Concrete Acceleratorin kehityshistoria

Ruiskubetoniteknologian tutkimuksen edistyessä prosessi on kehittynyt kuivaruiskutusmenetelmistä märkäruiskutusmenetelmiin. Ulkomailla aloitettiin nestemäisten betonin kiihdyttimien tutkimus, ja alun perin kehitetyissä nestemäisissä betonikiihdyttimissä oli korkea alkalipitoisuus. Lisätutkimuksen myötä nestemäisten betonikiihdyttimien alkalipitoisuus pieneni vähitellen, mikä johti alkalivapaiden (matalaemäksisten) nestemäisten betonikiihdyttimien syntymiseen markkinoille. S:n puolivälissä alettiin valmistaa ja käyttää orgaan-epäorgaanisia komposiittinestemäisiä alkalivapaita (matalaemäksisiä) betonikiihdyttimiä. Näiden komposiittinestemäisten betonikiihdyttimien orgaaniset komponentit sisältävät pääasiassa erilaisia ​​alkanoliamiineja, amideja, orgaanisia alkoholeja, karboksyylihappoja jne., kun taas epäorgaaniset komponentit koostuvat pääasiassa alumiinisulfaatista. Tällä hetkellä kehittyneissä maissa, kuten Japanissa ja Euroopassa, emäksiset (alhaiset) nestemäiset betonikiihdyttimet hallitsevat betonikiihdytinmarkkinoita.

Tutkimus betonikiihdyttimistä Kiinassa

Kiinalainen betonikiihdytintutkimus alkoi suhteellisen myöhään, 1960-luvulla. Varhaisimmat betonikiihdyttimet olivat pääosin jauhebetonikiihdytteitä, kuten Hongxing I, 711 ja 782 tyypit, joilla oli korkea alkalipitoisuus ja merkittävä lujuushäviö myöhemmissä vaiheissa. 1990-luvulla, kun märkäsumutustekniikka otettiin käyttöön Kiinassa, kotimaiset tutkijat alkoivat keskittyä nestemäisten betonikiihdyttimien tutkimukseen. Alkalivapaita (matalaalkalisia) nestemäisiä betonikiihdyttimiä ja orgaanis-epäorgaanisia komposiittinestemäisiä betonikiihdyttimiä alettiin vähitellen kehittää Kiinassa, kuten Pan Zhihuan kehittämää NSA:n nestemäistä alkalitonta betonikiihdytintä ja nestemäistä alkali MJ-2000 -vapaa betonikiihdytin, jonka on kehittänyt Beijing Institute of Coal Science and Engineering. Nestemäisten alkalivapaiden (matalaemäksisten) betonikiihdyttimien tutkimus Kiinassa on kuitenkin vielä alkuvaiheessa. Vaikka tuotteita on monenlaisia, niiden yleinen suorituskyky on epäjohdonmukainen, monet tuotteet ovat kalliita ja niiden vakaus ja mukautumiskyky ovat huonoja, ja niitä on parannettava.

Betonin kiihdytintyypit

Yleisiä nestemäisiä betonikiihdyttimiä ovat natriumsilikaattityyppi, natriumaluminaattityyppi, alumiinisulfaattityyppi ja alumiinikaliumsulfaattityyppi. Niistä natriumsilikaattityyppiset nestemäiset betonikiihdyttimet koostuvat pääasiassa vesilasista (Na2SiO3) ja yhdistettynä kaliumdikromaattiin, natriumnitriittiin ja trietanoliamiiniin, mikä johtaa korkeaan alkalisuuteen. Natriumaluminaatilla on hyvä vesiliukoisuus ja se on vahvasti emäksistä, mikä tekee siitä emäksisen betonikiihdyttimen. Alkalittomat (vähäalkaliset) nestemäiset betonikiihdytittimet voidaan luokitella seuraavasti:

1. Alumiinisulfaattityyppi

Alumiinisulfaattityyppiset nestemäiset betonikiihdyttimet valmistetaan yhdistämällä vedetöntä alumiinisulfaattia muihin komponentteihin, jotka kuuluvat matalaemäksisiin nestemäisiin betonikiihdyttimiin. Näitä betonikiihdyttimiä on monenlaisia, ja niiden koostumuksessa ja formulointiprosesseissa on merkittäviä eroja. Vähäalkaliset nestemäiset betonikiihdyttimet, jotka koostuvat pääasiassa alumiinisulfaatista ja natriumaluminaatista, vaikuttavat vain vähän sementin myöhempään lujuuteen ja sopeutuvat hyvin erityyppisiin sementteihin. Toisaalta alumiinisulfaatista ja alumiinihydroksidista valmistetut matalaemäksiset nestemäiset betonikiihdyttimet yksinkertaistavat alumiinihydroksidin tuottamisen ja sitten alumiinisulfaatin polymeroinnin reaktiovaiheita, mutta näillä betonikiihdyttimillä on huono stabiilisuus, ne ovat alttiita saostumiselle ja kiteytymiselle eivätkä ne edistä pitkäaikaiseen varastointiin. Lisäksi alumiinisulfaattia voidaan yhdistää fluoridien ja magnesiumsulfaatin kanssa alkalivapaiden (matalaemäksisten) nestemäisten betonikiihdyttimien muodostamiseksi.

2. Alumiini kaliumsulfaattityyppi

Sekoittamalla alumiinikaliumsulfaattia natriumfluoridin, vettä vähentävien aineiden ja sakeutusaineiden kanssa voidaan formuloida matalaemäksinen nestemäinen betonikiihdytin. Tämän tyyppinen betonikiihdytin sisältää yleensä alkalivapaita komponentteja, kuten Nitto Chemical Industry Co., Ltd:n syntetisoima, joka sisältää alkalimetallisulfaatteja tai -karbonaatteja vesiliukoisen alumiinisuolan kanssa.

3. Orgaanis-epäorgaaniset komposiittibetonikiihdyttimet

Orgaanis-epäorgaaniset komposiittibetonikiihdyttimet voivat ratkaista monia epäorgaanisiin betonikiihdyttimiin liittyviä ongelmia, kuten vähentää merkittävästi betonin palautumisnopeutta rakentamisen aikana lisäämällä sementtilietteen koheesiota. Buegre ja muut kehittivät orgaanisen-epäorgaanisen komposiittinestemäisen alkalivapaan betonikiihdytin, jonka suorituskyky on erinomainen käyttämällä nitraattia ja alkanoliamiinia peruskomponentteina sekä lisäämällä karboksyylihappoja ja polyhydroksiyhdisteitä. Qin Lian ja muut kehittivät ympäristöystävällisen orgaanisen-epäorgaanisen komposiittinestemäisen alkalittoman betonikiihdytin, joka koostuu pääasiassa natriumfluoridista, trietanoliamiinista, alumiinisulfaatista ja polyakryyliamidista. Tässä formulaatiossa alumiinisulfaatti ja natriumfluoridi toimivat kiihdyttävinä komponentteina; trietanoliamiini parantaa nopeasti sementtilaastin varhaista puristuslujuutta; polyakryyliamidi parantaa betonin sidoslujuutta, lisää yksittäisen ruiskutuksen paksuutta, vähentää palautumisnopeutta, vähentää toistuvien ruiskutuskertojen määrää ja lopulta alentaa rakennuskustannuksia.

Betonikiihdyttimien ominaisuudet

1. Saasteeton tuotantoprosessi ja ei-syövyttävä

Perinteisten jauhebetonikiihdyttimien tuotantoprosessi kuluttaa suuren määrän raaka-aineita ja energiaa, jolloin syntyy merkittävää pölyä ja pakokaasuja hionnan, pelletoinnin, kalsinoinnin ja pakkaamisen aikana, mikä aiheuttaa vakavaa ympäristön saastumista. Nestemäiset betonikiihdyttimet kuitenkin välttävät pölyn ja pakokaasun muodostusta, mikä vähentää ympäristön saastumista. Lisäksi perinteiset emäksiset betonikiihdyttimet voivat laukaista betonissa alkalikiviainereaktioita aiheuttaen vakavia vaurioita. Sitä vastoin nestemäiset alkalivapaat (matalaemäksiset) betonikiihdytittimet ovat yleensä neutraaleja tai lievästi happamia, jolloin vältetään emäksisten aineiden pääsyä sisään, mikä vähentää merkittävästi ihmisten terveydelle ja betonivaurioita.

2. Matala palautusprosentti, kustannussäästö

Nestemäiset alkalivapaat (matalaemäksiset) betonikiihdytittimet sisältävät yleensä komponentteja, jotka lisäävät viskositeettia ja vähentävät tehokkaasti betoniseosten palautumisnopeutta rakentamisen aikana. Tämä vähennys minimoi raaka-ainehävikin, säästää rakennuskustannuksia ja vähentää emäksiseen märkäsuihkurakentamiseen liittyviä terveyshaittoja. Tyypillisesti ruiskutetun betonin palautumisnopeus nestemäisillä alkalivapailla (matalaemäksisillä) betonikiihdyttimillä on noin 15 % verrattuna perinteisiin jauhebetonikiihdyttimiin 30 %:iin. Siten nestemäisten alkalivapaiden (vähäemäksisten) betonikiihdyttimien käyttö vähentää huomattavasti betoniruiskutuksen aikana tapahtuvaa palautumisnopeutta, mikä alentaa rakennuskustannuksia.

3. Korkea mekanisaatioaste, nopea projektin eteneminen

Nestemäisiä emäksisiä (alhaisia) betonikiihdyttimiä käytetään pääasiassa märkäruiskutustekniikassa, jossa on korkea koneistusaste, mikä vähentää merkittävästi manuaalisen työn kulutusta ja lyhentää huomattavasti tunnelin tukiaikaa, mikä nopeuttaa projektin edistymistä.