 28 dögum samanborið við venjulegar símenntgerðir. Þetta gerir allan muninn við að vinna með mikinn þrýsting djúpt undir jarðskorpu. Við sjávarforrit, þar sem notuð er flugsópa af flokki F, sjáum við um helmingi minni framskref kloríðs í gegnum efnið. Það merkir að verulega minni líkur séu á ryðsóun stálseygja í svæðum sem eru stöðugt útsett fyrir sjó og saltneyskur. Með því að blanda slaggi við símennt dragast loftþráðni um 40%, sem hjálpar til við að koma í veg fyrir óvænta loftflutning á milli laganna í sprengjum. Öll þessi batbætur komast niður á hvernig þessi efni finna smáar holur innan í steypusturstrúktúrunni og mynda sterka tengingu með tímanum. Fyrir alla sem byggja undirbúnun nær strandlengju eða í efnum sem eru örþróað á kjamleik, verður nauðsynlegt að bæta við sérstökum tilskeytingum til að ná tugum ára traustri notkunarlífu bygginga sinna.
Sementsblandur sem hröðva vatnsupptöku: Jafnvægi milli snöggsterkis og uppbyggingarheildar
Trietanólamín gegn tri-isoprópanólamín: Kínímisk áhrif á C-S-hydratación og hámarksþrýstistyrkur eftir 72 klukkutíma
Bæði trietanolamín (TEA) og tri-isópropánolamín (TIPA) hröðva vatnsbreytingu trikalzíumsilíkats (C3S), en þeir virka ólíklega með tímanum. TEA styður á snarvirkt frá upphafi, sem veldur því að steypa fær um 15 til 22 prósent meiri styrk eftir aðeins 24 klukkutímum. Þetta gerir það afar hentugt fyrir verkefni sem krefjast fljótsvars eða eru framkvæmd í köldum aðstæðum þar sem hægri stífna getur verið vandamál. TIPA velur algerlega annað framhaldsskjól. Í stað þess að hröðva mikið í upphafi heldur það lengri tíma áfram við hröðun, svo styrkleikainn í steypunni hefur bætist um allsherjar 30 prósent við 72 klukkutímamörkinn. Áhugaverð um TIPA er hvernig hann sameinast sjálfum steypugerfinu. Hvernig hann festist við yfirborð myndar þéttari C-S-H gerðir og betri tengingar milli dalka, sérstaklega áberandi í blandaðgerðum sem innihalda kalksteinn. Þegar karbonat er til staðar í þessum blöndum, virkar TIPA í raun enn betur en venjulega. Flerhluti verktaka segir báðar bætiefnin samhæfjast vel við venjulegar aðferðir svo lengi sem notuð séu innan matseiningarsviða sem tilgreind eru í ASTM C494-venjum. Enginn vill missa af óvæntum stífnutímum eða skyndilegum stífningarbúnaði sem eyða verkmati.
Styrking milliþyngdarsvæðisins (ITZ) og hindran á myndun mikilskrám með stjórnvarnaðri blöndun
Þegar við stjórum hröðunarferlið, bætist í raun það sem kölluð er milligangsrými eða ITZ fyrirstöfun. Svæðið þar sem símenntkaka hittir grjótið hefur alltaf verið veikt punktur í steinsteypuhyrningum. Hröðubaukar hjálpa til við að mynda jafnara vöxt á mikilvægum C-S-H krösðlum beint við markalínuna og minnka meðal annars porusíðu ITZ um 40 til 50 prósent. Þetta gerir efnið mikið seigra gegn sprungum og betur fest í heildina. Aðalástæðan fyrir þessu er sú áhugaverða staðreynd að þrenging póra dreifir álagi jafnvelur í efnið. Prófanir sýna að sprungur myndast um 25% sjaldnar þegar efni eru sett undir hitahringingar samkvæmt ASTM-kröfum. Rétt magn af hröðubaka er líka afar mikilvægt. Of mikill valdur vandamálum eins og hitapunkta eða ofsnögg stífni, sem eyðileggur samsetningu kakans og krefst því ekki til að smá sprungur geti tengst rétt. Með réttri stjórnun heldur steypa betur út frost- og þynningarhringingum ásamt endurteknum álagum, allt á meðan góð vinnaheitindi við setningu eru viðhaldin og stöðug mæting yfir tímann.
Nýjungar og sértegundir samtíðar aukaeinda við samtíðarblanda fyrir markvissa varanleikaaukning
Andvarnarefni gegn rot (t.d. kalsínítrit) og nanefni (t.d. gröppnanítur) til að bæta niðurlausn á klóríði og hafa sprungubrúunareiginleika
Nútímaleg viðbótartækni leysir rótarmál vanda efnauppbrjóts en ekki bara tekur til viðbrögða. Taka má sem dæmi kalsínítfr, sem hefur verið viðurkennt sem áreiðanlegt andvirki mótefningar samkvæmt ASTM-kröfum. Sambandið virkar með því að mynda verndandi lög umhverfis stálviðstrengingar í steypu, og breyta skaðlegum járneindum í stöðugan myrjar og hámatít. Prófanir sýna að hún getur minnkað skemmdir tengdar klóríðum um sjötíu prósent í byggingum sem eru utséðar saltvatni. Auk þessara efnafræðilegu varnarlinna bjóða nanókristall af cellulosa fram yfirleitt verndun með líkamlegum aðferðum. Þessi litlu stafsettu agneskar eru á milli 5 og 20 nanómetra í breidd og dreifast jafnt í steypublandinu. Þær mynda tengsl við vetnihydreringarvörur steypunnar og tengja smá sprungur áður en þær verða uppbyggingarvandamál. Samtök þessara aðferða auka bogspenningsstyrk um slæmlega 15 til 25 prósent, en einnig bæta ástandi efnanna eftir að sprungur hafa myndast. Þetta er mikilvægt fyrir hluti eins og brýr nálægt kjarnavegi eða olíuboranir úti á hafi, þar sem stöðugt hreyfing setur á hönnunarefnum. Áður en slíkar sérstakar viðbætur eru settar inn í raunverulegar verkefni, þurfa verkfræðingar að athuga hvernig þær sameinast öðrum algengum inniheldum eins og flugsedju eða hröðunarefni fyrir stífningu. Rétt blanda tryggir að vinnumöguleikar, loftgehalt og stífningartímar verði á samræmi við það sem mælt var í tilraunastofn.
Algengar spurningar
Spurning: Hvað eru seinni pósólusandgerðir?
Svar: Seinni pósólusandgerðir eiga sér stað þegar efni eins og silíkudrif, moldarögg og slagrými hafa áhrif á kalkhýdróxíð í gegnum hræðsluferli portlandsementsins, sem leiðir til auknings myndunar kalsíumsilíkathróða (C-S-H), sem styrkja sementgrunninn og minnka gjörvun.
Spurning: Hvernig áhrif hafa hræðsluflýtjandi bærumefni eins og TEA og TIPA á gjörvun steins?
Svar: Tríetanólamín (TEA) flýtur á undanhræðslu, sem styður fljóta styrkstigningu innan 24 klukkustunda, en trísoprópanólamín (TIPA) heldur lengra fram hjá flýtingu, sem bætir styrk á 72-klukkustundatímabili.
Spurning: Hvert er hlutverk rotshvarfa- og nanoeinda í stein?
Svar: Rotshvarfar eins og kalsíanitrit forða skemmdum með því að vernda stálviðburð, en nanoeindir eins og nanókrystallínuselúlósa styrkja stein með því að tengja rif og mynda tvinn með hræðsluefnum.