הפתרון של חומר להפחתת מים למלט מסוים

הפתרון של חומר הפחתת מים למלט "בעייתי" כלשהו

ראשית, האלקלי המסיס בצמנט בעל רמת אלקליות מתבטא בדרך כלל בשווה ערך ל-Na2O, המופק בעיקר מהחימר והחומר המעורב של ייצור המלט, והכמות המתאימה של אלקלי מסיס תורמת לקידום הידרציה של צמנט, שהיא תורם יותר לפיתוח חוזק מוקדם של בטון.

הבדיקה מראה שהנזילות של בטון צמנט עולה עם עליית תכולת האלקליות.

עם זאת, כאשר הוא מגיע לכמות מסוימת, המלט יתייבש בחדות, והנזילות של תרחית המלט תפחת מאוד.

לאחר הוספת חומר הפחתת מים, גם אפקט הפלסטי מופחת באופן משמעותי. חומר הפחתת מים משמש לבניית בטון מסחרי ובטון שאוב, שיעור אובדן השפל גדל עם הזמן.

הסיבה לתופעה הנ"ל מאמינה בדרך כלל שלאלקלי שבצמנט יש השפעה מקדמת על פירוק טריקלציום אלומינאט (C3A), בשלב זה, המלט יוצר במהירות גביש AFt מסוים בהשתתפות חומר הקרישה CaSO4, ועוטף זה על פני השטח של C3A, אשר מעכב את הידרציה הישירה של C3A ליצירת סידן אלומינאט ומשפר את נזילות המלט.

עם זאת, אם תכולת האלקלי במלט גבוהה מדי, עקב היווצרותם של מספר רב של גבישי AFt בהתחלה, הנזילות פוחתת, ויכולת ההסתגלות של חומר הפחתת המים למלט הנ"ל תקטן בהכרח.

זה מתבטא בעיקר בקצב הפחתת מים לא מספיק, אפקט פלסטיזציה לקוי ושיעור אובדן שפל גבוה במהלך הווסת.

בעת שימוש בצמנט בעל רמת אלקליות גבוהה, כגון שימוש בחומר להפחתת מים בתכולת סולפט נמוכה, השפעת השימוש גרועה. עם זאת, אם נעשה שימוש בחומר מפחית מים עם תכולת סולפט גבוהה (תכולת נתרן סולפט של יותר מ-20%), השפעת השימוש תשתפר משמעותית. הסיבה לכך היא בעיקר כי CaSO4 הכלול בחומר מפחית מים בריכוז נמוך נוצר במהלך נטרול הסינתזה, מסיסות המים מצוינת, והגבס שבצמנט עדיין לא הומס בכמות גדולה של מים, כאשר האלקלי הגבוה יותר מאיץ הפירוק של C3A, מכיוון שקיימת כמות גדולה של SO3 במים, מגיב עם C3A ליצירת AFt, ובכך מונע את הנזילות הנגרמת מהיווצרות של סידן אלומינאט ומפחית את אובדן השפל. לא קשה לראות שחומר הפחתת המים עם תכולת נתרן גופרתי גבוהה מתאים יותר למלט אלקלי גבוה.

חומרים רבים להפחתת מים בחומצה פולקרבוקסילית הם בעלי ערך pH נמוך, כגון בשילוב עם מעכב חומצה כגון חומצת לימון, שקשה להסתגל למלט אלקלי גבוה.

בעיקר לאחר שתערובת החומצה מעורבבת עם צמנט בעל רמת אלקליות גבוהה, היא תיצור במהירות נטרול חומצה-בסיס ותגובה אקזותרמית, והטמפרטורה עולה בחדות, מה שלא רק מקדם את הידרציה המהירה של המלט, אלא גם מייצר מעגל קסמים של מעגל קסמים גדול. כמות שחרור חום הידרציה, והבטון המוכן לא רק בעל נזילות גרועה, אלא שהשפל צפוי להיעלם תוך זמן קצר מאוד. עם זאת, אם משתמשים במעכבים אלקליין אחרים, ניתן למנוע את התופעה הנ"ל. שנית, תכולת האלקליות המסיסות בצמנט בעל חסר גופרית נמוך נחשבת בדרך כלל ל-0.4%-0.6%.

מלט עם תכולת אלקלי של פחות מ-0.4% מכונה בדרך כלל מלט דל אלקלי.

האלקלי המסיס במים קיים בעיקר עם סולפט אלקלי, כך שמלט בעל רמת אלקליות נמוכה נקרא גם צמנט חסר גופרית או מלט תת גופרית. למלט חסר גופרית מעורבב עם חומר מפחית מים יש בדרך כלל נזילות גרועה, ולהגדלת כמות החומר להפחתת המים יש השפעה מסוימת, אבל תגביר את הפרשת מי הבטון, ההומוגניות של הבטון המוכן ירודה, אובדן השקיעה מהיר, כך שבדרך כלל חומר מפחית מים משומש קשה להסתגל, גם אם כמות המעכבים מוכפלת אין השפעה.

לא קשה לראות שהגורם העיקרי לתופעה הלא מתאימה לעיל של מלט חסר גופרית הוא שה-SO3 במלט אינו מספיק, מה שמפחית את אפקט ההידרציה של עיכוב C3A במלט, והספיחה המהירה של תערובות C3A מפחיתה גם היא. הפונקציה הפלסטית של חומרים מפחיתי מים. לכן, רק תוספת של אלקלי מסיס (סולפט) יעיל בפתרון בעיית ההסתגלות של מלט דל בגופרית אלקלי. השיטה הנפוצה להגדלת כמות המעכב אינה ברורה מאליה.

שלישית, גבס צמנט גבס עם מסיסות מים ירודה משמש כחומר קרישה למלט, והמינון שלו תואם בעצם את תכולת ה-C3A במלט. לאחר הוספת מים, הגבס יוצר כמות מסוימת של אלום סידן בצמנט, אשר נספג ב-C3A כדי לשלוט בהידרציה של C3A ולמלא תפקיד בהתאמת זמן ההתקבעות של המלט. בשימוש נפוץ גבס דיהידראט גבס (CaSO4.H2O) מסיס במים*, ולכן ייצור מלט משתמש בעיקר בדיהידראט גבס. עם זאת, גבס נטחן בעיקר עם צמנט קלינקר בייצור מלט, וטמפרטורה גבוהה מדי במהלך הטחינה תהפוך כמות גדולה של גבס לדי-הידראט לגבס חצי-הידרטי (CaSO4. 1/2 H2O) או גבס נטול מים (CaSO4), כלומר אנהידריט. . חלק ממפעלי המלט ישתמשו ישירות בגבס נטול מים או ישתמשו בגבס פסולת תעשייתית כגון גבס פלואוריד, גבס מופר, פוספוגבס וכו'. אנהידריט ופסולת הגבס הנ"ל מסיסים בצורה גרועה במים, ומתמוססים לאט במים, ועלות- בדרך כלל מוסיפים לתערובת חומרי הקלה יעילים כגון סידן עץ או סידן סוכר, ושילובם של חומרים מפחיתי מים אלו ישפיע על מסיסות הגבס. מכיוון שלא ניתן להמיס גבס במהירות, C3A במלט יתייבש במהירות, וייצור מספר רב של גבישי סידן אלומינאט, וכתוצאה מכך לקביעת בטון כוזבת (כלומר, כמות קטנה של מלט התקרש אך מספר גדול של חלקיקי מלט לא התקרש. הועבר לחות וקריש, ותרחית המלט מאבדת נזילות).

על מנת למנוע קרישה כוזבת של מלט מעורבב בצמנט גבס קשיח או בצמנט מעורבב עם גבס אחר שאינו מסיס במים, לא נעשה שימוש בסידן עץ, נתרן עץ, סידן סוכר וחומרים אחרים להפחתת מים המשפיעים על פירוק הגבס. הבדיקה הוכיחה שלשליטה במינון של חומר מפחית המים הנ"ל יש השפעה מסוימת. ניתן גם לערבב עם מספר רב של תערובות שיכולות להשלים את SO3 במלט, ויכולות גם לשלוט על פסאודוקרישה.