Uvod: Iskanje boljšega betona

Beton, temeljni gradbeni material, je ključnega pomena pri gradnji. Zaradi svoje moči, vzdržljivosti in vsestranskosti je idealen za različne strukture, od nebotičnikov do mostov. Za izboljšanje njegove učinkovitosti gradbeni strokovnjaki pogosto uporabljajo dodatke, kot sta silicijev dioksid in leteči pepel. Toda kateri je boljši za izboljšanje betona? Ugotovimo.​

Silicijev dioksid: Nano – Velika elektrarna​

1. Kaj je Silicijev dioksid?

Silicijev dioksid, znan tudi kot mikrosilicijev dioksid, je avtor – izdelek. Prihaja iz industrijske proizvodnje silicija in ferosilicija v elektroobločnih pečeh. Med tem procesom skupaj z odpadnimi plini uhajata dim in prah. Posebne naprave za zajemanje zbirajo in obdelujejo te drobne delce. Njegova glavna sestavina je silicijev dioksid (SiO₂), z vsebnostjo običajno okoli 90 %. Ti delci so izredno majhni in dosegajo celo nanometrsko velikost. Njihova velikost je veliko manjša od velikosti delcev cementa, kar daje kremenčevemu dima edinstvene lastnosti.​

2. Kako izboljša beton

（1） Povečanje moči​

Silicijev dioksid ima pomembno vlogo pri povečanju trdnosti betona. Ultra je – fini delci lahko zapolnijo vrzeli med delci cementa. Ta učinek polnjenja je podoben uporabi drobnega peska za zapolnitev prostorov med velikimi kamni. S tem izboljša strukturo por betona. Na primer pri gradnji visokih – dvig zgradb, ko 5 % – Betonski mešanici se doda 15% silicijevega dioksida, tlačna trdnost betona se lahko poveča za 20%. – 50 % v primerjavi z navadnim betonom. Postane lažje proizvajati visoko – trdnost betona s tlačno trdnostjo nad 100 MPa pri uporabi silicijevega dioksida, ki izpolnjuje zahtevne zahteve sodobne visoke – dvignjene strukture.​

（2）Durability Boost​

Kar zadeva vzdržljivost, je silicijev dioksid odličen pomočnik. Zmanjšuje prepustnost betona. Ko je beton izpostavljen okolju, lahko škodljivi ioni, kot so kloridni ioni, prodrejo vanj in povzročijo korozijo jeklenih palic v notranjosti. Vendar kremenčev dioksid reagira s kalcijevim hidroksidom, ki nastane med hidratacijo cementa. Ta reakcija tvori dodatni C – S – H gel, ki maši pore v betonu. V projektu obalnega mostu uporaba kremena – dim – izboljšan beton je znatno zmanjšal prodiranje morske vode in kloridnih ionov. Po 20 letih uporabe jeklene palice v betonu še vedno kažejo majhne znake korozije, medtem ko imajo podobni mostovi brez silicijevega dioksida hujše težave s korozijo.​

（3）Vpliv na uporabnost

Silicijev dioksid vpliva na obdelavnost betona. Njegova velika specifična površina povzroči, da adsorbira znatno količino vode v betonski mešanici. Posledično se poveča viskoznost betona. Če tega ne storite pravilno, je lahko težko vliti in zbiti beton. Toda v kombinaciji z ustreznim superplastifikatorjem se lahko obdelovalnost ohrani. Na primer, v velikem – projekt vlivanja temeljev v obsegu, dodajanje polikarboksilata – superplastifikator na osnovi silicijevega dioksida je zagotovil, da je imel beton dobro fluidnost in ga je bilo mogoče enostavno vgraditi v kompleksno temeljno strukturo, hkrati pa dosegati visoko – moč in trajne lastnosti.​

Fly Ash: Reciklirani čudež​

1. Kaj je leteči pepel?

leteči pepel je avtor – produkt zgorevanja premoga. Pri zgorevanju premoga v elektrarnah drobni delci uidejo z dimnimi plini. Ko jih zajamejo posebne naprave, postanejo leteči pepel. Je pucolanski material, kar pomeni, da lahko reagira s kalcijevim hidroksidom v prisotnosti vode in tvori cementne spojine.​

Obstajata dve glavni vrsti leteči pepel: Razred F in razred C. Elektrofiltrski pepel razreda F izvira iz sežiganja antracita ali bituminoznega premoga. Ima nizko vsebnost kalcija (običajno manj kot 10 % CaO) in je v glavnem sestavljen iz silicijevega dioksida (SiO₂), aluminijevega oksida (Al₂O₃) in železovega oksida (Fe₂O₃). Elektrofiltrski pepel razreda C nastane pri gorenju lignita ali sub – bitumenski premog. Ima višjo vsebnost kalcija (običajno več kot 20 % CaO) in vsebuje tudi več apna, kar mu daje nekaj lastnega – cementne lastnosti.​

2. Kako izboljša beton

（1）Dolg – Term Strength Gain​

leteči pepelPucolanska reakcija je ključna za dolgo – povečanje moči. V zgodnjih fazah utrjevanja betona leteči pepel ne prispeva veliko k trdnosti. Toda s časom reagira s kalcijevim hidroksidom, ki nastane med hidratacijo cementa. Na primer, reakcija med letečim pepelom in kalcijevim hidroksidom tvori dodaten kalcij – silikat – hidrat (C – S – H) gel. Študija o velikem – Projekt mostu v merilu je pokazal, da ima beton z 20-odstotno zamenjavo letečega pepela 30-odstotno povečanje tlačne trdnosti po 90 dneh v primerjavi z navadnim betonom. Tako dolgo – Dolgotrajno izboljšanje trdnosti je ključnega pomena za strukture, ki morajo vzdržati dolgo – dolgoročne obremenitve, kot so mostovi in ​​jezovi

（2）Vidiki trajnosti

leteči pepel izboljša vzdržljivost betona na več načinov. Izboljša strukturo por betona. Raziskovalni projekt je pokazal, da ima beton z elektrofiltrskim pepelom 50-odstotno zmanjšanje penetracije kloridnih ionov v primerjavi z betonom brez njega. To je zato, ker pucolanska reakcija letečega pepela zapolni pore in oteži vstop škodljivih snovi. V smislu zamrzovanja – odpornost na taljenje, leteči pepel – modificirani beton lahko prenese več zmrzali – cikle odmrzovanja. Na primer, v mrazu – regijske zgradbe, let – pepel – beton, ki vsebuje beton, je pokazal boljše delovanje po 300 zamrznitvah – cikle odmrzovanja, z manj lomljenja in razpok v primerjavi z običajnim betonom. Prav tako se bolje upira kemičnim napadom. V industrijskih območjih z visoko vsebnostjo kislih plinov imajo betonske konstrukcije z elektrofiltrskim pepelom daljšo življenjsko dobo zaradi prečiščene strukture por in dodatnega C – S – H gel ščiti pred kislinsko korozijo.​

（3）Uporabnost in stroški – učinkovitost

leteči pepel poveča obdelovalnost betona. Njegovi sferični delci delujejo kot maziva v betonski mešanici. To omogoča boljšo pretočnost, kar olajša vlaganje in zbijanje betona. Gradbeni projekt za veliko – scale nakupovalni center's foundation used fly – pepel – modificiranega betona. Delavci so poročali, da je beton bolj gladko tekel v zapleten opaž, kar je zmanjšalo čas in trud, potreben za namestitev. Poleg tega lahko elektrofiltrski pepel zmanjša porabo vode v betonski mešanici. Z zamenjavo dela cementa z elektrofiltrskim pepelom ne le prihranimo pri stroških cementa, ampak tudi zmanjšamo toploto hidracije. V visokem – dvig gradbene konstrukcije, uporaba letečega pepela pri 30-odstotni nadomestni ravni je zmanjšala stroške cementa za 15 %, hkrati pa ohranila zahtevano trdnost in obdelavnost. Ta strošek – zaradi učinkovitosti je elektrofiltrski pepel privlačna možnost za velike – obsežni gradbeni projekti.​

Vodja – do – Primerjava glave

1. Primerjava moči

Kar zadeva trdnost, imata silicijev dioksid in leteči pepel različne značilnosti. V zgodnjih – stopnji razvoja trdnosti betona ima silicijev dioksid pomembnejši vpliv. Slika 1 spodaj prikazuje razvoj tlačne trdnosti betona z različnimi dodatki.​

​

primes	3 – dnevna tlačna trdnost (MPa).	7 – dnevna tlačna trdnost (MPa).	28 – dnevna tlačna trdnost (MPa).	90 – dnevna tlačna trdnost (MPa).
Brez primesi	15	25	35	40​
10% silicijev dioksid	20	35	50​	60​
20% leteči pepel	10	18	30​	45

​

Kot je razvidno iz tabele, ima beton z 10% silicijevega dioksida 3 – dnevna tlačna trdnost 20 MPa, medtem ko ima beton z 20 % elektrofiltrskega pepela hkrati samo 10 MPa. To je zato, ker je silicijev dioksid ultra – fini delci lahko hitro zapolnijo pore v cementni matrici in pospešijo zgodnje – stopnja reakcije hidratacije cementa. Vendar pa v dolgem – leteči pepel postopoma pokaže svojo prednost. Po 90 dneh moč muhe – pepel – vsebnost betona še naprej narašča. Pucolanska reakcija letečega pepela s kalcijevim hidroksidom v betonu proizvede več C – S – H gel, ki pripomore k dolgi – povečanje moči.​

2. Predstavitev vzdržljivosti

Trajnost je ključni dejavnik za betonske konstrukcije. Kar zadeva neprepustnost, je silicijev dioksid bolj učinkovit pri zmanjševanju prepustnosti betona. Raziskave kažejo, da globina prodiranja kloridnih ionov v silicijev dioksid – dim – modificiranega betona je le 30 % tistega v navadnem betonu po 28 dneh izpostavljenosti kloridu – bogato okolje. Učinek polnjenja silicijevega dioksida in tvorba dodatnega C – S – H gel blokira pore in preprečuje prodiranje škodljivih snovi.​

Za zamrzovanje – odpornost proti odtaljevanju, jo lahko izboljšata tako silikagel kot leteči pepel. Toda leteči pepel – ki vsebuje beton ima v nekaterih primerih boljšo učinkovitost. Študija je pokazala, da po 500 zamrznitev – cikli odmrzovanja, množična izguba muhe – pepel – modificiranega betona je 5%, medtem ko je silicijev dioksid – dim – modificiranega betona je 8 %. Pucolanska reakcija letečega pepela izboljša strukturo por, zaradi česar je bolj odporen proti širjenju in krčenju, ki ga povzročata zmrzovanje in odmrzovanje.​

Kar zadeva odpornost proti kemični koroziji, elektrofiltrski pepel prav tako dobro deluje. V kislem okolju dodatni C – S – H gel, ki nastane z reakcijo letečega pepela, lahko zaščiti beton pred napadom kisline. Na primer v tovarniški zgradbi s kislim plinom – napolnjeno okolje, letenje – pepel – ki vsebuje beton ima življenjsko dobo 20 % daljšo od navadnega betona.​

3. Delovnost in stroški

Silicijev dioksid in leteči pepel različno vplivata na obdelavnost betona. Kremenčev dioksid poveča viskoznost betona zaradi velike specifične površine. To lahko oteži vlivanje in zbijanje betona. Nasprotno elektrofiltrski pepel izboljša obdelavnost betona. Njegovi sferični delci delujejo kot maziva, ki omogočajo, da beton lažje teče. V velikem – projekt gradnje temeljev obsega, delavci poročali, da muha – pepel – modificiran beton je bilo veliko lažje vgraditi v opaž v primerjavi s silicijevim dioksidom – dim – modificiran beton.​

Stroški so še en pomemben vidik. Elektroleteči pepel je na splošno dražji – učinkovito. Cena letečega pepela je približno ena – tretji proti ena – polovico tega kremenčevega dima. V velikem – velike gradbene projekte s tesnimi proračuni, kot so gradnja cest in veliki – velike stanovanjske projekte, je leteči pepel pogosto najprimernejša izbira. Vendar pa za visoko – končnih projektov, ki zahtevajo visoko – moč in visoka – učinkovitega betona, tako kot nekateri ikonični nebotičniki, je uporaba silicijevega dioksida morda primernejša kljub višjim stroškom, saj lahko izpolnjuje stroge zahteve glede trdnosti in vzdržljivosti.​

Izbira pravega: kontekst je pomemben​

Ko gre za izbiro med silicijevim dioksidom in letečim pepelom za izboljšanje betona, ni nikogar – velikost – ustreza – vsi odgovorijo. Kontekst gradbenega projekta igra ključno vlogo.​

Za visoko – dvigne zgradbe in velike – razpon mostov, moč in zgodaj – odrski nastop je pogosto na prvem mestu. Silicijev dioksid s svojo sposobnostjo zgodnjega izboljšanja – odrska moč bistveno, je odlična izbira. Pri gradnji 50 – zgodba nebotičnik v večjem mestu, potreba po hitrem – nastavitev in visoka – trdnost betona v zgodnjih fazah je bila ključnega pomena. Uporaba hlapov silicijevega dioksida je gradbeni ekipi omogočila izpolnjevanje tesnega urnika gradnje, hkrati pa zagotovila strukturno celovitost stavbe.​

Vendar pa za velike – obsežni infrastrukturni projekti, kot so jezovi in ​​cestne baze, dolga – trajnost in stroški – učinkovitost je bolj pomembna. Elektroleteči pepel je tukaj idealna možnost. Velik – velik projekt jezu na goratem območju je v betonski mešanici uporabil elektrofiltrski pepel. Dolga – povečanje moči in dobra vzdržljivost muhe – pepel – modificiran beton je zagotovil varnost in stabilnost jezu skozi dolgo življenjsko dobo. Tudi stroški – prihranki zaradi uporabe letečega pepela so naredili projekt ekonomsko upravičenejši.​

Na izbiro vplivajo tudi proračunske omejitve. Pri projektih cenovno dostopnih stanovanj so stroški glavni dejavnik. Elektroleteči pepel je dražji – učinkovito, ima pogosto prednost. Velik – Obsežen projekt cenovno dostopnih stanovanj na primestnem območju je zamenjal pomemben del cementa z elektrofiltrskim pepelom. To ni samo zmanjšalo stroške materiala, temveč je tudi ohranilo potrebno trdnost in vzdržljivost stanovanjskih struktur.​

Dodaten dejavnik je lokalna dobava materiala. Če ima regija v bližini elektrarno, ki proizvaja elektrofiltrski pepel, je to bolj priročno in dražje – učinkovita uporaba letečega pepela. V regiji z velikim – elektrarna obsega, lahko lokalni gradbeni projekti zlahka dostopajo do letečega pepela. To zmanjša stroške prevoza in spodbuja recikliranje industrijskega materiala – izdelkov. Po drugi strani pa, če je mesto projekta blizu silicija – proizvodne tovarne, ki proizvaja silicijev dioksid, je uporaba silicijevega dioksida morda bolj praktična.​

Zaključek: razsodba in prihodnost

Skratka, silicijev dioksid in elektrofiltrski pepel sta dragocena dodatka za beton. Silicijev dioksid zasije v aplikacijah, ki zahtevajo visoko zgodaj – odrska trdnost in odlična neprepustnost, kot je visoka – dvigne zgradbe. Elektroleteči pepel po drugi strani izstopa pri dolgotrajnih projektih – izraz trajnost, stroški – učinkovitost in uporabnost sta ključnega pomena, kot velika – obsežni infrastrukturni projekti.​

Prihodnost teh materialov veliko obeta. Pri silicijevem dioksidu se lahko raziskave osredotočijo na izboljšanje njegove združljivosti z drugimi dodatki, da bi bolje obravnavali težave z uporabnostjo, ne da bi pri tem žrtvovali moč in vzdržljivost. Znanstveniki bi lahko raziskali nove proizvodne metode, da bi zmanjšali stroške, zaradi česar bi bil bolj dostopen za širši nabor projektov.​

Kar zadeva leteči pepel, bodo prihodnje raziskave morda usmerjene v dodatno optimizacijo njegove pucolanske reakcije. To bi lahko privedlo do še daljšega – povečanje moči in povečana vzdržljivost. Poleg tega, ko se svet približuje bolj trajnostni gradnji, je uporaba letečega pepela, ki ga reciklirajo – izdelka, se bo verjetno povečala. Lahko bi se razvile nove aplikacije in mešalna razmerja, da bi v celoti izkoristili njegov potencial.​

Na koncu je izbira med silicijevim dioksidom in letečim pepelom odvisna od posebnih potreb posameznega gradbenega projekta. Z razumevanjem njihovih edinstvenih lastnosti in sprejemanjem premišljenih odločitev lahko gradbena industrija še naprej gradi strukture, ki so močne, vzdržljive in drage. – učinkovito.​

Naša profesionalna tehnična ekipa je na voljo 24/7 za reševanje vseh vprašanj, s katerimi se lahko srečate med uporabo naših izdelkov.Veselimo se vašega sodelovanja!