Istorija razvoja betonskog akceleratora

Sa napretkom istraživanja tehnologije prskanog betona, proces je evoluirao od metoda suhog prskanja do metoda mokrog prskanja. U inostranstvu su počela istraživanja o akceleratorima tečnog betona, a prvobitno razvijeni akceleratori tekućeg betona imali su visok sadržaj alkalija. Daljnjim istraživanjem sadržaj alkalija u tekućim akceleratorima betona postupno se smanjivao, što je dovelo do pojave bezalkalnih (niskoalkalnih) tekućih akceleratora betona na tržištu. Sredinom -1980 godina počeli su se proizvoditi i primjenjivati ​​organsko-anorganski kompozitni tekući bezalkalni (niskoalkalni) akceleratori betona. Organske komponente u ovim kompozitnim tekućim akceleratorima betona uglavnom uključuju različite alkanolamine, amide, organske alkohole, karboksilne kiseline, itd., dok se anorganske komponente prvenstveno sastoje od aluminijum sulfata. Trenutno, u razvijenim zemljama poput Japana i Evrope, bezalkalni (niskoalkalni) tekući akceleratori betona dominiraju tržištem betonskih akceleratora.

Istraživanje betonskih ubrzivača u Kini

Kinesko istraživanje akceleratora betona počelo je relativno kasno, počevši od 1960-ih. Najraniji akceleratori betona su uglavnom bili akceleratori betona u prahu, kao što su tipovi Hongxing I, 711 i 782, koji su imali visok sadržaj alkalija i značajan gubitak čvrstoće u kasnijim fazama. Devedesetih godina prošlog stoljeća, s uvođenjem tehnologije mokrog prskanja u Kinu, domaći naučnici počeli su se fokusirati na istraživanje tekućih akceleratora betona. U Kini su počeli postepeno da se razvijaju bezalkalni (niskoalkalni) tečni betonski akceleratori i organsko-anorganski kompozitni tečni betonski akceleratori, kao što je NSA tečni bezalkalni akcelerator betona koji je razvio Pan Zhihua i MJ-2000 tečni alkali -besplatni akcelerator betona koji je razvio Pekinški institut za nauku i inženjerstvo uglja. Međutim, istraživanje o tekućim bezalkalnim (niskoalkalnim) betonskim akceleratorima u Kini je još uvijek u početnoj fazi. Iako postoji mnogo vrsta proizvoda, njihove ukupne performanse su nedosljedne, mnogi proizvodi su skupi, a njihova stabilnost i prilagodljivost su loši, pa ih je potrebno dodatno poboljšati.

Vrste ubrzivača za beton

Uobičajeni tečni betonski akceleratori uključuju tip natrij silikata, tip natrijum aluminata, tip aluminijum sulfata i tip aluminijum kalij sulfata. Među njima, akceleratori tekućeg betona tipa natrijev silikat prvenstveno se sastoje od vodenog stakla (Na2SiO3) i u kombinaciji s kalij-dihromatom, natrijum nitritom i trietanolaminom, što rezultira visokom alkalnošću. Natrijum aluminat ima visoku rastvorljivost u vodi i jako je alkalan, što ga čini alkalnim akceleratorom betona. Bezalkalni (niskoalkalni) tekući akceleratori betona mogu se kategorizirati na sljedeći način:

1. Tip aluminijum sulfata

Ubrzivači tekućeg betona tipa aluminijum sulfata su formulisani kombinovanjem bezvodnog aluminijum sulfata sa drugim komponentama, koje pripadaju niskoalkalnim tečnim akceleratorima betona. Ovi akceleratori betona dolaze u mnogim varijantama, sa značajnim razlikama u sastavu i procesima formulacije. Niskoalkalni tekući akceleratori betona, prvenstveno sastavljeni od aluminij sulfata i natrijevog aluminata, imaju minimalan utjecaj na kasniju čvrstoću cementa i dobro se prilagođavaju različitim vrstama cementa. S druge strane, niskoalkalni tečni betonski akceleratori napravljeni od aluminijum sulfata i aluminijum hidroksida pojednostavljuju korake reakcije stvaranja aluminijum hidroksida i zatim polimerizacije aluminijum sulfata, ali ovi akceleratori betona imaju slabu stabilnost, skloni su taloženju i kristalizaciji i nisu pogodni. na dugotrajno skladištenje. Dodatno, aluminijum sulfat se može kombinovati sa fluoridima i magnezijum sulfatom kako bi se formulisali bezalkalni (niskoalkalni) tekući akceleratori betona.

2. Tip aluminijum-kalijum-sulfata

Kombinovanjem aluminijum-kalij sulfata sa natrijum fluoridom, sredstvima za redukciju vode i zgušnjivačima, može se formulisati niskoalkalni tečni akcelerator betona. Ovaj tip akceleratora betona općenito uključuje komponente bez alkalija, kao što je onaj koji je sintetizirao Nitto Chemical Industry Co., Ltd., koji uključuje sulfate ili karbonate alkalnih metala s aluminijskom soli topljivom u vodi.

3. Organsko-anorganski kompozitni akceleratori za beton

Organski-anorganski kompozitni akceleratori betona mogu riješiti mnoga pitanja povezana s neorganskim akceleratorima betona, kao što je značajno smanjenje stope odskoka betona tokom izgradnje povećanjem kohezije cementne suspenzije. Buegre i drugi razvili su organsko-anorganski kompozitni tekući betonski akcelerator bez alkalija s odličnim performansama koristeći nitrate i alkanolamin kao osnovne komponente, te dodavanjem karboksilnih kiselina i polihidroksi spojeva. Qin Lian i drugi razvili su ekološki prihvatljivi organsko-anorganski kompozitni tekući betonski akcelerator bez alkalija koji se sastoji uglavnom od natrijum fluorida, trietanolamina, aluminijum sulfata i poliakrilamida. U ovoj formulaciji, aluminijum sulfat i natrijum fluorid služe kao ubrzavajuće komponente; trietanolamin brzo poboljšava ranu tlačnu čvrstoću cementnog maltera; poliakrilamid povećava čvrstoću vezivanja betona, povećava debljinu pojedinačnog prskanja, smanjuje stopu odskoka, smanjuje broj ponovljenih prskanja i na kraju smanjuje troškove izgradnje.

Karakteristike betonskih ubrzivača

1. Proizvodni proces bez zagađenja i ne-korozivni

Proces proizvodnje tradicionalnih akceleratora praškastog betona troši veliku količinu sirovina i energije, stvarajući značajnu prašinu i izduvne gasove tokom mlevenja, peletiranja, kalcinacije i pakovanja, što dovodi do ozbiljnog zagađenja životne sredine. Ubrzivači tekućeg betona, međutim, izbjegavaju stvaranje prašine i izduvnih plinova, smanjujući zagađenje okoliša. Osim toga, tradicionalni alkalni akceleratori betona mogu pokrenuti alkalno-agregatne reakcije u betonu, uzrokujući ozbiljna oštećenja. Nasuprot tome, tekući bezalkalni (niskoalkalni) akceleratori betona su općenito neutralni ili blago kiseli, izbjegavajući unošenje alkalnih tvari, značajno smanjujući štetu po ljudsko zdravlje i oštećenje betona.

2. Niska stopa povrata, ušteda

Tečni bezalkalni (niskoalkalni) akceleratori betona obično sadrže komponente koje povećavaju viskozitet, efektivno smanjujući stopu odskoka betonske mješavine tokom izgradnje. Ovo smanjenje minimizira otpad sirovina, štedi troškove izgradnje i smanjuje opasnosti po zdravlje povezane sa alkalnim mokrim betonskim konstrukcijama. Tipično, stopa povrata prskanog betona sa tekućim bezalkalnim (niskoalkalnim) akceleratorima betona je oko 15%, u poređenju sa 30% kod tradicionalnih akceleratora za beton u prahu. Stoga, korištenje tečnih bezalkalnih (niskoalkalnih) akceleratora betona uvelike smanjuje stopu odskoka tokom prskanja betona, čime se smanjuju troškovi izgradnje.

3. Visok stepen mehanizacije, brz napredak projekta

Tečni bezalkalni (niskoalkalni) akceleratori betona uglavnom se primjenjuju u tehnologiji mokrog prskanja, koja ima visok stupanj mehanizacije, značajno smanjuje potrošnju ručnog rada i drastično skraćuje vrijeme potpore tunela, čime se ubrzava napredak projekta.