Ιστορικό Ανάπτυξης Επιταχυντή Σκυροδέματος

Με την πρόοδο της έρευνας για την τεχνολογία ψεκασμένου σκυροδέματος, η διαδικασία έχει εξελιχθεί από μεθόδους ξηρού ψεκασμού σε μεθόδους υγρού ψεκασμού. Στο εξωτερικό ξεκίνησαν έρευνες για επιταχυντές υγρού σκυροδέματος και οι αρχικά αναπτυγμένοι επιταχυντές υγρού σκυροδέματος είχαν υψηλή περιεκτικότητα σε αλκάλια. Με περαιτέρω έρευνα, η περιεκτικότητα σε αλκάλια των επιταχυντών υγρού σκυροδέματος σταδιακά μειώθηκε, οδηγώντας στην εμφάνιση στην αγορά επιταχυντών υγρού σκυροδέματος χωρίς αλκάλια (χαμηλής περιεκτικότητας σε αλκάλια). Στα μέσα-1980, άρχισαν να παράγονται και να εφαρμόζονται οργανικοί-ανόργανοι σύνθετοι επιταχυντές σκυροδέματος χωρίς αλκάλια (χαμηλής περιεκτικότητας σε αλκάλια). Τα οργανικά συστατικά σε αυτούς τους σύνθετους επιταχυντές υγρού σκυροδέματος περιλαμβάνουν κυρίως διάφορες αλκανολαμίνες, αμίδια, οργανικές αλκοόλες, καρβοξυλικά οξέα κ.λπ., ενώ τα ανόργανα συστατικά αποτελούνται κυρίως από θειικό αλουμίνιο. Επί του παρόντος, σε ανεπτυγμένες χώρες όπως η Ιαπωνία και η Ευρώπη, οι επιταχυντές υγρού σκυροδέματος χωρίς αλκάλια (χαμηλής περιεκτικότητας σε αλκάλια) κυριαρχούν στην αγορά επιταχυντών σκυροδέματος.

Έρευνα για επιταχυντές σκυροδέματος στην Κίνα

Η έρευνα της Κίνας για τους επιταχυντές σκυροδέματος ξεκίνησε σχετικά αργά, ξεκινώντας από τη δεκαετία του 1960. Οι πρώτοι επιταχυντές σκυροδέματος ήταν κυρίως επιταχυντές σκυροδέματος πούδρας, όπως οι τύποι Hongxing I, 711 και 782, οι οποίοι είχαν υψηλή περιεκτικότητα σε αλκάλια και σημαντική απώλεια αντοχής στα μεταγενέστερα στάδια. Στη δεκαετία του 1990, με την εισαγωγή της τεχνολογίας υγρού ψεκασμού στην Κίνα, οι εγχώριοι μελετητές άρχισαν να επικεντρώνονται στην έρευνα των επιταχυντών υγρού σκυροδέματος. Οι επιταχυντές υγρού σκυροδέματος χωρίς αλκάλια (χαμηλού αλκαλίου) και οι επιταχυντές υγρού σκυροδέματος οργανικού-ανόργανου σύνθετου σκυροδέματος άρχισαν να αναπτύσσονται σταδιακά στην Κίνα, όπως ο επιταχυντής σκυροδέματος υγρού χωρίς αλκάλια NSA που αναπτύχθηκε από την Pan Zhihua και το MJ-2000 υγρό αλκάλιο - δωρεάν επιταχυντής σκυροδέματος που αναπτύχθηκε από το Ινστιτούτο Επιστήμης και Μηχανικής Άνθρακα του Πεκίνου. Ωστόσο, η έρευνα για επιταχυντές σκυροδέματος χωρίς υγρά (χαμηλή αλκαλική) στην Κίνα βρίσκεται ακόμη σε αρχικό στάδιο. Παρόλο που υπάρχουν πολλοί τύποι προϊόντων, η συνολική τους απόδοση είναι ασυνεπής, πολλά προϊόντα είναι ακριβά και η σταθερότητα και η προσαρμοστικότητά τους είναι κακές και χρειάζονται περαιτέρω βελτίωση.

Τύποι επιταχυντών σκυροδέματος

Οι συνήθεις επιταχυντές υγρού σκυροδέματος περιλαμβάνουν τον τύπο πυριτικού νατρίου, τον τύπο αργιλικού νατρίου, τον τύπο θειικού αλουμινίου και τον τύπο θειικού καλίου αργιλίου. Μεταξύ αυτών, οι επιταχυντές υγρού σκυροδέματος τύπου πυριτικού νατρίου αποτελούνται κυρίως από υαλοπίνακας νερού (Na2SiO3) και συνδυάζονται με διχρωμικό κάλιο, νιτρώδες νάτριο και τριαιθανολαμίνη, με αποτέλεσμα υψηλή αλκαλικότητα. Το αργιλικό νάτριο έχει υψηλή διαλυτότητα στο νερό και είναι έντονα αλκαλικό, καθιστώντας το επιταχυντή αλκαλικού σκυροδέματος. Οι επιταχυντές υγρού σκυροδέματος χωρίς αλκάλια (χαμηλών αλκαλίων) μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ως εξής:

1. Τύπος Θειικού Αλουμινίου

Οι επιταχυντές υγρού σκυροδέματος τύπου θειικού αλουμινίου διαμορφώνονται συνδυάζοντας άνυδρο θειικό αλουμίνιο με άλλα συστατικά, που ανήκουν σε επιταχυντές σκυροδέματος χαμηλής αλκαλικότητας σε υγρό. Αυτοί οι επιταχυντές σκυροδέματος διατίθενται σε πολλές ποικιλίες, με σημαντικές διαφορές στη σύνθεση και τις διαδικασίες σύνθεσης. Οι επιταχυντές σκυροδέματος με χαμηλή περιεκτικότητα σε αλκαλικό υγρό, που αποτελούνται κυρίως από θειικό αλουμίνιο και αργιλικό νάτριο, έχουν ελάχιστη επίδραση στη μεταγενέστερη αντοχή του τσιμέντου και προσαρμόζονται καλά σε διαφορετικούς τύπους τσιμέντου. Από την άλλη πλευρά, οι επιταχυντές σκυροδέματος χαμηλών αλκαλικών υγρών από θειικό αργίλιο και υδροξείδιο του αργιλίου απλοποιούν τα στάδια αντίδρασης παραγωγής υδροξειδίου του αργιλίου και στη συνέχεια πολυμερισμού θειικού αλουμινίου, αλλά αυτοί οι επιταχυντές σκυροδέματος έχουν κακή σταθερότητα, είναι επιρρεπείς σε καθίζηση και κρυστάλλωση και δεν ευνοούν για μακροχρόνια αποθήκευση. Επιπλέον, το θειικό αλουμίνιο μπορεί να αναμιχθεί με φθοριούχα και θειικό μαγνήσιο για να σχηματίσει επιταχυντές υγρού σκυροδέματος χωρίς αλκάλια (χαμηλής περιεκτικότητας σε αλκάλια).

2. Τύπος Θειικού Καλίου Αλουμινίου

Με την ανάμειξη θειικού καλίου αργιλίου με φθοριούχο νάτριο, παράγοντες μείωσης του νερού και παχυντές, μπορεί να διαμορφωθεί ένας επιταχυντής σκυροδέματος χαμηλής περιεκτικότητας σε αλκαλικό υγρό. Αυτός ο τύπος επιταχυντή σκυροδέματος γενικά περιλαμβάνει συστατικά χωρίς αλκάλια, όπως αυτό που συντίθεται από τη Nitto Chemical Industry Co., Ltd., το οποίο ενσωματώνει θειικά ή ανθρακικά αλκαλικά μέταλλα με ένα υδατοδιαλυτό άλας αλουμινίου.

3. Οργανικοί-Ανόργανοι Σύνθετοι Επιταχυντές Σκυροδέματος

Οι επιταχυντές οργανικού-ανόργανου σύνθετου σκυροδέματος μπορούν να λύσουν πολλά ζητήματα που σχετίζονται με τους επιταχυντές ανόργανου σκυροδέματος, όπως η σημαντική μείωση του ρυθμού ανάκαμψης του σκυροδέματος κατά την κατασκευή αυξάνοντας τη συνοχή του πολτού τσιμέντου. Ο Buegre και άλλοι ανέπτυξαν έναν οργανικό-ανόργανο σύνθετο υγρό επιταχυντή σκυροδέματος χωρίς αλκάλια με εξαιρετική απόδοση χρησιμοποιώντας νιτρικά και αλκανολαμίνη ως βασικά συστατικά και προσθέτοντας καρβοξυλικά οξέα και πολυυδροξυ ενώσεις. Ο Qin Lian και άλλοι ανέπτυξαν έναν φιλικό προς το περιβάλλον οργανικό-ανόργανο σύνθετο υγρό επιταχυντή σκυροδέματος χωρίς αλκάλια που αποτελείται κυρίως από φθοριούχο νάτριο, τριαιθανολαμίνη, θειικό αλουμίνιο και πολυακρυλαμίδιο. Σε αυτή τη σύνθεση, το θειικό αργίλιο και το φθοριούχο νάτριο χρησιμεύουν ως επιταχυντικά συστατικά. Η τριαιθανολαμίνη βελτιώνει γρήγορα την πρώιμη θλιπτική αντοχή της τσιμεντοκονίας. Το πολυακρυλαμίδιο ενισχύει την αντοχή συγκόλλησης του σκυροδέματος, αυξάνει το πάχος ενός ψεκασμού, μειώνει τον ρυθμό ανάκαμψης, μειώνει τον αριθμό των επαναλαμβανόμενων ψεκασμών και τελικά μειώνει το κόστος κατασκευής.

Χαρακτηριστικά Επιταχυντών Σκυροδέματος

1. Διαδικασία παραγωγής χωρίς ρύπανση και μη διαβρωτικό

Η διαδικασία παραγωγής των παραδοσιακών επιταχυντών σκυροδέματος σε σκόνη καταναλώνει μεγάλη ποσότητα πρώτων υλών και ενέργειας, δημιουργώντας σημαντική σκόνη και καυσαέρια κατά τη διάρκεια της άλεσης, της σφαιροποίησης, της ασβεστοποίησης και της συσκευασίας, οδηγώντας σε σοβαρή περιβαλλοντική ρύπανση. Οι επιταχυντές υγρού σκυροδέματος, ωστόσο, αποφεύγουν την παραγωγή σκόνης και καυσαερίων, μειώνοντας τη ρύπανση του περιβάλλοντος. Επιπλέον, οι παραδοσιακοί επιταχυντές αλκαλικού σκυροδέματος μπορούν να προκαλέσουν αντιδράσεις αλκαλικών αδρανών στο σκυρόδεμα, προκαλώντας σοβαρές ζημιές. Αντίθετα, οι επιταχυντές σκυροδέματος χωρίς υγρά (χαμηλά αλκάλια) είναι γενικά ουδέτεροι ή ελαφρώς όξινοι, αποφεύγοντας την εισαγωγή αλκαλικών ουσιών, μειώνοντας σημαντικά τις βλάβες στην ανθρώπινη υγεία και τη ζημιά στο σκυρόδεμα.

2. Χαμηλό ποσοστό ανάκαμψης, εξοικονόμηση κόστους

Οι επιταχυντές σκυροδέματος χωρίς υγρά (χαμηλά αλκάλια) συνήθως περιέχουν συστατικά που αυξάνουν το ιξώδες, μειώνοντας αποτελεσματικά τον ρυθμό ανάκαμψης των μιγμάτων σκυροδέματος κατά την κατασκευή. Αυτή η μείωση ελαχιστοποιεί τα απόβλητα πρώτων υλών, εξοικονομεί κόστος κατασκευής και μειώνει τους κινδύνους για την υγεία που σχετίζονται με την κατασκευή αλκαλικού σκυροδέματος υγρού ψεκασμού. Τυπικά, ο ρυθμός ανάκαμψης του ψεκασμένου σκυροδέματος με επιταχυντές σκυροδέματος χωρίς υγρά αλκάλια (χαμηλών αλκαλίων) είναι περίπου 15%, σε σύγκριση με 30% με τους παραδοσιακούς επιταχυντές σκυροδέματος σε σκόνη. Έτσι, η χρήση επιταχυντών σκυροδέματος χωρίς υγρά (χαμηλά αλκάλια) μειώνει σημαντικά τον ρυθμό ανάκαμψης κατά τον ψεκασμό σκυροδέματος, μειώνοντας έτσι το κόστος κατασκευής.

3. Υψηλός Βαθμός Μηχανοποίησης, Γρήγορη Πρόοδος Έργου

Οι επιταχυντές σκυροδέματος χωρίς υγρά (χαμηλά αλκάλια) εφαρμόζονται κυρίως στην τεχνολογία υγρού ψεκασμού, η οποία έχει υψηλό βαθμό μηχανοποίησης, μειώνοντας σημαντικά την κατανάλωση χειρωνακτικής εργασίας και μειώνοντας δραστικά τον χρόνο στήριξης της σήραγγας, επιταχύνοντας έτσι την πρόοδο του έργου.