Betonisementin laadunmuutoksen mysteeri

May 11, 2023

Jätä viesti


Kaikki haluavat valvoa betonin laatua. Itse asiassa suurin vaikeus on se, että ei ole mahdollista aloittaa, kun kaikki oppikirjojen tiedot on käytetty loppuun. Vanhoilta asiantuntijoilta on turha kysyä vaikeita ongelmia. Asiantuntijoiden on vaikea keskittyä asian ytimeen menemättä paikalle ja puhumatta yleisellä tasolla. Teknisestä näkökulmasta betonin laadun valvonta tarkoittaa jokaisen linkin ja prosessin hallintaa. Jos esimerkiksi sekoitussuhde on tehty hyvin, ongelmia tulee silti. Tämä johtuu siitä, että et voi taata muita linkkejä. Mestari ei ole täynnä kirjatietoa, mutta hänellä on paljon käytännön kokemusta. Monen mestarin suurin tunne on, että hän ymmärtää erilaisten raaka-aineiden ominaisuudet, ei vain pinnallisesti, vaan myös pieniä yksityiskohtia, joita muut eivät tiedä. Jos tunnet vain yleistietoa oppikirjoissa yleisesti käytetyistä materiaaleista, se ei eroa muista. Raaka-aineiden kokonaisvaltainen hyödyntäminen suorituskykyvaatimukset täyttävän betonin valmistuksessa ei ole helppoa. Jos esimerkiksi tiedät lentotuhkasta hieman enemmän kuin muut, on mahdollista sekoittaa muita paremmin. Kun ongelmia ilmenee, muut tekevät. Tietokanta on epätäydellinen, joten et tiedä sitä pitkän harkinnan jälkeen. Ratkaiset ongelman ajattelemalla tietopisteitä, joita muut eivät ole hallinneet.


Sementtimuutosten neljä ominaisuutta:

Suurin osa betonista on sementtiä. Sementti on yksi tärkeimmistä betonin laatuun vaikuttavista tekijöistä. 28v iän jälkeen vahvuus ei lisäänny, nesteytyslämpö on korkea alkuvaiheessa ja halkeilu on ilmeistä alkuvaiheessa. Nämä ovat joitakin ongelmia, joita tavalliset ihmiset eivät ymmärrä betonin valmistuksessa käytettävässä sementissä. Vaikka betonin laadunvalvontaan vaikuttaa monia tekijöitä, 1920-luvulta lähtien sementtiteollisuuden kehitystaustan näkökulmasta sementin ulkonäkö ei ole merkittävästi muuttunut, mutta sementin mineraalikoostumus ja lujuus ovat muuttuneet modernisoinnin myötä. sementtiteollisuudesta. Suuria muutoksia on tapahtunut, ja näillä muutoksilla on ollut merkittävä vaikutus betonin laadunvalvontaan nykyään. AM Neville huomautti kirjassa "Properties of betonin" (neljäs painos), että sementin muutokset voidaan tiivistää seuraaviin neljään kohtaan:


1. C3S-pitoisuus kasvoi merkittävästi, kun taas C2S-pitoisuus laski vastaavasti

Puhutaanpa Isosta-Britanniasta. Vuonna 1960 C3S-pitoisuus oli vain noin 47 prosenttia ja 1970-luvulla noin 54 prosenttia, kun C2S-pitoisuus laski vastaavasti ja kokonaiskalsiumsilikaattipitoisuus pysyi noin 70-71 prosentissa, mikä periaatteessa ei muutu. . Puolivälissä Ranskassa portlandsementin keskimääräinen C3S-pitoisuus oli 42 prosenttia, mikä nousi 58,4 prosenttiin vuonna 1989, kun taas C2S-pitoisuus laski 28 prosentista 13 prosenttiin samaan aikaan.


2. Varhaisen sementtilaastin lujuus kasvaa

Toinen ominaisuus on, että sementtilaastin lujuus vaihtelee suuresti, pääasiassa siksi, että 7d-lujuus kiinteällä vesi-sideainesuhteella kasvaa merkittävästi, ja myös 28d-lujuus paranee huomattavasti. Toinen erittäin tärkeä indikaattori ei kuitenkaan ole parantunut, ja se on vahvuus 28v iän jälkeen. Tiedämme, että vuonna 1970 vaadittiin vesi-sementtisuhde 0,50 betonin kuution lujuuden saavuttamiseksi 32,5 MPa. Vuonna 1984 vesi-sementtisuhteeksi vaadittiin 0,57. Jos vedenkulutus betonin kuutiometriä kohden pidetään ennallaan 175 kg/m3, jos työn suorituskyky pysyy samana, sementin kulutus pienenee 350 kg/m3:sta 307 kg/m3:iin. Jotta hiiltyneet tai kuluneet aineet tunkeutuisivat siihen helpommin, otamme vähitellen käyttöön korkeamman vesi-sementtisuhteen ja pienemmän sementtipitoisuuden tehdäksemme betonista läpäisevämmän. Tällä tavalla yleisbetonin kestävyys on alhaisempi. Varhaisen lujuuden nopea kasvu tarkoittaa myös sitä, että riittävä muotin lujuus saavutetaan nopeammin kuin betonissa "vanhalla" sementillä, mikä estää varhaisen tehokkaan kovettumisen. Tämän seurauksena betonin suorituskykyä ei voida parantaa pitkällä aikavälillä.


3. Sementtilaastin 28d lujuuden suhde 7d lujuuteen pienenee

Sementtilaastin lujuus ensimmäisellä 28 päivän iällä kasvaa nopeasti, mikä johtaa 28 päivän lujuuden ja 7 päivän lujuuden suhteen laskuun, mikä johtuu C3S-pitoisuuden ja C2S-pitoisuuden suhteen kasvusta, johon vaikuttaa sen hydraationopeus. . Sementtilaastin 28d lujuuden suhde 7d lujuuteen näyttää olevan pienempi alhaisella vesi-sideainesuhteella. Tämä empiirinen teoria johtaa enemmän alkaliin nykyaikaisessa sementissä. Jokainen sementinvalmistaja lisää alkalia salaa, eikä se ole kiinteä. Se lisää alkalia joustavasti asiakkaan tilanteen mukaan ja täyttää asiakkaan vaatimukset. Vuonna 1923 betonin puristuslujuus oli lineaarinen iän logaritmilla 25 tai 50 vuoteen, mikä johtui korkean C2S-pitoisuuden ja matalan hienouden sementin käytöstä betonin valmistukseen. Vuonna 1937 puristuslujuuden ja iän välinen logaritminen suhde oli noin 10 vuotta, mikä johtui alhaisen C2S-pitoisuuden ja korkean hienouden sementin käytöstä betonin valmistukseen. Viime vuosina lyhyemmillä suhteilla. Tämä suuntaus näkyy kuvasta 3.

The ratio of cement mortar 28d strength to 7d strength decreases

4. Sementin hienouden jatkuva parantaminen

Koska sementtiteollisuus ottaa nyt käyttöön uusia tuotantolaitteita, jotka ovat paljon kehittyneempiä kuin ennen, erityisesti uusien hiomalaitteiden jatkuvan päivityksen ja edistymisen jälkeen, sementin ominaispinta-ala (hienous) on kasvanut tasaisesti. On syytä huomauttaa, että monet meistä pelaavat nyt betonin laadulla ja omalla taskurahalla. Sementin ominaispinta-alan kasvattamiseksi monet ihmiset ajattelevat, että tuotantokustannuksia on alennettava, mikä on myös tapa selviytyä. Tämä on pitkän aikavälin peli. Sementin ominaispinta-alan kasvattaminen voi lisätä varhaista hydrataationopeutta ja lujuutta, mikä nostaa sementin hintaa, mutta tämä johtaa väistämättä liialliseen jauhamiseen ja tuotantokustannusten nousuun. Siksi sementinvalmistajat ovat halukkaampia hyödyntämään täysimääräisesti tuotantolaitteiden teknisiä päivityksiä ja löytämään tasapainon näiden kahden välillä. Nyt on hyvä tapa, eli käyttää hiontaapua. Hiontaapuaineiden lisääminen on yleinen tuotantomenetelmä sementin hienouden lisäämiseksi.

Nyt sementti on hyvin erilainen kuin sementti 100 vuotta sitten. Monet olemassa olevat korkean lujuuden sementit voivat käyttää korkeaa C3S:ää, matalaa C2S:ää ja suurta hienojakoisuutta saavuttaakseen varhaiset korkean lujuuden tavoitteet. Vaikka "lujan sementin" käyttö voi vähentää määrätyn lujuuden omaavan sementin määrää, nopeuttaa muotin poistoa ja nopeuttaa projektin etenemistä, jotta rakentamisen pääurakoitsija voi saada valtavia etuja, mutta korkea vesi- sideainesuhde ja alhainen sementtimäärä johtavat helposti betonin korkeaan läpäisevyyteen. Vähemmän kestävä. Liiallinen varhainen lujuus ja ennenaikainen luopuminen tehokkaasta muotin huollosta aiheuttavat myös turvallisuusriskejä projektin laadulle.


Muut kysymys:

1. Sementin lujuuden takuu

Mehta mainitsi kohdassa "Betonin mikrorakenne, suorituskyky ja materiaalit", että kustannustehokkaan laadunvalvontajärjestelmän tulee perustua tilastollisiin menetelmiin ja valmisbetonin tuotanto on mukautettava tähän. Tämän tavoitteen toteuttamisen tulee perustua seuraaviin periaatteisiin: Ensinnäkin satunnaisotannalla, jolla varmistetaan, että näytteet ovat satunnaisia ​​tiedonkeruuprosessissa, ei keinotekoista huijausta. Toinen on ottaa käyttöön kellomainen normaalijakaumakäyrä, kuten kuvassa 5.2-1A alla. Tilastollisesti laadunvalvonta suoritetaan ohjauskaavioilla, jotka esittävät graafisesti jatkuvassa testausohjelmassa saatuja tuloksia. Kun piirretty käyrä lähestyy tai ylittää kaavion ylä- tai alarajaa, se osoittaa, että vastaavat toimenpiteet on suoritettava.

Tilastollisten menetelmien käyttöönottoon ei ole oikotietä, tämä on kuollut teoria, joka tekee sen ja tekee sen hienosti, voi hallita sementin lujuutta. Pienissä sementin tuotantoyrityksissä vain 42,5-luokan sementtilaastin lujuuden hallinta on suurempi kuin 42,5 MPa, keskihajonta vaihtelee suuresti ja enimmäislujuusarvo on alhainen, mikä ilmeisesti poikkeaa matemaattisten tilastojen periaatteesta. Siksi betonin valmistuksessa käytettävän sementin tulee valita valmistaja, jolla on korkea lujuustakuuaste hallitakseen laadunvaihteluista aiheutuvaa riskiä.

Guarantee rate of cement strength

2. Korkean suorituskyvyn betonissa käytetty sementti

Kuten edellisestä voidaan nähdä, nykyiset sementtimarkkinat ovat tyypilliset myyjämarkkinat ja betoninvalmistajat käyttävät sementtiä passiivisesti. Sementin valmistajille on ehdotettava järkevämpiä teknisiä suorituskykyindikaattoreita betonin suunnittelusovelluksen näkökulmasta, jotta betonin suorituskyvyn parantamisen ongelma voidaan ratkaista alusta alkaen. Vältä yksittäisen sementtivalmistajien ehdottaman sementtituotteen passiivista käyttöä, mikä johtaa betonin riittämättömään kestävyyteen ja muihin ongelmiin.

Asunto- ja kaupunki- ja maaseutukehityksen ministeriön ja teollistumistietojen ministeriön yhdessä julkaisemassa "teknisessä ohjeessa korkean suorituskyvyn betonin levittämiseksi" määrätään, että portlandsementin ja tavallisen portlandsementin ominaispinta-ala ei saa ylittää 350 m2/kg; Kuona Portlandsementti, Puzzolaaninen piidioksidi Suolasementtiä ja lentotuhkaa Portlandsementtiä edustaa seulajäännös, ja 80 μm:n neliömäisen seulan seulajäännös on enintään 10 prosenttia tai 45 μm:n neliömäisen seulan seulajäännös on enintään 30 prosenttia.


3. Sementin koostumus on monimutkainen

Viime vuosina tarvittavat tekniikat kotitalousjätteen ja yhdyskuntalietteen koordinoimiseksi sementtiuuneissa ovat tulleet yhä kypsemmiksi. Sillä on tärkeä rooli kaupunkisyndrooman ratkaisemisessa ja paremman kaupunkielämän rakentamisessa. Kotitalousjätteen lähde on kuitenkin monimutkainen, ja myös kalsinoidun tuhkan koostumus muuttuu suuresti. Sementin valmistuksen ja betonin käytön varmistaminen, mutta sementin ja lisäaineiden yhteensopivuuden heikkenemisen välttäminen on huomion arvoinen ongelma.

Sementin muutos on asteittaista, ja sen koostumuksen muutos ja suoritusindikaattoreiden kehityslaki yhdistettynä teknisiin ominaisuuksiin on ymmärrettävä täysin, jotta sementtibetonin yleiset edut saadaan täysin käyttöön.


Lähetä kysely