Introducció: La recerca d'un formigó millor

El formigó, un material de construcció fonamental, és crucial en la construcció. La seva força, durabilitat i versatilitat el fan ideal per a diverses estructures, des de gratacels fins a ponts. Per millorar el seu rendiment, els experts en construcció solen utilitzar additius com el fum de sílice i la cendra volant. Però quin és millor per millorar el formigó? Anem a esbrinar.

Fum de sílice: el nano – Potència de mida

1. Què és Silica Fume?

Silica Fume, també conegut com a microsílice, és un by – producte. Prové de la producció industrial de silici i ferrosilici en forns d'arc elèctric. Durant aquest procés, el fum i la pols s'escapen amb els gasos residuals. Dispositius de captura especials recullen i processen aquestes petites partícules. El seu component principal és la sílice (SiO₂), amb un contingut generalment al voltant del 90%. Aquestes partícules són extremadament petites, fins i tot arribant a la nanoescala. La seva mida és molt més petita que la de les partícules de ciment, cosa que confereix al fum de sílice propietats úniques

2. Com millora el formigó

(1) Millora de la força

Silica Fume té un paper important en la millora de la resistència del formigó. És ultra – les partícules fines poden omplir els buits entre les partícules de ciment. Aquest efecte de farciment és com utilitzar sorra fina per omplir els espais entre pedres grans. En fer-ho, perfecciona l'estructura de porus del formigó. Per exemple, en la construcció d'alta – augmentar els edificis, quan un 5% – S'afegeix un 15% de fum de sílice a la barreja de formigó, la resistència a la compressió del formigó es pot augmentar un 20% – 50% en comparació amb el formigó pla. Es fa més fàcil produir alta – formigó de resistència amb una resistència a la compressió de més de 100 MPa quan s'utilitza fum de sílice, que compleix els exigents requisits d'alta – pujar estructures.​

(2) Augment de la durabilitat

Pel que fa a la durabilitat, el fum de sílice és un gran ajudant. Redueix la permeabilitat del formigó. Quan el formigó està exposat al medi ambient, els ions nocius com els ions de clorur poden penetrar-hi, provocant la corrosió de les barres d'acer a l'interior. Tanmateix, el fum de sílice reacciona amb l'hidròxid de calci produït durant la hidratació del ciment. Aquesta reacció forma C addicional – S – Gel H, que bloqueja els porus del formigó. En un projecte de pont costaner, l'ús de sílice – fum – El formigó millorat ha reduït significativament la penetració de l'aigua de mar i els ions de clorur. Després de 20 anys de servei, les barres d'acer del formigó encara mostren pocs signes de corrosió, mentre que els ponts similars sense fum de sílice tenen problemes de corrosió més greus.

(3) Impacte en la capacitat de treball

Silica Fume té un impacte en la treballabilitat del formigó. La seva gran superfície específica fa que adsorbeixi una quantitat important d'aigua a la mescla de formigó. Com a resultat, la viscositat del formigó augmenta. Si no es tracta correctament, pot ser difícil abocar i compactar el formigó. Però quan es combina amb un superplastificant adequat, es pot mantenir la treballabilitat. Per exemple, en un gran – projecte d'abocament de bases a escala, afegint un policarboxilat – superplastificant a base de fums de sílice asseguraven que el formigó tingués una bona fluïdesa i pogués col·locar-se fàcilment a la complexa estructura de la base, tot aconseguint un alt nivell. – resistència i propietats duradores...

Fly Ash: la meravella reciclada

1. Què és Cendra Voladora?

Cendra Voladora és un per – producte de la combustió del carbó. Quan el carbó es crema a les centrals elèctriques, les partícules fines s'escapen amb els gasos de combustió. Després de ser capturats per dispositius especials, es converteixen en cendres volants. És un material puzolànic, el que significa que pot reaccionar amb l'hidròxid de calci en presència d'aigua per formar compostos cimentosos.

Hi ha dos tipus principals de Cendra Voladora: Classe F i Classe C. Les cendres volants de classe F provenen de la combustió de carbó antracita o bituminós. Té un baix contingut de calci (generalment menys del 10% de CaO) i està format principalment per sílice (SiO₂), alúmina (Al₂O₃) i òxid de ferro (Fe₂O₃). Les cendres volants de classe C provenen de la crema de lignit o sub – carbó bituminós. Té un contingut de calci més elevat (generalment més del 20% de CaO) i també conté més calç, la qual cosa li dóna una mica de si mateix. – propietats de cimentació

2. Com millora el formigó

（1）Llarg – Guany de força de termini

Cendra VoladoraLa reacció puzolánica és clau per llarg – guany de força a terme. En les primeres etapes de l'enduriment del formigó, les cendres volants no contribueixen gaire a la resistència. Però a mesura que passa el temps, reacciona amb l'hidròxid de calci produït durant la hidratació del ciment. Per exemple, la reacció entre cendres volants i hidròxid de calci forma calci addicional – silicat – hidratar (C – S – H) gel. Un estudi sobre un gran – El projecte del pont a escala va demostrar que el formigó amb un 20% de reemplaçament de cendres volants tenia un augment del 30% en la resistència a la compressió després de 90 dies en comparació amb el formigó normal. Aquest llarg – La millora de la resistència a llarg termini és crucial per a estructures que necessiten suportar molt de temps – càrregues a termini, com ponts i preses.​

（2）Aspectes de durabilitat

Cendra Voladora millora la durabilitat del formigó de múltiples maneres. Perfecciona l'estructura de porus del formigó. Un projecte d'investigació va trobar que el formigó amb cendres volants tenia una reducció del 50% de la penetració d'ions clorur en comparació amb el formigó sense. Això es deu al fet que la reacció puzolànica de les cendres volants omple els porus, fent més difícil l'entrada de substàncies nocives. En termes de congelació – resistència al desglaç, cendres volants – el formigó modificat pot suportar més gelades – cicles de descongelació. Per exemple, en fred – edificis de la regió, volar – cendra – que conté formigó ha mostrat un millor rendiment després de 300 congelacions – cicles de descongelació, amb menys esquerdes i esquerdes en comparació amb el formigó normal. També resisteix millor els atacs químics. A les zones industrials amb alts nivells de gasos àcids, les estructures de formigó amb cendres volants tenen una vida útil més llarga com a estructura de porus refinada i C addicionals. – S – El gel H protegeix contra la corrosió àcida

(3) Capacitat de treball i cost – efectivitat

Cendra Voladora millora la treballabilitat del formigó. Les seves partícules esfèriques actuen com a lubricants en la mescla de formigó. Això permet una millor fluïdesa, facilitant la col·locació i compactació del formigó. Un projecte de construcció per a un gran – la fundació del centre comercial a escala va utilitzar la mosca – cendra – formigó modificat. Els treballadors van informar que el formigó fluïa més suaument a l'encofrat complex, reduint el temps i l'esforç necessari per a la col·locació. A més, les cendres volants poden reduir la demanda d'aigua a la mescla de formigó. En substituir una part de ciment per cendres volants, no només s'estalvia en costos de ciment sinó que també redueix la calor d'hidratació. En un alt – La construcció d'edificis a l'alça, utilitzant cendres volants a un nivell de reemplaçament del 30%, va reduir el cost del ciment en un 15%, mantenint la resistència i la treballabilitat requerides. Aquest cost – l'eficàcia fa que les cendres volants siguin una opció atractiva per a grans – projectes de construcció a escala...

El Cap – a – Comparació de caps

1. Comparació de força

Pel que fa a la força, el fum de sílice i les cendres volants mostren diferents característiques. A principis – desenvolupament de la força de l'etapa del formigó, el fum de sílice té un impacte més significatiu. La figura 1 a continuació mostra el desenvolupament de la resistència a la compressió del formigó amb diferents additius

​

Barreja	3 – Resistència a la compressió diària (MPa).	7 – Resistència a la compressió diària (MPa).	28 – Resistència a la compressió diària (MPa).	90 – Resistència a la compressió diària (MPa).
Sense barreja	15	25	35	40
10% Silica Fume	20	35	50	60
20% cendres volants	10	18	30	45

​

Com es veu a la taula, el formigó amb un 10% de fum de sílice té un 3 – resistència a la compressió diària de 20 MPa, mentre que el formigó amb un 20% de cendres volants només té 10 MPa al mateix temps. Això es deu al fet que el fum de sílice és ultra – les partícules fines poden omplir ràpidament els porus de la matriu de ciment, accelerant el primer temps – etapa de reacció d'hidratació del ciment. Tanmateix, en el llarg – termini, les cendres volants mostren progressivament el seu avantatge. Després de 90 dies, la força de la mosca – cendra – que continguin formigó continua augmentant. La reacció puzolànica de la cendra volant amb hidròxid de calci en el formigó produeix més C – S – H gel, que contribueix al llarg – guany de força a terme

2. Enfrontament de durabilitat

La durabilitat és un factor crucial per a les estructures de formigó. Pel que fa a la impermeabilitat, el fum de sílice és més eficaç per reduir la permeabilitat del formigó. La investigació mostra que la profunditat de penetració dels ions clorur a la sílice – fum – el formigó modificat és només el 30% del formigó normal després de 28 dies d'exposició a un clorur – entorn ric. L'efecte d'ompliment del fum de sílice i la formació de C addicional – S – El gel H bloqueja els porus, evitant la penetració de substàncies nocives

Per congelar – la resistència al desgel, tant el fum de sílice com la cendra volant poden millorar-la. Però cendres volants – que contingui formigó té un millor rendiment en alguns casos. Un estudi va trobar que després de 500 es congela – cicles de descongelació, la pèrdua de massa de la mosca – cendra – formigó modificat és del 5%, mentre que el de sílice – fum – formigó modificat és del 8%. La reacció puzolànica de les cendres volants perfecciona l'estructura dels porus, fent-la més resistent a l'expansió i contracció provocades per la congelació i el desgel.

Pel que fa a la resistència a la corrosió química, les cendres volants també mostren un bon rendiment. En un ambient àcid, el C addicional – S – El gel H format per la reacció de cendres volants pot protegir el formigó de l'atac àcid. Per exemple, en un edifici de fàbrica amb un gas àcid – ambient ple, volar – cendra – El formigó que conté té una vida útil un 20% més llarga que el formigó normal

3. Consideracions de treball i costos​

El fum de sílice i les cendres volants tenen diferents efectes sobre la treballabilitat del formigó. El fum de sílice augmenta la viscositat del formigó a causa de la seva gran superfície específica. Això pot dificultar l'abocament i la compactació del formigó. En canvi, les cendres volants milloren la treballabilitat del formigó. Les seves partícules esfèriques actuen com a lubricants, permetent que el formigó flueixi més fàcilment. En una gran – projecte de construcció de bases a escala, els treballadors van informar que volar – cendra – el formigó modificat era molt més fàcil de col·locar a l'encofrat en comparació amb la sílice – fum – formigó modificat.

El cost és una altra consideració important. Les cendres volants són generalment més costoses – efectiu. El preu de la cendra volant és d'un – tercer a un – la meitat del fum de sílice. En gran – projectes de construcció a escala amb pressupostos ajustats, com ara la construcció de carreteres i grans – projectes d'habitatges a escala, les cendres volants solen ser l'opció preferida. Tanmateix, per alt – finalitzar projectes que requereixen alt – força i alt – formigó de rendiment, com alguns gratacels emblemàtics, l'ús de fum de sílice pot ser més adequat malgrat el seu cost més elevat, ja que pot complir els estrictes requisits de resistència i durabilitat.

Escollir la correcta: el context és important

Quan es tracta d'escollir entre fum de sílice i cendres volants per a la millora del formigó, no hi ha ningú – mida – encaixa – tota resposta. El context del projecte de construcció té un paper crucial

Per alt – s'aixequen edificis i grans – span ponts, força i primerenca – la representació escènica sovint són les principals prioritats. Fum de sílice, amb la seva capacitat de potenciar precoçment – força de l'escenari significativament, és una gran opció. En la construcció d'un 50 – història gratacels en una ciutat important, la necessitat de ràpid – ajust i alt – El formigó de resistència en les primeres etapes va ser crucial. L'ús de fum de sílice va permetre a l'equip de construcció complir amb el calendari de construcció ajustat alhora que assegurava la integritat estructural de l'edifici.

Tanmateix, per a grans – projectes d'infraestructures a escala com preses i bases de carreteres, el llarg – durabilitat i cost a termini – l'eficàcia són més importants. La cendra volant és una opció ideal aquí. Un gran – El projecte de presa a escala en una zona muntanyosa va utilitzar cendra volant a la seva barreja de formigó. El llarg – guany de força a terme i bona durabilitat de la mosca – cendra – el formigó modificat va assegurar la seguretat i l'estabilitat de la presa durant la seva llarga vida útil. També, el cost – l'estalvi de l'ús de cendres volants va fer que el projecte fos econòmicament més viable

Les limitacions pressupostàries també influeixen en l'elecció. En els projectes d'habitatge assequible, el cost és un factor important. Cendres volants, sent més cost – eficaç, sovint es prefereix. Un gran – projecte d'habitatge assequible a escala en una zona suburbana va substituir una part important de ciment per cendres volants. Això no només va reduir el cost del material, sinó que també va mantenir la resistència i la durabilitat requerides per a les estructures de l'habitatge

L'oferta de material local és un altre factor. Si una regió té una central elèctrica propera que produeix cendres volants, és més convenient i costós – eficaç per utilitzar cendres volants. En una regió amb una gran – central elèctrica a escala, els projectes de construcció locals poden accedir fàcilment a les cendres volants. Això redueix els costos de transport i afavoreix el reciclatge de productes industrials – productes. D'altra banda, si el lloc del projecte és a prop d'un silici – fàbrica de producció que genera fum de sílice, utilitzar fum de sílice pot ser més pràctic

Conclusió: el veredicte i el futur

En conclusió, tant el fum de sílice com les cendres volants són additius valuosos per al formigó. El fum de sílice brilla en aplicacions que exigeixen molt primerencament – resistència escènica i excel·lent impermeabilitat, com alta – aixecar edificis. Les cendres volants, en canvi, destaquen en projectes de llarga durada – durabilitat a termini, cost – l'eficàcia i la viabilitat són crucials, com els grans – projectes d'infraestructures a escala

El futur d'aquests materials és molt prometedor. Per al fum de sílice, la investigació pot centrar-se a millorar la seva compatibilitat amb altres additius per abordar millor els problemes de treballabilitat sense sacrificar la resistència i la durabilitat. Els científics podrien explorar nous mètodes de producció per reduir-ne el cost, fent-lo més accessible per a una gamma més àmplia de projectes.

Pel que fa a les cendres volants, les futures investigacions podrien tenir com a objectiu optimitzar encara més la seva reacció puzolànica. Això podria conduir a un llarg encara més gran – guanys de força a terme i una durabilitat millorada. A més, a mesura que el món avança cap a una construcció més sostenible, l'ús de cendres volants, un material reciclat per – producte, és probable que augmenti. Es podrien desenvolupar noves aplicacions i proporcions de mescla per aprofitar al màxim el seu potencial

Al final, l'elecció entre fum de sílice i cendres volants depèn de les necessitats específiques de cada projecte de construcció. En comprendre les seves propietats úniques i prendre decisions informades, la indústria de la construcció pot continuar construint estructures que siguin fortes, duradores i costoses. – efectiu.

El nostre equip tècnic professional està disponible les 24 hores del dia, els 7 dies del dia, per resoldre qualsevol problema que pugueu trobar durant l'ús dels nostres productes.Esperem la vostra col·laboració!