EN
Aditif Pengikat Pozolan: Membina Kekuatan dan Ketumpatan Jangka Panjang
Bagaimana fume silika, abu terbang, dan slag mendorong pembentukan C-S-H dan mengurangkan kekaburan melalui tindak balas pozzolan sekunder
Apabila ditambahkan ke dalam campuran simen, bahan-bahan seperti fume silika, abu terbang, dan slag menghasilkan sesuatu yang istimewa melalui apa yang dikenali sebagai tindak balas pozolan kedua. Bahan-bahan ini bertindak balas dengan kalsium hidroksida CH yang terbentuk secara semula jadi semasa proses penghidratan simen Portland, menghasilkan lebih banyak kalsium silikat terhidrat atau C-S-H. Apa yang berlaku seterusnya adalah agak menakjubkan. Sebatian baharu ini mengisi semua ruang kecil di antara zarah-zarah dalam matriks simen. Ini menjadikan keseluruhan struktur lebih padat, mengurangkan penembusan air sebanyak kira-kira 40 peratus berbanding simen Portland biasa sahaja. Fume silika berfungsi dengan sangat baik kerana zarah-zarahnya sangat halus—kira-kira 100 kali lebih kecil daripada zarah simen biasa—yang membantu memadatkan semua komponen dengan lebih baik dan mempercepatkan pembentukan C-S-H yang penting. Abu terbang dan GGBFS mengambil masa yang lebih lama untuk bertindak balas tetapi terus aktif dari semasa ke semasa, jadi ia sebenarnya membantu meningkatkan kekuatan walaupun selepas tempoh piawaian 28 hari. Secara bersama, bahan-bahan ini menukar komponen CH yang lembut dan cair menjadi gel C-S-H yang kuat dan mampu menanggung beban. Perubahan ini menjadikan konkrit jauh lebih tahan terhadap masalah yang kita lihat dalam keadaan sebenar seperti sulfat dalam tanah, air berasid, atau tekanan daripada bendalir bawah tanah yang cuba meresap masuk.
Prestasi dunia sebenar: peningkatan kekuatan 28 hari (22–35%) dan pengurangan resapan klorida (sehingga 60%) dalam sistem simen kelas minyak dan laut
Data yang dikumpulkan di tapak dan dalam tetapan makmal semasa operasi pengeboran lepas pantai dan pembinaan marin mengesahkan kelebihan ini. Apabila haba silika ditambah kepada campuran simen keluli minyak, ujian menunjukkan peningkatan sekitar 25% dalam kekuatan mampatan selepas 28 hari berbanding campuran simen biasa. Ini membuatkan perbezaan besar apabila berurusan dengan tekanan tinggi di bawah tanah. Untuk aplikasi marin menggunakan abu terbang Kelas F, kita melihat pengurangan kira-kira separuh dalam pergerakan klorida menerusi bahan tersebut. Ini bermakna kemungkinan besar berlakunya kakisan pada bar keluli pengukuhan adalah jauh lebih rendah di kawasan yang sentiasa terdedah kepada air laut dan percikan garam. Campuran slag dengan simen mengurangkan ketelapan gas sebanyak kira-kira 40%, yang membantu menghentikan pergerakan gas yang tidak diingini antara lapisan dalam keluli. Semua peningkatan ini disebabkan oleh cara bahan-bahan ini memperhalus liang-liang halus dalam matriks konkrit sambil membentuk struktur ikatan yang lebih kuat dari masa ke masa. Bagi sesiapa yang membina infrastruktur berdekatan pantai atau dalam persekitaran agresif secara kimia, penambahan aditif istimewa ini menjadi perkara yang amat perlu untuk mendapatkan jangka hayat perkhidmatan yang boleh dipercayai selama beberapa dekad bagi struktur mereka.
Aditif Pengekalan Mempercepat Penghidratan: Menyeimbangkan Kekuatan Awal dan Integriti Struktur
Trietanolamina berbanding tri-isopropanolamina: Kesan kinetik terhadap penghidratan C-S dan pengoptimuman kekuatan mampatan 72 jam
Triethanolamine (TEA) dan tri-isopropanolamine (TIPA) kedua-duanya mempercepat proses penghidratan silikat tricalcium (C3S), tetapi berfungsi secara berbeza mengikut masa. TEA memulakan tindakan dengan cepat sejak awal, yang bermakna konkrit memperoleh kekuatan lebih sebanyak 15 hingga 22 peratus selepas hanya 24 jam. Ini menjadikannya sangat sesuai untuk projek yang memerlukan penyelesaian pantas atau kerja-kerja yang dijalankan dalam keadaan sejuk di mana proses pemerapan yang perlahan menjadi masalah. TIPA mengambil pendekatan yang berbeza sama sekali. Sebaliknya memburu-buru pada peringkat awal, ia mengekalkan pecutan lebih lama, sehingga kita dapat melihat peningkatan kekuatan sekitar 30 peratus pada tanda 72 jam. Yang menarik mengenai TIPA adalah cara ia berinteraksi dengan matriks simen itu sendiri. Cara ia melekat pada permukaan mencipta struktur C-S-H yang lebih padat dan sambungan zarah yang lebih baik, terutamanya ketara dalam campuran yang mengandungi batu kapur. Apabila karbonat hadir dalam campuran ini, TIPA sebenarnya berfungsi lebih baik daripada biasa. Kebanyakan kontraktor akan memberitahu bahawa kedua-dua bahan tambah ini serasi dengan amalan piawaian selagi dos yang digunakan berada dalam julat yang ditentukan oleh piawaian ASTM C494. Tiada siapa mahu masa penetapan yang tidak dijangka atau isu pengerasan mendadak merosakkan tapak kerja.
Menguatkan zon peralihan antara muka (ITZ) dan menekan pembentukan retak mikro melalui pengubahan kawalan penghidratan
Apabila kita mengawal proses pecutan, ia sebenarnya memperbaiki apa yang dikenali sebagai zon peralihan antara muka, atau ITZ secara ringkasnya. Kawasan di mana adunan simen bertemu agregat ini sentiasa menjadi titik lemah dalam struktur konkrit. Pemecut membantu mencipta pertumbuhan hablur C-S-H yang lebih sekata pada sempadan tersebut, mengurangkan kebolehtelapan ITZ sekitar 40 hingga 50 peratus. Ini menjadikan bahan tersebut lebih tahan terhadap retakan dan ikatan keseluruhan yang lebih baik. Yang lebih menarik ialah bagaimana pengecilan liang ini menyebarkan tekanan secara lebih rata ke seluruh bahan. Ujian menunjukkan bahawa retakan mula terbentuk kira-kira 25% kurang kerap apabila bahan mengalami kitaran haba mengikut piawaian ASTM. Penggunaan jumlah pemecut yang betul juga sangat penting. Terlalu banyak boleh menyebabkan masalah seperti tompok panas atau pengerasan awal, yang mengganggu kekonsistenan adunan dan menghalang penyambungan retakan mikro dengan betul. Dengan kawalan yang sesuai, konkrit menjadi lebih tahan terhadap kitaran beku-cair serta beban berulang, sambil mengekalkan kemudahan kerja semasa pemasangan dan dimensi yang stabil dari masa ke masa.
Aditif Pengecoran Simen Khusus dan Muncul untuk Peningkatan Ketahanan Tertentu
Perencat kakisan (contohnya, kalsium nitrit) dan bahan nano (contohnya, hablur nano selulosa) untuk rintangan klorida dan fungsi penutup rekahan
Teknologi aditif moden menangani punca utama degradasi bahan dan bukannya hanya merawat gejala. Ambil contoh kalsium nitrit, yang telah diiktiraf sebagai perencat kakisan yang boleh dipercayai mengikut piawaian ASTM. Sebatian ini berfungsi dengan membentuk lapisan pelindung di sekeliling pengukuat keluli dalam konkrit, menukarkan ion ferus yang merosakkan kepada bentuk magnetit dan hematit yang stabil. Ujian menunjukkan ia mampu mengurangkan kerosakan berkaitan klorida sebanyak kira-kira 70% pada struktur yang terdedah kepada persekitaran air laut. Selain daripada pertahanan kimia ini, hablur nano selulosa menawarkan satu lagi lapisan perlindungan secara fizikal. Zarah kecil berbentuk rod ini berukuran antara 5 hingga 20 nanometer lebar dan tersebar rata di seluruh campuran simen. Mereka membentuk ikatan dengan hasil-hasil penghidratan simen dan secara berkesan menghubungkan retakan kecil sebelum menjadi isu struktur. Kombinasi pendekatan ini meningkatkan kekuatan lentur sebanyak kira-kira 15 hingga 25%, sambil juga meningkatkan ketahanan bahan selepas berlakunya retakan. Ini sangat penting bagi struktur seperti jambatan berhampiran pantai atau pelantar minyak di tengah laut, di mana pergerakan berterusan memberi tekanan pada bahan pembinaan. Namun sebelum menggunakan aditif khusus ini dalam projek sebenar, jurutera perlu memeriksa bagaimana mereka berinteraksi dengan bahan-bahan biasa lain seperti abu terbang atau pemecut penetapan. Mendapatkan campuran yang betul memastikan kerja-kerja seperti kemudahan pengendalian, kandungan udara, dan masa pengecutan kekal konsisten dengan apa yang diperhatikan semasa ujian makmal.
Soalan Lazim
Soalan: Apakah tindak balas pozolan sekunder?
Jawapan: Tindak balas pozolan sekunder berlaku apabila bahan seperti wasap silika, abu terbang, dan slag bertindak balas dengan kalsium hidroksida semasa proses penghidratan simen Portland, menghasilkan pembentukan tambahan kalsium silikat terhidrat (C-S-H), yang mengukuhkan matriks simen dan mengurangkan ketelapan.
Soalan: Bagaimanakah aditif pemecut penghidratan seperti TEA dan TIPA mempengaruhi proses penulenan konkrit?
Jawapan: Trietanolamina (TEA) mempercepatkan penghidratan pada peringkat awal, membantu pencapaian kekuatan dengan cepat dalam tempoh 24 jam, manakala tri-isopropanolamina (TIPA) mengekalkan pecutan untuk tempoh yang lebih panjang, meningkatkan kekuatan pada tanda 72 jam.
Soalan: Apakah peranan perencat kakisan dan bahan nano dalam konkrit?
Jawapan: Perencat kakisan seperti kalsium nitrit mencegah kerosakan dengan melindungi tetulang keluli, manakala bahan nano seperti hablur nano selulosa mengukuhkan konkrit dengan merapatkan rekahan dan membentuk ikatan dengan hasil penghidratan.