Ontwikkelingsgeschiedenis van betonversneller

Met de vooruitgang in het onderzoek naar spuitbetontechnologie is het proces geëvolueerd van droge spuitmethoden naar natte spuitmethoden. In het buitenland begon het onderzoek naar vloeibare betonversnellers, en de aanvankelijk ontwikkelde vloeibare betonversnellers hadden een hoog alkaligehalte. Met verder onderzoek nam het alkaligehalte van vloeibare betonversnellers geleidelijk af, wat leidde tot de opkomst van alkalivrije (laag alkalische) vloeibare betonversnellers op de markt. Tegen het midden-1980 begon men met de productie en toepassing van organisch-anorganische, vloeibare, alkalivrije (laag-alkali) betonversnellers. De organische componenten in deze samengestelde vloeibare betonversnellers omvatten voornamelijk diverse alkanolaminen, amiden, organische alcoholen, carbonzuren, enz., terwijl de anorganische componenten voornamelijk bestaan ​​uit aluminiumsulfaat. Momenteel domineren alkalivrije (laag-alkali) vloeibare betonversnellers in ontwikkelde landen zoals Japan en Europa de markt voor betonversnellers.

Onderzoek naar betonversnellers in China

Het Chinese onderzoek naar betonversnellers begon relatief laat, namelijk in de jaren zestig. De vroegste betonversnellers waren voornamelijk poederbetonversnellers, zoals de typen Hongxing I, 711 en 782, die een hoog alkaligehalte en aanzienlijk sterkteverlies in de latere stadia hadden. In de jaren negentig, met de introductie van natspuittechnologie in China, begonnen binnenlandse wetenschappers zich te concentreren op onderzoek naar vloeibare betonversnellers. Alkalivrije (laag alkalische) vloeibare betonversnellers en organisch-anorganische samengestelde vloeibare betonversnellers werden geleidelijk ontwikkeld in China, zoals de NSA vloeibare alkalivrije betonversneller ontwikkeld door Pan Zhihua en de MJ-2000 vloeibare alkali -vrije betonversneller ontwikkeld door het Beijing Institute of Coal Science and Engineering. Het onderzoek naar vloeibare alkalivrije (laag-alkali) betonversnellers in China bevindt zich echter nog in een beginfase. Hoewel er veel soorten producten zijn, zijn hun algehele prestaties inconsistent, veel producten zijn duur en hun stabiliteit en aanpassingsvermogen zijn slecht en behoeven verdere verbetering.

Soorten betonversnellers

Veel voorkomende vloeibare betonversnellers zijn onder meer het natriumsilicaattype, het natriumaluminaattype, het aluminiumsulfaattype en het aluminiumkaliumsulfaattype. Onder hen zijn de vloeibare betonversnellers van het natriumsilicaattype voornamelijk samengesteld uit waterglas (Na2SiO3) en gecombineerd met kaliumdichromaat, natriumnitriet en triethanolamine, wat resulteert in een hoge alkaliteit. Natriumaluminaat heeft een hoge oplosbaarheid in water en is sterk alkalisch, waardoor het een alkalische betonversneller is. Alkalivrije (laag alkalische) vloeibare betonversnellers kunnen als volgt worden gecategoriseerd:

1. Type aluminiumsulfaat

Vloeibare betonversnellers van het aluminiumsulfaattype worden geformuleerd door watervrij aluminiumsulfaat te combineren met andere componenten, die behoren tot vloeibare betonversnellers met een laag alkaligehalte. Deze betonversnellers zijn er in vele varianten, met aanzienlijke verschillen in samenstelling en formuleringsprocessen. Laag-alkalische vloeibare betonversnellers, voornamelijk samengesteld uit aluminiumsulfaat en natriumaluminaat, hebben een minimale invloed op de latere sterkte van cement en passen zich goed aan verschillende soorten cement aan. Aan de andere kant vereenvoudigen vloeibare betonversnellers met een laag alkaligehalte, gemaakt van aluminiumsulfaat en aluminiumhydroxide, de reactiestappen van het genereren van aluminiumhydroxide en het vervolgens polymeriseren van aluminiumsulfaat, maar deze betonversnellers hebben een slechte stabiliteit, zijn gevoelig voor neerslag en kristallisatie en zijn niet bevorderlijk. tot langdurige opslag. Bovendien kan aluminiumsulfaat worden gemengd met fluoriden en magnesiumsulfaat om alkalivrije (laag alkalische) vloeibare betonversnellers te formuleren.

2. Type aluminiumkaliumsulfaat

Door aluminiumkaliumsulfaat te combineren met natriumfluoride, waterreducerende middelen en verdikkingsmiddelen kan een vloeibare betonversneller met laag alkaligehalte worden geformuleerd. Dit type betonversneller omvat doorgaans alkalivrije componenten, zoals die gesynthetiseerd door Nitto Chemical Industry Co., Ltd., waarin alkalimetaalsulfaten of -carbonaten met een in water oplosbaar aluminiumzout zijn verwerkt.

3. Organisch-anorganische composietbetonversnellers

Organisch-anorganische betonversnellers van composiet kunnen veel problemen oplossen die verband houden met anorganische betonversnellers, zoals het aanzienlijk verminderen van de terugslagsnelheid van beton tijdens de bouw door de cohesie van de cementslurry te vergroten. Buegre en anderen ontwikkelden een organisch-anorganische samengestelde vloeibare alkalivrije betonversneller met uitstekende prestaties, waarbij nitraat en alkanolamine als basiscomponenten werden gebruikt en carbonzuren en polyhydroxyverbindingen werden toegevoegd. Qin Lian en anderen ontwikkelden een milieuvriendelijke organisch-anorganische samengestelde vloeibare alkalivrije betonversneller, voornamelijk samengesteld uit natriumfluoride, triethanolamine, aluminiumsulfaat en polyacrylamide. In deze formulering dienen aluminiumsulfaat en natriumfluoride als versnellende componenten; triethanolamine verbetert snel de vroege druksterkte van cementmortel; polyacrylamide verbetert de hechtsterkte van beton, vergroot de dikte van het enkele spuiten, vermindert de rebound-snelheid, vermindert het aantal herhaalde spuitbeurten en verlaagt uiteindelijk de bouwkosten.

Kenmerken van betonversnellers

1. Verontreinigingsvrij productieproces en niet-corrosief

Het productieproces van traditionele poederbetonversnellers verbruikt een grote hoeveelheid grondstoffen en energie, waarbij tijdens het malen, pelletiseren, calcineren en verpakken aanzienlijke hoeveelheden stof en uitlaatgassen worden gegenereerd, wat leidt tot ernstige milieuvervuiling. Vloeibare betonversnellers vermijden echter de productie van stof en uitlaatgassen, waardoor de milieuvervuiling wordt verminderd. Bovendien kunnen traditionele alkalische betonversnellers alkali-aggregaatreacties in beton veroorzaken, wat ernstige schade kan veroorzaken. Vloeibare alkalivrije (laag alkalische) betonversnellers zijn daarentegen over het algemeen neutraal of licht zuur, waardoor de introductie van alkalische stoffen wordt vermeden, waardoor de schade aan de menselijke gezondheid en betonschade aanzienlijk wordt verminderd.

2. Laag reboundpercentage, kostenbesparing

Vloeibare alkalivrije (laag-alkali) betonversnellers bevatten meestal componenten die de viscositeit verhogen, waardoor de terugslagsnelheid van betonmengsels tijdens de constructie effectief wordt verminderd. Deze vermindering minimaliseert de verspilling van grondstoffen, bespaart bouwkosten en vermindert de gezondheidsrisico's die gepaard gaan met alkalische natspuitbetonconstructies. Normaal gesproken bedraagt ​​de terugslagsnelheid van gespoten beton met vloeibare, alkalivrije (laag-alkali) betonversnellers ongeveer 15%, vergeleken met 30% bij traditionele poederbetonversnellers. Het gebruik van vloeibare, alkalivrije (laag-alkali) betonversnellers vermindert dus de terugslagsnelheid tijdens het spuiten van beton aanzienlijk, waardoor de bouwkosten worden verlaagd.

3. Hoge mate van mechanisatie, snelle projectvoortgang

Vloeibare alkalivrije (laag-alkali) betonversnellers worden voornamelijk toegepast in de natspuittechnologie, die een hoge mate van mechanisatie kent, waardoor het handarbeidverbruik aanzienlijk wordt verminderd en de ondersteuningstijd van de tunnel drastisch wordt verkort, waardoor de voortgang van het project wordt versneld.