Betondagi kengaytiruvchi vositaning ta'sir mexanizmi qanday?

Qurilish muhandisligida beton yoriqlar va suvning oqishi tez-tez uchraydi va strukturaviy yoriqlar estetikaga yoki og'ir holatlarda binoning xavfsizligiga ta'sir qilishi mumkin. Tsementdan foydalanishning ko'payishi, yuqori quvvat talablari, qurilish sharoitlari va noto'g'ri davolash kabi omillar tufayli beton konstruktsiyalarda yoriqlar paydo bo'lishi muqarrar. Hozirgi vaqtda muhandislik sohasida yagona mumkin bo'lgan yondashuv zararsiz chegaralarda yoriqlarni nazorat qilishdir.

Betonning yorilishi sabablari

Qurilish loyihalarida beton yorilishning turli sabablari bor, jumladan, konstruktiv dizayn, qurilishni davolash va xom ashyo. Yoriqlarning asosiy sababi betonning qattiqlashuv jarayonida yuk, deformatsiya va aralashtirishni boshdan kechirganida hosil bo'ladigan kuchlanish kuchlanishidir. Yoriqlar ichki kuchlanish kuchlanishi betonning maksimal kuchlanish kuchidan oshib ketganda paydo bo'ladi. Bular orasida deformatsiya natijasida yuzaga keladigan strukturaviy bo'lmagan yoriqlar 80% ni tashkil qiladi va bu strukturaviy bo'lmagan yoriqlarning aksariyati betonning qisqarishi (masalan, avtogen qisqarish, plastik qisqarish, quritish qisqarishi, termik qisqarish va boshqalar).

Strukturaviy bo'lmagan yoriqlarni nazorat qilish uchun batafsil texnik shartlar mavjud emas va muhandislikda qo'llaniladigan keng tarqalgan usullar kengayish bo'g'inlarini loyihalash yoki qurilish vaqtida "sakrash ombori usuli" ni qo'llashni o'z ichiga oladi. Biroq, bu yondashuv qurilish muddatini uzaytiradi va tozalash xarajatlarini oshiradi. Keng ko'lamli muhandislik dasturlari eng samarali usul yoriqlarni nazorat qilish uchun qisqarishni to'ldiruvchi betondan foydalanish ekanligini ko'rsatdi.

Ekspansiv agentlarning mexanizmi va qo'llanilishi

Betonni kengaytiruvchi moddalar betonga qo'shilsa, uning hajmini kengaytirib, betonning qisqarishini qoplaydigan qo'shimchalardir. Ekspansiv moddalar kaltsiy sulfoalyuminat, CaO asosidagi, MgO asosidagi, kaltsiy sulfoalyuminat-kaltsiy oksidi va kaltsiy-magniy kompozit turlari kabi kengayuvchi tarkibiy qismlarga qarab tasniflanadi. Turli xil kengaytiruvchi komponentlar tufayli ularning kengayish ko'rsatkichlari ham farq qiladi. Kengaytirilgan agentlarning eng ko'p qabul qilingan mexanizmlari kristalli o'sish nazariyasi, suvning singishi shishishi nazariyasi va qattiq fazali hajmning kengayish nazariyasini o'z ichiga oladi.

2.1 Kaltsiy sulfoalyuminat asosidagi kengaytiruvchi vositalar

Kaltsiy sulfoalyuminat asosidagi kengaytiruvchi moddalarning kengaytiruvchi ta'siri, birinchi navbatda, gidratatsiya jarayonida kaltsiy etringiti (C3A-3CaSO4-32H2O) hosil bo'lishi orqali erishiladi. Mavjud tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, kristall o'sish bosimi va etringitning suvni singdiruvchi shishish kuchining birgalikdagi ta'siri kengayishning asosiy sababidir, suvning singishi shishishi esa dominant omil hisoblanadi. Ushbu nazariyaga asoslanib, etringitning hidratsiya reaktsiyasi suv-sement nisbati past bo'lgan yuqori quvvatli betonda qo'llanilishini cheklab, katta miqdorda suv talab qiladi. Bundan tashqari, kaltsiy sulfoalyuminat asosidagi kengaytiruvchi moddalarni o'z ichiga olgan beton qattiq qattiqlashuv nazoratini talab qiladi. Noto'g'ri quritish nafaqat qisqarishning o'rnini bosa olmaydi, balki yorilish xavfini ham oshiradi. Bundan tashqari, kaltsiy etringit nam va issiq muhitda parchalanishi mumkin, bu kuch va chidamlilikka ta'sir qiladi. Shuning uchun muhandislik sohasida kaltsiy sulfoalyuminat asosidagi kengaytiruvchi vositalardan foydalanganda atrof-muhit haroratiga alohida e'tibor berilishi kerak.

2.2 Kaltsiy oksidi asosidagi kengaytiruvchi vositalar

Kaltsiy oksidi asosidagi kengaytiruvchi moddalarning kengayish mexanizmi kaltsiy gidroksidi (Ca (OH) 2) hosil qilish uchun kaltsiy oksidi (CaO) hidratsiyasini o'z ichiga oladi. Bu jarayon qattiq faza hajmini oshiradi va gidratatsiya mahsulotlarining mahalliy to'planishi teshik hajmini oshiradi, natijada pasta hajmi kengayadi. Kaltsiy sulfoalyuminat asosidagi kengaytiruvchi moddalar bilan solishtirganda, kaltsiy oksidi asosidagi kengaytiruvchi moddalar kamroq suv talab qiladi, kengayish samaradorligi yuqori va iqtisodiy jihatdan samaraliroq bo'lib, ularni yanada kengroq qo'llash imkonini beradi. Biroq, CaO suv bilan ekzotermik reaksiyaga kirishadi, bu esa betondagi harorat yoriqlarini nazorat qilish uchun zararli. Bundan tashqari, CaO ning tez hidratsiya darajasi betonning plastik bosqichida sezilarli darajada kengayishiga olib keladi va bu keyingi bosqichdagi qisqarishni qoplash uchun samarasiz bo'ladi. CaO, shuningdek, atrof-muhit namligiga sezgir bo'lib, namlikning emilishini oldini olish uchun ehtiyotkorlik bilan qadoqlashni talab qiladi, bu uning kengayish samaradorligini kamaytirishi mumkin. Bundan tashqari, Ca (OH) 2 ma'lum suv bosimi ostida eriydi, shuning uchun suv osti qurilish loyihalarida kaltsiy oksidi asosidagi kengaytiruvchi vositalardan foydalanishda ehtiyot bo'lish kerak.

2.3 Magniy oksidi asosidagi kengaytiruvchi vositalar

Magniy oksidi asosidagi kengaytiruvchi moddalarning kengaytiruvchi ta'siri magniy oksidi (MgO) ning magniy gidroksidini (Mg (OH) 2) hosil qilish uchun hidratsiyasi orqali sodir bo'ladi, bunda Mg (OH) 2 ning suvni yutish shishish kuchi ta'sirida hajm o'zgarishi bilan bog'liq. hidratsiyaning dastlabki bosqichlari va keyingi bosqichlarda Mg (OH) 2 ning kristalli o'sish bosimi. Keng qamrovli tadqiqotlar va muhandislik ilovalari shuni ko'rsatdiki, magniy oksidi asosidagi kengaytiruvchi vositalar kechiktirilgan kengayish va uzoq kengayish davrini namoyish etadi, bu esa sovutish va quritish qisqarishi paytida haroratning qisqarishini samarali ravishda qoplashi mumkin. Ularning mexanik xususiyatlari barqaror va hidratsiya uchun kamroq suv talab qiladi. Magniy oksidi asosidagi kengaytiruvchi vositalar, shuningdek, barqaror hidratsiya mahsulotlari va sozlanishi kengaytirish xususiyatlarining afzalliklariga ega, bu ularni to'g'on kabi yirik beton loyihalarda keng qo'llash imkonini beradi. Amalda, yuqori samarali beton yorilishga chidamli moddalarni yoki turli reaktivlikka ega (R-tipi, M-tipi, S-tipi) magniy oksidi kengaytiruvchi moddalarni tanlashda betonning mustahkamligi darajasi, struktura o'lchamlari va qurilish muhiti kabi omillarni hisobga olish kerak. betonning qisqarishini kompensatsiya qilish, shu bilan to'liq tsiklli yorilish nazoratiga erishish va haroratni nazorat qilish choralarini soddalashtirish. Biroq, magniy oksidi asosidagi kengaytiruvchi vositalarning dozasiga e'tibor qaratish lozim, chunki haddan tashqari miqdorlar haddan tashqari kengayishiga olib kelishi mumkin, bu esa zaif hajm barqarorligiga olib keladi.

2.4 Ikki tomonlama kengaytirish manbasi kengaytiruvchi agentlar

Bozorda keng tarqalgan ikki tomonlama kengayish manbali kengaytiruvchi vositalar orasida kaltsiy sulfoalyuminat-kaltsiy oksidi asosidagi kengaytiruvchi vositalar (masalan, HCSA, CSA, FQY va boshqalar) va kaltsiy-magniyli kompozit kengaytiruvchi moddalar mavjud.

Kaltsiy sulfoalyuminat-kaltsiy oksidi asosidagi kengaytiruvchi vositalar: Ushbu agentlarning kengayish manbalari etringit va Ca (OH) 2 dir. Ushbu vositalar betonda qo'llanilganda, Ca (OH) 2 erta qisqarishni, etringit esa keyingi bosqichlarda qisqarishni qoplaydi. Ushbu manbalardan kengayish turli bosqichlarda sodir bo'lib, samarali qisqarishni qoplash effektiga erishadi. Yagona kengaytiruvchi manba agentlari bilan solishtirganda, kaltsiy sulfoalyuminat-kaltsiy oksidi asosidagi kengaytiruvchi vositalar ko'proq kengayish, past suv talabi va oldingi barqaror kengayish davrining afzalliklariga ega. Ular o'z-o'zidan suv o'tkazmaydigan beton konstruktsiyalar va o'ta uzun konstruktsiyalarni choksiz qurish kabi loyihalarda keng qo'llaniladi.

Kaltsiy-magniyli kompozitsion kengaytiruvchi vositalar: Bu vositalar engil yondirilgan magniy oksidini kaltsiy oksidi bilan, Ca(OH)2 va Mg(OH)2 kengayish manbalari bilan birlashtirish orqali ishlab chiqariladi. Ushbu kompozit moddalarning kengayish tezligi kaltsiy oksidining tezroq hidratsiya tezligi va magniy oksidining sekinroq hidratsiya tezligi bilan o'rnatiladi. Ushbu sozlash betonning qisqarishini bosqichma-bosqich, to'liq tsikl bilan qoplash imkonini beradi. Bundan tashqari, kaltsiy-magniyli kompozit kengaytiruvchi moddalar bitta kaltsiy oksidi asosidagi kengaytiruvchi moddalarning haroratga sezgirligini engib, ularni haroratni nazorat qilish talablari kamroq bo'lgan loyihalar uchun mos qiladi.