콘크리트에 초흡수성 폴리머 사용

콘크리트의 수명 동안 물은 핵심적인 중요성을 가지고 있습니다.

– 콘크리트의 혼합, 경화 및 하딩에 필수적인 성분입니다.

– 주변환경과의 교류로 인해 경화 콘크리트가 수축되고 팽창하며 균열이 생길 수 있습니다.
– 경화 콘크리트의 존재는 강도와 크리프에 영향을 미칩
니다.

-서리 작용이나 알칼리 실리카 반응으로 인한 악화에 중심적인 역할을 한다.

물론, 물의 제어는 콘크리트에 중요하다. 이 문서에서는 이러한 제어를 달성하기 위해 슈퍼 흡수성 폴리머(SAP)를 사용하여 제공되는 몇 가지 기회에 대한 개요를 제공합니다. 문서의 일부는 이전 출판물에서 공급됩니다.

SAP가 물에 노출되면 팽창하고 이후에 건조를 받으면 가역적으로 수축합니다. 건조에 이러한 주요 특성, 그들은 가역적으로 축소. 키 속성은 콘크리트와 관련하여 적극적으로 사용할 수 있습니다.

힘에 미치는 영향

SAP는 "물 내부 저수지역할을 하는 경화제를 통합하여 콘크리트가 건조함에 따라 점진적으로 방출"하는 매우 효율적인 내부 물 경화를 보장할 수 있습니다. 7 내부 물 경화는 시멘트의 수분을 촉진하고 콘크리트의 수축을 제어하는 수십 년 동안 사용되어 왔다

강도 관점에서, 콘크리트에 SAP의 첨가는 두 가지 반대 효과가 있다: SAP는 콘크리트에 공극을 생성하여 강도를 감소시키는 동안, SAP에 의해 제공되는 내부 물 경화는 수화의 정도를 향상시키고 따라서 강도를 증가시킨다. 이 두 가지 효과 중 어느 것이 지배적인지는 물-시멘트 비율(w/c), 콘크리트의 성숙도 및 SAP 첨가량에 따라 달라집니다. 전체 효과는 겔 공간 비 개념과 같은 기존 모델과 잘 설명될 것으로 보인다. 특히 높은 w/c(>0.45)에서는 SAP 추가가 수화에 거의 영향을 미치지 않으므로 일반적으로 압축 강도를 감소시킵니다. 낮은 w /c에서 (<0.45), SAP addition may increase the compressive strength. sap="" addition="" may="" increase="" the="" compressive=""></0.45), SAP addition may increase the compressive strength.>

수축 감소

주변의 물 손실로 인한 콘크리트의 수축은 플라스틱과 경화 상태에서 모두 균열의 잘 알려진 원인입니다. 이러한 유형의 균열은 물 손실을 늦추거나 방지함으로써 효과적으로 완화될 수 있습니다. 수원역할을 함으로써, SAP는 잠재적으로 이와 관련하여 사용될 수 있지만, 이러한 유형의 수축은 기본적으로 표면 관련 현상이며 이 인터페이스를 향해 SAP의 동작을 집중시키기어려울 수 있습니다. 자율 수축은 고성능 콘크리트와 밀접하게 연결된 현상입니다. 자동 수축은 균열로 이어질 수 있으며 콘크리트의 강도, 내구성 및 미학에 영향을 미칠 수 있습니다. 이것은 고성능 콘크리트의 사용을 제한한 기술적 과제였습니다. 혼합 중에 콘크리트 혼합물에 첨가된 SAP는 수상의 기하학적 및 열역학적 특성을 능동적인 제어할 수 있게 합니다. 형성된 SAP 개재물의 물은 본질적으로 자유물이며, 개재물의 크기와 형상은 처음에 추가된 SAP 입자에 의해 지배된다. 따라서 물 연수는 엔지니어링 된 물 상 분포로 간주 될 수 있습니다.

서리 보호

SAP는 또한 시멘트 재료의 기공 구조를 설계하는 수단으로 사용될 수 있다. 시멘트 수화 중에 SAP 입자는 가스충진을 수축시키고 공극을 남깁니다. 이것은 잠재적으로 콘크리트의 서리 저항을 개선하기 위해 제어 공기 entrainment에 사용될 수있다. 일반적으로 공기를 양수하는 데 사용되는 방법은 신선한 콘크리트의 기포 의 유착, 진동 또는 펌핑 중 공기 의 손실, 사이의 호환성 문제를 포함하여 여러 가지 중요한 기술적 어려움과 연결되어 있습니다. 공기 를 들어 들이는 혼합물 및 고범위 수분 감소 혼화제. SAP의 사용은 전체 공기 함량, 기포의 간격 및 개별 충치의 크기(및 모양)를 포함하여 경화 콘크리트의 긴장된 공기를 적극적으로 제어할 수 있는 가능성을 제공합니다.

희년 수정

혼합 중에 건식 SAP를 첨가하면 SAP 흡수를 보완하기 위해 여분의 물이 첨가되지 않으면 신선한 콘크리트의 유변학에 상당한 변화가 초래됩니다. 예를 들어, 약 15g/g의 건조 SAP의 수분 흡수로, 시멘트 중량에 비해 0.4% SAP를 첨가하면 0.06의 자유 w/c의 하강으로 이어질 것이다. w/c의 이러한 변화로 인해 수율 응력은 3배이고 플라스틱 점도는 콘크리트의 경우 0.4%의 초기 w/c로 25% 증가합니다. 이러한 순수한 수결합 효과 외에도, 수율 응력 및 플라스틱 점도의 추가 증가는 부은 SAP 입자의 물리적 존재에 기인할 것이다. SAP에 의한 농축 효과가 원치 않는 경우, 혼화제를 가중화하는 첨가에 의해 완화될 수 있다. 예를 들어, SAP에 의한 물의 흡수와 관련된 농축 효과는 습식 혼합 분진, 여러 가지 기술적 어려움을 가질 수 있는 공정에 특히 유용할 수 있다. 일반 콘크리트 혼합물을 펌핑하려면 높은 슬럼프가 필요합니다. 그러나 리바운드를 최소화하고 수렴 하는 동안 적절한 축적 두께를 허용 하려면 낮은 슬럼프가 필요 합니다. 실제로 콘크리트 생산자는 칼날의 균형을 맞추고 슬럼프를 80mm (3 in.)로 유지해야 할 수 있습니다. 신선한 콘크리트 슬럼프의 정밀한 제어를 행사하는 것 외에도 일반적으로 노즐에 세트 가속 혼합물을 추가해야합니다. 불행히도, 설정 가속 부혼합은 장기 압축 강도의 현저한 감소로 이어집니다. SAP를 사용하여 습식 믹스 샷크레트의 슬럼프를 조정하는 개념은 실제로 테스트되었습니다. 드라이 SAP는 노즐에 첨가되었고 물의 급속한 섭취는 배치 중에 점도 변화를 일으키도록 표시되어 설정 가속 혼합물을 사용하지 않고 두꺼운 층의 축적을 허용했습니다. 배치 된 샷크레트의 공기 훈련을 제어하는 것은 매우 어렵기 때문에 후자의 이점은 특히 흥미롭습니다. shotcrete가 배치되면, 공극 구조의 주요 변화는 정상적인 공기 훈련 혼합물을 기반으로하는 경우 발생합니다. 그러나 SAP를 사용하면 펌핑 및 배치 절차의 영향을 받지 않는 최종 공극 구조를 정확하게 설계할 수 있습니다.


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