خلاصة

تعتبر الخرسانة مادة أساسية في هندسة البناء، ويؤثر أدائها بشكل مباشر على السلامة الهيكلية والكفاءة الاقتصادية. تعمل الملدنات الفائقة كمضافات كيميائية رئيسية لتحسين خصائصها العامة. polycarboxylate superplasticizer يُظهر مزايا ملحوظة في معدلات تقليل الماء والاحتفاظ بالركود بسبب تركيبه الجزيئي الفريد. أدى نقص الرمال الطبيعية إلى الاستخدام الواسع النطاق لـ الخرسانة الرملية المصنعة، ولكن محتواه العالي من مسحوق الحجر وملمس السطح الخشن غالبًا ما يتسبب في ضعف قابلية التشغيل.

يبحث هذا البحث في تأثير الملدنات الفائقة متعددة الكربوكسيلات على الخرسانة الرملية المصنعة مع تثبيت نسبة الرمل عند 44.56%. علاوة على ذلك، يتم إجراء تحليل مقارن شامل ثلاثي الأبعاد - يشمل مجموعات خط الأساس والقائمة على النفثالين والبولي كربوكسيلات - لتوفير أساس علمي للتطبيقات الهندسية.

1. المواد الخام

• الأسمنت: تم اختيار الأسمنت البورتلاندي العادي Conch P.O 42.5R.

الجدول 1: التركيب الكيميائي الرئيسي للأسمنت

عنصر	تساو	SiO₂	آل₂O₃	Fe₂O₃	SO₃	أهداب الشوق
محتوى / ٪	63.6	20.8	5.3	3.1	2.2	2.6

الجدول 2: الخصائص الفيزيائية للأسمنت

غرض	متطلبات المياه للاتساق الطبيعي /٪	وقت الإعداد الأولي / دقيقة	وقت الإعداد النهائي / دقيقة	28d قوة الضغط / ميجاباسكال	28d قوة الانثناء / ميجاباسكال
قيمة	27.0	165	220	51.6	8.6

• الركام: حجر جيري مكسر مستمر التدرج (من 5 ملم إلى 25 ملم) يستخدم كركام خشن. يتم استخدام الرمال المصنعة من الحجر الجيري التي تلبي معايير الفئة الثانية كركام ناعم.
• polycarboxylate superplasticizer: تم تطبيق منتج تم تصنيعه بشكل مستقل بمحتوى صلب بنسبة 41٪ وسلاسل جانبية معدلة من البولي إيثر لتحسين تشتت مسحوق الحجر. تم إنشاء الملدن الفائق القائم على النفثالين ومجموعة مراقبة فارغة للتقييم المقارن.
• خلط الماء: تم استخدام ماء الصنبور القياسي المتوافق مع لوائح JGJ 63.

2. المنهجية التجريبية

• مزيج التصميم: تم تصميم الخرسانة الرملية المصنعة C30 بنسبة رمل محسنة تبلغ 44.56% لتحقيق التوازن بين السيولة والتماسك.
• معايير الاختبار: تم اختبار معلمات الركود، والاحتفاظ بالركود، وقوة الضغط، وقوة الشد، والمتانة وفقًا للمبادئ التوجيهية الوطنية القياسية.
• التحليل المجهري: تم استخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) وحيود الأشعة السينية (XRD) لتحليل منتجات الترطيب والبنى المجهرية.

3. النتائج التجريبية والتحليل

أداء قابلية التشغيل

تعمل الملدنات الفائقة متعددة الكربوكسيل على تحسين حركة الخليط بشكل كبير. على وجه التحديد، جرعة 0.22% تحقق معدل تقليل الماء بنسبة 31.8%، متفوقة بشكل كبير على البدائل القائمة على النفثالين. علاوة على ذلك، ينخفض ​​معدل الخسارة لمدة ساعة واحدة بشكل حاد من 69.4% في المجموعة الأساسية إلى 10.5% فقط، مما يظهر احتفاظًا استثنائيًا بالسيولة.

الجدول 3: تأثير الملدن المتفوق متعدد الكربوكسيلات على قابلية تشغيل الخرسانة الرملية المصنعة

نوع الملدن الفائق	الجرعة /٪	استهلاك المياه / (كجم/م3)	معدل تخفيض المياه /٪	الركود الأولي / مم	1 ساعة تراجع / مم	معدل خسارة الركود /٪	وقت التدفق / ثانية	وقت التدفق 1 ساعة/ثانية
مجموعة التحكم	0	192	0	180	55	69.4	18	35
الملدن الفائق القائم على النفثالين	1.20	162	15.6	185	115	37.8	15	28
polycarboxylate superplasticizer	0.22	131	31.8	190	170	10.5	12	16

الخواص الميكانيكية

الأمثل قوة الضغط يستفيد بشكل كبير من تكثيف المزيج المعزز وتقليل المسامية. في 7 و 28 يومًا، تعرض الخرسانة التي تشتمل على الملدنات الفائقة متعددة الكربوكسيلات زيادات في قوة الضغط بنسبة 45.3% و35.3% على التوالي، إلى جانب تحسينات ملحوظة في مقاومة الشد.

الجدول 4: تأثير الملدنات الفائقة المختلفة على الخواص الميكانيكية للخرسانة

نوع الملدن الفائق	7d قوة الضغط / ميجاباسكال	28d قوة الضغط / ميجاباسكال	7d قوة الشد الانقسام / ميجاباسكال	28d قوة الشد / الآلام والكروب الذهنية
مجموعة التحكم	21.2	30.6	2.08	2.55
الملدن الفائق القائم على النفثالين	28.0	39.3	2.18	2.75
polycarboxylate superplasticizer	30.8	41.4	2.61	3.25

أداء المتانة

يعمل التأثير التآزري لتقليل كمية المياه العالية ونسبة الرمل المثالية على تحسين بنية المسام. ونتيجة لذلك، ملموسة مقاومة النفاذية تصل إلى $ge P10$، وتصل مقاومة التجميد والذوبان إلى $ge F200$، وينخفض ​​عمق الكربنة بنسبة 64.0%، مما يؤدي إلى إطالة عمر الخدمة الهيكلية بشكل كبير.

الجدول 5: تأثير الملدنات الفائقة المختلفة على متانة الخرسانة

نوع الملدن الفائق	درجة النفاذية	ضغط التسرب المستقر / ميجاباسكال	معامل انتشار أيون الكلوريد / ()	درجة مقاومة الصقيع	200 دورة تجميد وذوبان معدل فقدان الكتلة /٪	200 دورة تجميد وذوبان معدل خسارة المعامل الديناميكي النسبي /٪	عمق الكربنة 28d / مم	معدل تخفيض عمق الكربنة /٪	28d قيمة الرقم الهيدروجيني الداخلي
مجموعة التحكم	≥P6	0.58	2.6	≥F150	5.5	43.2	7.5	/	11.0
الملدن الفائق القائم على النفثالين	ص8	0.78	1.8	F180	4.9	39.0	4.8	36.0	11.4
polycarboxylate superplasticizer	≥P10	1.02	1.1	≥F200	3.3	27.8	2.7	64.0	12.1

4. تطبيق الحالة الهندسية

تم تطبيقه على مشروع توسيع طريق مدينة Donghua، وهو الأمثل الخرسانة C30 يضمن المزيج عمليات ضخ سلسة خلال مراحل البناء ذات درجة الحرارة العالية.

ومن الناحية الاقتصادية، انخفضت تكلفة المواد للمتر المكعب بنسبة 10.7% مقارنة بخط الأساس، وارتفعت كفاءة البناء بنسبة 161.3%، وانخفضت مصاريف الصيانة لمدة 30 عامًا بنسبة 76.3%. ومن الناحية البيئية، انخفضت انبعاثات الكربون بشكل ملحوظ، مما دعم أهداف البناء المستدام.

5. الاستنتاج

• تعمل الملدنات الفائقة متعددة الكربوكسيلات على حل تحديات قابلية التشغيل بشكل فعال في الخرسانة الرملية المصنعة، مما يحقق تقليلًا عاليًا للمياه واحتفاظًا فائقًا بالركود.
• تشهد نقاط القوة الميكانيكية ومقاييس المتانة طويلة المدى تحسينات عميقة، مما يقلل من الشقوق الدقيقة والمسامية.
• تؤكد التطبيقات الميدانية الجدوى التقنية والاقتصادية المتميزة، مما يجعل هذه التكنولوجيا موصى بها للغاية للترويج الهندسي على نطاق واسع.