Uvod: Potraga za boljim betonom

Beton, temeljni građevinski materijal, ključan je u građevinarstvu. Njegova čvrstoća, izdržljivost i svestranost čine ga idealnim za različite strukture, od nebodera do mostova. Kako bi poboljšali njegovu izvedbu, građevinski stručnjaci često koriste aditive poput silicij dioksida i letećeg pepela. Ali koji je bolji za poboljšanje betona? Saznajmo.​

Silicij dioksid: Nano – Velika snaga

1. Što je Silikatna para?​

Silikatna para, također poznat kao mikrosilika, je by – proizvod. Dolazi iz industrijske proizvodnje silicija i ferosilicija u elektrolučnim pećima. Tijekom ovog procesa, dim i prašina izlaze s otpadnim plinom. Posebni uređaji za hvatanje skupljaju i obrađuju te sitne čestice. Njegova glavna komponenta je silicij (SiO₂), s udjelom obično oko 90%. Te su čestice iznimno male, čak dosežu nanomjeru. Njihova je veličina puno manja od veličine čestica cementa, što daje silicijevom dioksidu jedinstvena svojstva.​

2. Kako poboljšava beton​

（1）Povećanje snage​

Silikatna para igra značajnu ulogu u povećanju čvrstoće betona. Ultra je – fine čestice mogu ispuniti praznine između čestica cementa. Ovaj učinak popunjavanja je poput korištenja sitnog pijeska za popunjavanje prostora između velikih kamenja. Na taj način pročišćava strukturu pora betona. Na primjer, u izgradnji visokih – porast zgrada, kada 5% – U betonsku smjesu dodaje se 15% silicij dioksida, tlačna čvrstoća betona može se povećati za 20% – 50% u usporedbi s običnim betonom. Postaje lakše proizvoditi visoko – čvrstoća betona s tlačnom čvrstoćom od preko 100 MPa pri uporabi silicijevog dioksida, koji udovoljava zahtjevnim zahtjevima suvremene visoke – uzlazne strukture.​

（2）Povećanje izdržljivosti​

Što se tiče trajnosti, silikatna para je izvrstan pomoćnik. Smanjuje propusnost betona. Kada je beton izložen okolišu, štetni ioni poput kloridnih iona mogu prodrijeti u njega, uzrokujući koroziju čeličnih šipki unutar betona. Međutim, pare silicijevog dioksida reagiraju s kalcijevim hidroksidom proizvedenim tijekom hidratacije cementa. Ova reakcija stvara dodatni C – S – H gel, koji blokira pore u betonu. U projektu obalnog mosta, upotreba silicija – dim – poboljšani beton značajno je smanjio prodor morske vode i kloridnih iona. Nakon 20 godina rada, čelične šipke u betonu još uvijek pokazuju male znakove korozije, dok slični mostovi bez pare silicijevog dioksida imaju ozbiljnije probleme s korozijom.​

（3）Utjecaj na obradivost​

Silikatna para ima utjecaja na obradivost betona. Njegova velika specifična površina uzrokuje adsorpciju značajne količine vode u betonskoj smjesi. Zbog toga se povećava viskoznost betona. Ako se ne postupi ispravno, može biti teško izliti i zbiti beton. Ali u kombinaciji s odgovarajućim superplastifikatorom, obradivost se može održati. Na primjer, u velikom – projekt izlijevanja temelja u mjerilu, dodavanje polikarboksilata – superplastifikator na bazi zajedno s parom silicijevog dioksida osigurao je da beton ima dobru fluidnost i da se može lako postaviti u složenu strukturu temelja, a da pritom postigne visoku – čvrstoća i dugotrajna svojstva.​

Leteći pepeo: Reciklirano čudo​

1. Što je leteći pepeo?​

leteći pepeo je autor – produkt izgaranja ugljena. Kada ugljen izgara u termoelektranama, fine čestice izlaze s dimnim plinovima. Nakon hvatanja posebnim uređajima postaju leteći pepeo. To je pucolanski materijal, što znači da može reagirati s kalcijevim hidroksidom u prisutnosti vode i formirati cementne spojeve.​

Postoje dvije glavne vrste leteći pepeo: klasa F i klasa C. Leteći pepeo klase F nastaje izgaranjem antracita ili bitumenskog ugljena. Ima nizak sadržaj kalcija (obično manje od 10% CaO) i uglavnom se sastoji od silicijevog dioksida (SiO₂), glinice (Al₂O₃) i željeznog oksida (Fe2O₃). Leteći pepeo klase C nastaje izgaranjem lignita ili sub – bitumenski ugljen. Ima veći sadržaj kalcija (obično više od 20% CaO), a sadrži i više vapna, što mu daje malo vlastitog – svojstva cementiranja.​

2. Kako poboljšava beton​

（1）Dugo – Term Strength Gain​

leteći pepeopucolanska reakcija ključna je za dugo – pojam snaga dobitak. U ranim fazama stvrdnjavanja betona, leteći pepeo ne doprinosi puno čvrstoći. Ali kako vrijeme prolazi, on reagira s kalcijevim hidroksidom proizvedenim tijekom hidratacije cementa. Na primjer, reakcija između letećeg pepela i kalcijevog hidroksida stvara dodatni kalcij – silikat – hidrat (C – S – H) gel. Studija o velikom – projekt mosta na skali pokazao je da beton s 20% zamjene letećeg pepela ima 30% povećanje tlačne čvrstoće nakon 90 dana u usporedbi s običnim betonom. Ovako dugo – trajno poboljšanje čvrstoće ključno je za strukture koje moraju dugo izdržati – trajna opterećenja, poput mostova i brana.​

（2）Aspekti trajnosti

leteći pepeo poboljšava trajnost betona na više načina. Pročišćava strukturu pora betona. Istraživački projekt otkrio je da je beton s letećim pepelom imao 50% smanjenje prodiranja kloridnih iona u usporedbi s betonom bez njega. To je zato što pucolanska reakcija letećeg pepela ispunjava pore, što otežava ulazak štetnih tvari. Što se tiče zamrzavanja – otpornost na otapanje, leteći pepeo – modificirani beton može izdržati više smrzavanja – ciklusi odmrzavanja. Na primjer, na hladnoći – regija zgrada, let – pepeo – koji sadrži beton pokazao je bolju učinkovitost nakon 300 smrzavanja – ciklusi odmrzavanja, s manje pucanja i pucanja u usporedbi s normalnim betonom. Također se bolje odupire kemijskim napadima. U industrijskim područjima s visokim razinama kiselih plinova, betonske konstrukcije s letećim pepelom imaju dulji vijek trajanja zbog pročišćene strukture pora i dodatnog C – S – H gel štiti od kiselinske korozije.​

（3）Uradivost i trošak – učinkovitost

leteći pepeo poboljšava obradivost betona. Njegove kuglaste čestice djeluju kao maziva u betonskoj smjesi. To omogućuje bolju protočnost, što olakšava postavljanje i zbijanje betona. Građevinski projekt za veliki – scale shopping mall’s foundation korišten fly – pepeo – modificirani beton. Radnici su izvijestili da je beton lakše tekao u složenu oplatu, smanjujući vrijeme i trud potrebne za postavljanje. Štoviše, leteći pepeo može smanjiti potrebu za vodom u betonskoj mješavini. Zamjenom dijela cementa letećim pepelom ne samo da se štedi na troškovima cementa, već se također smanjuje toplina hidratacije. U visokom – povećanje građevinske konstrukcije, korištenje letećeg pepela na razini zamjene od 30% smanjilo je trošak cementa za 15% uz zadržavanje potrebne čvrstoće i obradivosti. Ovaj trošak – učinkovitost čini leteći pepeo atraktivnom opcijom za velike – veliki građevinski projekti.​

Glava – do – Usporedba glave

1. Usporedba snage​

Kada je riječ o čvrstoći, silicijev dioksid i leteći pepeo pokazuju različite karakteristike. U ranom – stupnju razvoja čvrstoće betona, silicijev dioksid ima značajniji utjecaj. Slika 1 u nastavku prikazuje razvoj tlačne čvrstoće betona s različitim dodacima.​

​

primjesa	3 – dan Tlačna čvrstoća (MPa).	7 – dan Tlačna čvrstoća (MPa).	28 – dan Tlačna čvrstoća (MPa).	90 – dan Tlačna čvrstoća (MPa).
Bez primjesa	15​	25​	35​	40​
10% silicij dioksida	20​	35​	50​	60​
20% letećeg pepela	10​	18​	30​	45​

​

Kao što se vidi iz tablice, beton s 10% silike ima ocjenu 3 – dnevna tlačna čvrstoća od 20 MPa, dok beton s 20% letećeg pepela istovremeno ima samo 10 MPa. To je zato što je silika para ultra – fine čestice mogu brzo ispuniti pore u cementnoj matrici, ubrzavajući rano – stupanj hidratacijske reakcije cementa. Međutim, u dugom – termin, leteći pepeo postupno pokazuje svoju prednost. Nakon 90 dana, snaga leta – pepeo – koji sadrže beton i dalje raste. Pucolanska reakcija letećeg pepela s kalcijevim hidroksidom u betonu proizvodi više C – S – H gel, koji pridonosi dugom – terminski dobitak snage.​

2. Durability Showdown​

Trajnost je ključni faktor za betonske konstrukcije. Što se tiče nepropusnosti, silicij dioksid je učinkovitiji u smanjenju propusnosti betona. Istraživanja pokazuju da dubina prodiranja kloridnih iona u silicij – dim – modificirani beton je samo 30% onoga u običnom betonu nakon 28 dana izlaganja kloridu – bogato okruženje. Učinak punjenja silicij dioksida i stvaranje dodatnog C – S – H gel blokira pore, sprječavajući prodor štetnih tvari.​

Za zamrzavanje – otpornost na otapanje, mogu je poboljšati i pare silicijevog dioksida i leteći pepeo. Ali leteći pepeo – koji sadrži beton ima bolju izvedbu u nekim slučajevima. Studija je pokazala da se nakon 500 zamrznuti – ciklusi odmrzavanja, masovni gubitak muhe – pepeo – modificiranog betona je 5%, dok je onaj od silike – dim – modificiranog betona je 8%. Pucolanska reakcija letećeg pepela pročišćava strukturu pora, čineći ga otpornijim na širenje i skupljanje uzrokovano smrzavanjem i odmrzavanjem.​

Što se tiče otpornosti na kemijsku koroziju, leteći pepeo također pokazuje dobre performanse. U kiseloj sredini, dodatni C – S – H gel nastao reakcijom letećeg pepela može zaštititi beton od napada kiseline. Na primjer, u tvorničkoj zgradi s kiselim plinom – ispunjen okoliš, letjeti – pepeo – koji sadrži beton ima vijek trajanja 20% duži od običnog betona.​

3. Obradivost i razmatranje troškova​

Silicij dioksid i leteći pepeo imaju različite učinke na obradivost betona. Silikatna para povećava viskoznost betona zbog njegove velike specifične površine. To može otežati izlijevanje i zbijanje betona. Nasuprot tome, leteći pepeo poboljšava obradivost betona. Njegove kuglaste čestice djeluju kao maziva, omogućujući betonu da lakše teče. U velikom – projekt izgradnje temelja razmjera, radnici su izvijestili da letjeti – pepeo – modificirani beton bilo je mnogo lakše postaviti u oplatu u usporedbi sa silicijom – dim – modificirani beton.​

Trošak je još jedno važno razmatranje. Leteći pepeo općenito je skuplji – djelotvoran. Cijena letećeg pepela je oko jedan – treći prema jedan – polovicu onoga od silicij dioksida. U velikom – velike građevinske projekte s ograničenim proračunima, poput izgradnje cesta i velikih – velike stambene projekte, leteći pepeo često je preferirani izbor. Međutim, za visoke – završiti projekte koji zahtijevaju visoku – snaga i visoka – Izvedbeni beton, poput nekih kultnih nebodera, upotreba silicij dioksida može biti prikladnija unatoč višoj cijeni, jer može zadovoljiti stroge zahtjeve za čvrstoću i trajnost.​

Odabir pravog: kontekst je bitan​

Kad je riječ o izboru između silicij dioksida i letećeg pepela za poboljšanje betona, nema nikoga – veličina – odgovara – svi odgovor. Kontekst građevinskog projekta igra presudnu ulogu.​

Za visoko – dižu se zgrade i velike – rasponski mostovi, čvrstoća i rano – scenski nastup često je glavni prioritet. Silikatna para, sa svojom sposobnošću ranog poboljšanja – snaga pozornice značajno, odličan je izbor. U izgradnji 50 – priča neboder u velikom gradu, potreba za brzim – postavljanje i visoka – čvrstoća betona u ranim fazama bila je presudna. Korištenje pare silicijevog dioksida omogućilo je građevinskom timu da se pridržava tijesnog rasporeda izgradnje, a istodobno je osigurao strukturalni integritet zgrade.​

Međutim, za velike – velikih infrastrukturnih projekata poput brana i cestovnih baza, dug – trajnost i trošak – učinkovitost su važnije. Leteći pepeo je ovdje idealna opcija. veliki – veliki projekt brane u planinskom području koristio je leteći pepeo u betonskoj mješavini. Dugo – povećanje snage i dobra izdržljivost muhe – pepeo – modificirani beton osigurao je sigurnost i stabilnost brane tijekom njenog dugog vijeka trajanja. Također, trošak – uštede od korištenja letećeg pepela učinile su projekt ekonomski isplativijim.​

Proračunska ograničenja također utječu na izbor. U pristupačnim stambenim projektima trošak je glavni faktor. Leteći pepeo je skuplji – učinkovit, često se daje prednost. veliki – veliki projekt pristupačne stanogradnje u predgrađu zamijenio je značajan dio cementa letećim pepelom. Ovo ne samo da je smanjilo troškove materijala, već je također održalo potrebnu čvrstoću i izdržljivost za stambene strukture.​

Lokalna nabava materijala je još jedan faktor. Ako regija u blizini ima elektranu koja proizvodi leteći pepeo, to je praktičnije i skuplje – učinkovito koristiti leteći pepeo. U regiji s velikim – velike elektrane, lokalni građevinski projekti mogu lako pristupiti letećem pepelu. Time se smanjuju troškovi prijevoza i potiče recikliranje industrijskog otpada – proizvoda. S druge strane, ako je mjesto projekta blizu silicija – proizvodna tvornica koja stvara silicij dioksid, korištenje silicijevog dioksida može biti praktičnije.​

Zaključak: Presuda i budućnost​

Zaključno, i silicij dioksid i leteći pepeo vrijedni su aditivi za beton. Silikatna para blista u primjenama koje zahtijevaju visoku ranu – stupanj čvrstoće i izvrsnu nepropusnost, kao što je visoka – dižu se zgrade. Leteći pepeo, s druge strane, ističe se u projektima koji su dugi – pojam trajnost, trošak – učinkovitost i obradivost su ključni, poput velikih – veliki infrastrukturni projekti.​

Budućnost ovih materijala mnogo obećava. Što se tiče silicij dioksida, istraživanje bi se moglo usredotočiti na poboljšanje njegove kompatibilnosti s drugim dodacima kako bi se bolje riješili problemi obradivosti bez žrtvovanja čvrstoće i trajnosti. Znanstvenici bi mogli istražiti nove proizvodne metode kako bi smanjili troškove, čineći ga dostupnijim za širi raspon projekata.​

Što se tiče letećeg pepela, buduća bi istraživanja mogla ciljati na daljnju optimizaciju njegove pucolanske reakcije. To bi moglo dovesti do još duljeg – povećanje snage i povećana izdržljivost. Osim toga, kako se svijet kreće prema održivijoj gradnji, upotreba letećeg pepela, recikliranog – proizvoda, vjerojatno će se povećati. Nove primjene i omjeri miješanja mogu se razviti kako bi se u potpunosti iskoristio njegov potencijal.​

Na kraju, izbor između silicij dioksida i letećeg pepela ovisi o specifičnim potrebama svakog građevinskog projekta. Razumijevanjem njihovih jedinstvenih svojstava i donošenjem informiranih odluka, građevinska industrija može nastaviti graditi strukture koje su jake, izdržljive i skupe – učinkovit.​

Naš profesionalni tehnički tim dostupan je 24/7 za rješavanje svih problema s kojima se možete susresti dok koristite naše proizvode.Radujemo se vašoj suradnji!