Utviklingshistorie av betongakselerator

Med fremskritt innen forskning på sprøytebetongteknologi, har prosessen utviklet seg fra tørre sprøytemetoder til våtsprøytemetoder. I utlandet startet forskningen på flytende betongakseleratorer, og de opprinnelig utviklede flytende betongakseleratorene hadde høyt alkaliinnhold. Med videre forskning ble alkaliinnholdet i flytende betongakseleratorer gradvis redusert, noe som førte til fremveksten av alkalifrie (lav alkaliske) flytende betongakseleratorer på markedet. I midten av -1980årene begynte organisk-uorganisk kompositt flytende alkalifri (lav alkali) betongakseleratorer å bli produsert og brukt. De organiske komponentene i disse sammensatte flytende betongakseleratorene omfatter hovedsakelig ulike alkanolaminer, amider, organiske alkoholer, karboksylsyrer, etc., mens de uorganiske komponentene primært består av aluminiumsulfat. For tiden, i utviklede land som Japan og Europa, dominerer alkalifrie (lav alkaliske) flytende betongakseleratorer markedet for betongakseleratorer.

Forskning på betongakseleratorer i Kina

Kinas forskning på betongakseleratorer startet relativt sent, og startet på 1960-tallet. De tidligste betongakseleratorene var hovedsakelig pulverbetongakseleratorer, som Hongxing I, 711 og 782-typer, som hadde høyt alkaliinnhold og betydelig styrketap i de senere stadiene. På 1990-tallet, med introduksjonen av våtsprayteknologi til Kina, begynte innenlandske forskere å fokusere på å forske på flytende betongakseleratorer. Alkalifrie (lav alkaliske) flytende betongakseleratorer og organisk-uorganiske komposittflytende betongakseleratorer begynte gradvis å bli utviklet i Kina, slik som NSA flytende alkalifri betongakselerator utviklet av Pan Zhihua og MJ-2000 flytende alkali -gratis betongakselerator utviklet av Beijing Institute of Coal Science and Engineering. Imidlertid er forskningen på flytende alkalifrie (lav alkaliske) betongakseleratorer i Kina fortsatt på et innledende stadium. Selv om det finnes mange typer produkter, er deres generelle ytelse inkonsekvent, mange produkter er dyre, og deres stabilitet og tilpasningsevne er dårlig, og trenger ytterligere forbedring.

Typer av betongakseleratorer

Vanlige flytende betongakseleratorer inkluderer natriumsilikattype, natriumaluminattype, aluminiumsulfattype og aluminiumkaliumsulfattype. Blant dem er flytende betongakseleratorer av natriumsilikattype hovedsakelig sammensatt av vannglass (Na2SiO3) og kombinert med kaliumdikromat, natriumnitritt og trietanolamin, noe som resulterer i høy alkalitet. Natriumaluminat har høy løselighet i vann og er sterkt alkalisk, noe som gjør det til en alkalisk betongakselerator. Alkalifrie (lav alkaliske) flytende betongakseleratorer kan kategoriseres som følger:

1. Aluminiumsulfattype

Flytende betongakseleratorer av aluminiumsulfat-type er formulert ved å kombinere vannfritt aluminiumsulfat med andre komponenter, som tilhører lavalkali flytende betongakseleratorer. Disse betongakseleratorene kommer i mange varianter, med betydelige forskjeller i sammensetning og formuleringsprosesser. Lavalkali-væskebetongakseleratorer, primært sammensatt av aluminiumsulfat og natriumaluminat, har minimal innvirkning på sementstyrken og tilpasser seg godt til forskjellige sementtyper. På den annen side forenkler lavalkali flytende betongakseleratorer laget av aluminiumsulfat og aluminiumhydroksid reaksjonstrinnene for å generere aluminiumhydroksid og deretter polymerisere aluminiumsulfat, men disse betongakseleratorene har dårlig stabilitet, er utsatt for nedbør og krystallisering og bidrar ikke til til langtidslagring. I tillegg kan aluminiumsulfat blandes med fluorider og magnesiumsulfat for å formulere alkalifrie (lav alkaliske) flytende betongakseleratorer.

2. Aluminium Kalium Sulfate Type

Ved å blande aluminiumkaliumsulfat med natriumfluorid, vannreduserende midler og fortykningsmidler, kan en lavalkalisk flytende betongakselerator formuleres. Denne typen betongakselerator inkluderer vanligvis alkalifrie komponenter, slik som den som er syntetisert av Nitto Chemical Industry Co., Ltd., som inneholder alkalimetallsulfater eller karbonater med et vannløselig aluminiumsalt.

3. Organisk-uorganiske komposittbetongakseleratorer

Organisk-uorganiske komposittbetongakseleratorer kan løse mange problemer knyttet til uorganiske betongakseleratorer, for eksempel å redusere tilbakeslagshastigheten til betong betydelig under konstruksjon ved å øke kohesjonen til sementslurryen. Buegre og andre utviklet en organisk-uorganisk kompositt flytende alkalifri betongakselerator med utmerket ytelse ved bruk av nitrat og alkanolamin som grunnleggende komponenter, og tilsetning av karboksylsyrer og polyhydroksyforbindelser. Qin Lian og andre utviklet en miljøvennlig organisk-uorganisk kompositt flytende alkalifri betongakselerator som hovedsakelig består av natriumfluorid, trietanolamin, aluminiumsulfat og polyakrylamid. I denne formuleringen tjener aluminiumsulfat og natriumfluorid som akselererende komponenter; trietanolamin forbedrer raskt den tidlige trykkstyrken til sementmørtel; polyakrylamid forbedrer betongbindingsstyrken, øker enkeltsprøytetykkelsen, reduserer tilbakeslagshastigheten, reduserer antall gjentatte sprøytinger og reduserer til slutt byggekostnadene.

Egenskaper til betongakseleratorer

1. Forurensningsfri produksjonsprosess og ikke-etsende

Produksjonsprosessen av tradisjonelle pulverbetongakseleratorer bruker en stor mengde råvarer og energi, og genererer betydelig støv og eksosgass under sliping, pelletisering, kalsinering og pakking, noe som fører til alvorlig miljøforurensning. Flytende betongakseleratorer unngår imidlertid støv- og eksosproduksjon, og reduserer miljøforurensning. I tillegg kan tradisjonelle alkaliske betongakseleratorer utløse alkali-aggregatreaksjoner i betong, og forårsake alvorlig skade. Derimot er flytende alkalifrie (lav alkali) betongakseleratorer generelt nøytrale eller svakt sure, og unngår introduksjon av alkaliske stoffer, noe som reduserer helseskader og betongskader betydelig.

2. Lav returrate, kostnadsbesparende

Flytende alkalifri (lav alkali) betongakseleratorer inneholder vanligvis komponenter som øker viskositeten, og effektivt reduserer tilbakeslagshastigheten til betongblandinger under konstruksjon. Denne reduksjonen minimerer råvareavfall, sparer byggekostnader og reduserer helsefarene forbundet med alkalisk våtspraybetongkonstruksjon. Typisk er tilbakeslagshastigheten for sprøytet betong med flytende alkalifrie (lav alkali) betongakseleratorer rundt 15 %, sammenlignet med 30 % med tradisjonelle pulverbetongakseleratorer. Bruk av flytende alkalifrie (lav alkaliske) betongakseleratorer reduserer således tilbakeslagshastigheten under betongsprøyting, og reduserer dermed byggekostnadene.

3. Høy grad av mekanisering, rask prosjektfremdrift

Flytende alkalifrie (lav alkali) betongakseleratorer brukes hovedsakelig i våtsprøyteteknologi, som har en høy grad av mekanisering, noe som reduserer manuelt arbeidsforbruk betydelig og drastisk forkorter tunnelstøttetiden, og akselererer dermed prosjektfremdriften.