Βιωσιμότητα υλικών αντικατάστασης τσιμέντου, σκυροδέματος και τσιμέντου στην κατασκευή Χημική πρόσμιξη

Οι χημικές ουσίες καθίστανται απαραίτητες για την παραγωγή σύγχρονου σκυροδέματος, ιδίως με την ανάπτυξη της HPC (Sonebi και Khayat, 2001), συμπεριλαμβανομένης της SCC (Sonebi, 2004· Sonebi και Μπάρτος, 1999, 2002· Zhu et al., 2004), εξαιρετικά υψηλής απόδοσης σκυρόδεμα (UHPC), και ούτω καθεξής.

Βασίζονται σε χημικά οργανικά ή ανόργανα μόρια και χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση διαφόρων ιδιοτήτων του σκυροδέματος, μόρια και χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση διαφόρων ιδιοτήτων του σκυροδέματος, όπως οι ιδιότητες ροής (παράγοντας μειωτήρα νερού, WRA, και υψηλής εμβέλειας παράγοντας μειωτήρα νερού, HRWRA), σταθερότητα (παράγοντας τροποποίησης ιξώδους, VMA) (Sonebi, 2002, 2006; Sonebi et al., 2013a,b), περιεκτικότητα σε αέρα (παράγοντας επεκπαίδευσης αέρα, AEA), συρρίκνωση (παράγοντας μείωσης πρόσμειξης), για παράδειγμα. Η WRA και η HRWRA είναι οι πιο χρησιμοποιούμενες χημικές προσμίξεις με 40% και 38%, αντίστοιχα, της συνολικής ποσότητας προσμίξεων που πωλούνται στην Ευρώπη (EFCA, 2006).

Οι προσμίξεις αυτές διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο για τη βιομηχανία σκυροδέματος, καθώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν για κύριους στόχους. Ο πρώτος στόχος είναι να μειωθεί η περιεκτικότητα σε νερό του σκυροδέματος για τη βελτίωση της αντοχής και της αντοχής, διατηρώντας παράλληλα επαρκείς ιδιότητες ροής. Ο δεύτερος στόχος είναι να αυξηθούν οι ιδιότητες ροής του σκυροδέματος διατηρώντας την ίδια περιεκτικότητα σε νερό (Sonebi, 2009). Οι προσμίξεις αυτές βρίσκονται στην αρχή της ανάπτυξης υδραγωγείου σκυροδέματος υψηλής απόδοσης (Sonebi και Bartos, 1999, 2002). Οι κύριοι τύποι είναι sulphonated φορμαλδεΰδη ναφθαλίνη, θειωμένη φορμαλδεΰδη μελαμίνης, βινυλίου συμπολυμερή και πολυκαρβοξυλικό αιθέρα με βάση. Έχουν οικολογικό προφίλ κοντά σε αυτό του τσιμέντου με εκπομπές CO2 0,72 kg CO2/kg σε σύγκριση με 0,842 για τσιμέντο (μη διαυγές), NOx 1,8 g/kg για 3,65 g/kg, αλλά μάλλον υψηλότερα SOx (μη διαυγές) με 3,6 για 0,53 g/kg (Van Den Heede και De Belie, 2012). Ωστόσο, αυτές οι προσμίξεις έχουν αμελητέα επίδραση στις συνολικές επιπτώσεις του συγκεκριμένου περιβάλλοντος, επειδή μια τέτοια μικρή ποσότητα χρησιμοποιείται σε σκυρόδεμα, που ανέρχεται μόνο σε ένα μικρό ποσοστό της μάζας τσιμέντου.