האם השימוש בחומרי הרחבה של UEA הוא חובה בבטון אנטי-חדיר?

בטון אנטי חדיר נמצא בשימוש נרחב במרתפים, מיכלי מים, סכרים, יציקות בטון בנפח גדול ומבנים דומים. כדי למנוע היווצרות של סדקים רבים במהלך הנחת בטון וכדי להשיג את רמות האטימות הנדרשות על פי מפרטי התכנון, לעיתים קרובות מוסיפים לבטון סוכני התפשטות. זה מעלה את השאלה:האם חובה להשתמש בחומרי התפשטות בבטון אנטי חדיר?

לאחר סקירת ספרות רלוונטית ושילוב ניסיון הנדסאי שלי, אני מאמין שמומלץ להשתמש בחומרי הרחבה בבטון אנטי חדיר. אני מציג את חמש נקודות המבט הבאות לעיונם של עמיתיי:

תלות בדרגת אטימות:

הצורך בהוספת חומרי התפשטות תלוי בדרגת האטימות של הבטון. עבור דרגות מסוימות כמו P6 ו-P8, ניתן להשיג את האטימות הנדרשת מבלי להוסיף חומרי התפשטות על ידי ייעול התערובת. זה יכול לכלול הגדלת כמות הקלסרים או התערובות הספציפיות, שינוי יחס החול, שינוי דירוג המצרפים או שימוש במפחיתי מים בעלי יעילות גבוהה.

סדקים בבטון בנפח גדול, שנחשב מזמן ל"סרטן" בלתי נמנע, טופל על ידי צוות המחקר בראשות פרופסור מיאו צ'אנגון בבית הספר למדע והנדסת חומרים, אוניברסיטת דרום מזרח.

עבור דרגות אטימות גבוהות יותר כגון P10 ו-P12, השגת האטימות הנדרשת היא פשוטה יותר עם תוספת של חומרי התפשטות.

שיפור העמידות:

הוספת חומרי התפשטות חיצונית משפרת את אטימות הבטון, עמידות לכפור, עמידות בפני קורוזיה ועמידות כללית. אטימות משמשת כקו ההגנה הראשון לעמידות הבטון.

האקדמיה Wu Zhongwei ואחרים הדגישו ששיפור אטימות הבטון חיוני לשיפור העמידות שלו.

בהקשר הנוכחי של הידרדרות באיכות חומרי הגלם, מחסור במשאבי חול ואבן טבעיים, עליית עלויות מיצוי ונהלי ניהול ראשוניים, חומרי התפשטות בבטון אנטי-חדיר הם אידיאליים למניעת סדקים וחלחול במבנים.

קביעת דרגת אטימות:

ניתן להעריך את דרגת האטימות של בטון אנטי-חדיר באמצעות שיטת הלחץ הדרגתי למדידת חדירות המים.

גורמים כגון נוכחות חומרי התפשטות, סוג וכמותם של חומרי ההתפשטות בהם נעשה שימוש ואיכותם משפיעים באופן משמעותי על העלות והתמחור של בטון בעל דרגות אטימות שונות.

הרכב הבטון עבור דרגות אטימות שונות משתנה במונחים של סידן ettringite, סידן הידרוקסיד, מגנזיום הידרוקסיד וכו', אשר ניתן לנתח באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני סורק, טכניקות ספקטרוסקופיה מיקרוסקופיות וניתוח כימי.

זה לא נכון להחליף חומרי הרחבה נחותים הקיימים בשוק או להוסיף כמויות לא מספיקות של חומרי הרחבה בהתאם לדרישות עיצוב התערובת. ניתן לזהות פרקטיקות כאלה באמצעות בדיקות מתאימות.

בחירת סוכני הרחבה מתאימים:

בחירת סוכני ההרחבה צריכה להתבסס על ערך התכנון של קצב ההתפשטות המגביל, המאפיינים של המבנה ההנדסי וסביבת השימוש.

אין להשתמש בחומרי הרחבה המשתמשים בסידן ettringite כמקור ההתפשטות במבני בטון החשופים לטמפרטורות הסביבה באופן עקבי מעל 80 מעלות. בסביבות 70 מעלות, סידן ettringite מתפרק ליצירת סידן סולפט מסוג מונוסולפט אלומיניום hydrated, ועם הקירור, הוא מתחדש, וגורם להתרחבות מאוחרת שעלולה לפגוע במבנה.

היווצרות של סידן ettringite היא תגובת גבישי פירוק-משקעים הדורשת כמות ניכרת של מים. ללא ריפוי מים חיצוני, בטון מעורבב עם חומרי התפשטות המבוססים על סידן סולפט-אלומינאט כמעט ואינו מפגין התפשטות.

חומרי התפשטות המשתמשים בתחמוצת סידן כמקור ההתפשטות מסתמכים בעיקר על יצירת סידן הידרוקסיד במי הערבוב ליצירת שלב ההתפשטות. הם יכולים עוד להשתתף בהידרציה כדי לייצר יותר ג'ל הידרט סידן סיליקט, לשפר את צפיפות הבטון ואטימות הבטון.

חומרי התפשטות על בסיס תחמוצת סידן מומלצים לתנאים ללא ריפוי מים חיצוני ובמהלך בנייה בחורף.

מינון של חומרי הרחבה:

ככל שדרגת האטימות של בטון אנטי-חדיר עולה, גם מינון חומרי ההתפשטות צריך לעלות אך לא יעלה על 12%.

חומרי התפשטות דורשים בדרך כלל יותר מים מאשר מלט רגיל ויש להם קצב תגובה מוקדמת של הידרציה מהיר יותר. כתוצאה מכך, יכולת הזרימה של בטון אנטי-חדיר המכיל חומרי התפשטות נמוכה מזו של בטון רגיל עם אותה תכולת מים ומינון מפחית מים. בנוסף, אובדן צניחת לאורך זמן גדול יותר בהשוואה לבטון רגיל. יש לקחת בחשבון גורמים אלה במהלך תכנון ובנייה של תערובת.

עם זאת, בטון מעורבב עם חומרי התפשטות מפגין בדרך כלל לכידות טובה יותר ושיעורי דימום נמוכים יותר.

מַסְקָנָה:אמנם לא חובה להשתמש בחומרי התפשטות בכל סוגי הבטון האנטי-חדיר, אך השימוש בהם מומלץ מאוד, במיוחד עבור דרגות אטימות גבוהות יותר (P10, P12) ובתנאים שבהם עמידות ואי-חדירות משופרים הם קריטיים. בחירה ומינון נכון של חומרי התפשטות יכולים לשפר משמעותית את הביצועים ואת אורך החיים של מבני בטון.