На протяжении всего срока службы бетона вода имеет центральное значение:
-Это важный ингредиент в смешивании, отверждении и отвердении бетона;
-Его обмен с окружающей средой приводит к тому, что затвердевший бетон сжимается, набухает и, возможно, трескается;
-Его наличие в затвердевшем бетоне влияет на прочность и ползучесть;
-Это играет центральную роль в ухудшении, вызванном действием мороза или щелочной реакции кремния.
Очевидно, что контроль над водой важен для бетона. В этой статье дается обзор некоторых возможностей, предлагаемых использованием супер абсорбентного полимера (SAP) для достижения этого контроля. Части статьи являются источниками из предыдущей публикации.
Когда SAP подвергается воздействию воды, они набухают, и когда впоследствии подвергаются сушке, они обратимо сокращаться. Эти ключевые свойства для сушки, они реверсивно сжимаются. Ключевые свойства могут активно использоваться по отношению к бетону.
SAP может обеспечить очень эффективное внутреннее водоотверждение, которое определяется как «включение отверждающего агента, служащего внутренним резервуаром воды, постепенно высвобождая его по мере высыхания бетона». 7 Внутреннее водоотверждение используется в течение десятилетий для стимулирования гидратации цемента и контроля усадки бетона
С точки зрения силы, добавление SAPs к бетону имеет два противоположных эффекта: в то время как SAP генерирует пустоты в бетоне и, таким образом, уменьшает прочность, внутреннее лечение воды, предоставляемое SAP повышает степень гидратации и тем самым увеличивает Силы. Какой из этих двух эффектов является доминирующим зависит от соотношения воды и цемента (w/c), зрелости бетона и количества добавления SAP. Общий эффект, как представляется, хорошо описаны с существующими моделями, такими, как концепция соотношения геля и пространства. В частности, при высоком уровне ж/c (0,45 евро) добавление SAP оказывает очень малое влияние на увлажнение и, следовательно, обычно снижает сжимающий силу. При низком уровне w/c (<0.45), SAP addition may increase the compressive strength. sap="" addition="" may="" increase="" the="" compressive=""></0.45), SAP addition may increase the compressive strength.>
Усадка бетона из-за потери воды в окрестностях является хорошо известной причиной трещин как в пластике, так и в затвердевном состоянии. Этот тип растрескивания может быть эффективно смягчен путем замедления или предотвращения потери воды. Выступая в качестве источника воды, SAP потенциально могут быть использованы в связи с этим, но эти типы усадки в основном связанных с поверхностью явлений, и это может быть трудно сосредоточить действие SAP к этому интерфейсу. Аутогенная усадка – это явление, тесно связанное с высокопроизводительным бетоном. Автогенная усадка может привести к растрескиванию и повлиять на прочность, долговечность и эстетику бетона. Это была технологическая проблема, которая ограничила использование высокотявого бетона. SAP, добавленный в бетонную смесь во время смешивания, позволяет активно контролировать геометрические и термодинамические свойства водной фазы. Вода в сформированных включениях SAP по существу является свободной водой, а размер и форма включений регулируются первоначально добавленными частицами SAP. Таким образом, увлечение водой можно считать инженерным распределением водной фазы.
SAPs также могут быть использованы в качестве средства для инженера поры структуры цементных материалов. Во время гидратации цемента частицы SAP сжимаются и оставляют заполненные газом пустоты. Это потенциально может быть использовано для контролируемого увлечения воздуха для улучшения морозостойкости бетона. Метод, обычно используемый для переноса воздуха, связан с рядом значительных технологических трудностей, включая слияние пузырьков воздуха в свежем бетоне, потерю воздуха во время вибрации или перекачки, а также проблемы с совместимостью между воздухопролетные примеси и высокодиапазонные примеси, снижающие воду. Использование SAPs предлагает возможность активного контроля затыкаемого воздуха в затвердевшим бетоне, включая общее содержание воздуха, расстояние между пузырьками воздуха, а также размер (и даже форму) отдельных полостей – мы называем это инженерным воздушным увлечением бетона.
Добавление сухого SAP во время смешивания приводит к значительным изменениям в реологии свежего бетона, если не добавляется дополнительная вода для компенсации поглощения SAP. Например, при поглощении воды около 15 г/г сухого SAP добавление всего 0,4% SAP по отношению к весу цемента приведет к снижению свободного ж/с на 0,06. Это изменение в w/c причинит усилие выхода к тройному и пластичной вязкости увеличить 25% для бетона с первоначально w/c 0.4. В дополнение к этому чистому водосвязательному эффекту, дальнейшее увеличение стресса урожайности и пластиковой вязкости будет вызвано физическим присутствием опухших частиц SAP. Если эффект утолщения, вызванный SAP является нежелательным, он может быть смягчен добавлением пластилизации примесью. Например, эффект утолщения, связанный с поглощением воды SAP, может быть особенно полезен для конкреции мокрой смеси, процесс, который может иметь ряд технологических трудностей. Для того, чтобы нормальные бетонные смеси, которые будут перекачиваться, высокий спад необходим. Однако, чтобы свести к минимуму отскок и обеспечить надлежащее наращивание толщины во время конкреции, низкий спад необходим. На практике производителю бетона, возможно, придется балансировать на лезвии ножа и держать спад на уровне 80 мм (3 дюйма). В дополнение к осуществлению точного контроля свежего бетонного спада, как правило, необходимо добавить набор ускорения примесь на сопло. К сожалению, набор ускорения примесь приводит к заметному снижению долгосрочной сжатия прочности. Концепция использования SAPs для корректировки спада мокрой смеси shotcrete был протестирован на практике. Сухой SAP был добавлен в сопло и его быстрое поглощение воды было показано, чтобы создать изменение вязкости при размещении, что позволило накопление толстых слоев без использования набора ускорения примеси. Последнее преимущество особенно интригующим, потому что это очень трудно контролировать воздушное увлечение размещены shotcrete. По мере того как shotcrete помещено, главные изменения в структуре воздух-пустоты произойдут если она основана на нормальном, воздух-entrained примесь. С SAPs, однако, можно точно спроектировать окончательную структуру воздуха пустоты, которая будет не зависеть от процедуры перекачки и размещения.
