Șase materii prime principale ale betonului și funcțiile acestora
1. Ciment: materialul de ciment al betonului, reprezentând 10-15% (conform „Standardului general de ciment Portland” GB 175-2020). Un tip comun este cimentul Portland, care întărește și leagă alte materiale prin hidratare.
2. Agregat: Reprezentând 60-75% din volumul total, împărțit în agregat grosier (cum ar fi piatra zdrobită, dimensiunea particulelor > 4,75 mm) și agregat fin (cum ar fi nisip de râu, dimensiunea particulelor < 4,75 mm), oferind suport scheletic și reducând fisurile de contracție.
3. Apă: Reprezentând 15-20%, trebuie să respecte „Standardul pentru apa folosită în beton” JGJ 63-2006. Calitatea apei afectează reacția de hidratare; impuritățile pot reduce rezistența.
4. Aditivi: cum ar fi agenții de reducere a apei-și retardanții, reprezentând 0,2-5% (date de la China Building Materials Association), care pot îmbunătăți fluiditatea sau pot scurta timpul de priză.
5. Aditivi: Subproduse industriale, cum ar fi cenușa zburătoare și zgura, înlocuind 10-30% din ciment pentru a îmbunătăți durabilitatea și a reduce costurile.
6. Materiale cu fibre: fibre de oțel sau fibre de polipropilenă, adăugate la 0,1-2% (raportul ACI 544), sporind rezistența la fisurare și duritatea.
Logica de compoziție și proporționare a betonului Betonul este un material compozit, iar compoziția sa trebuie să îndeplinească trei obiective majore: rezistență, durabilitate și lucrabilitate. De exemplu, o proporție tipică de amestec pentru betonul standard C30 este: apă 175 kg, ciment 461 kg, nisip 512 kg și agregat 1252 kg (consultați „Specificația pentru proiectarea proporțională a amestecului de beton obișnuit” JGJ 55-2011).
- Pastă de ciment: acoperă agregatul pentru a forma un strat de lipire. Raportul apă-ciment (raportul masă apă/ciment) este un parametru cheie, de obicei 0,4-0,6.
- Gradație agregată: distribuția continuă a dimensiunii particulelor reduce porozitatea și crește densitatea. Conținutul excesiv de agregat grosier poate duce la segregare, în timp ce agregatul fin excesiv crește consumul de apă.
Ajustări de materie primă în aplicații de inginerie
1. Medii cu temperatură înaltă-: trebuie adăugați retardanți pentru a întârzia timpul de priză inițială sau trebuie utilizat ciment cu căldură scăzută- (cum ar fi cimentul silicat de zgură).
2. Cerințe privind rezistența la îngheț-dezgheț: adăugarea de-agenti de antrenare a aerului (4-6% conținut de aer) poate îmbunătăți rezistența la ciclul de îngheț-dezgheț (GB/T 50082-2009).
3. Beton cu rezistență ridicată: reduceți raportul de apă-ciment la sub 0,3 și adăugați fum de silice (5-10% din materiale de ciment) pentru a umple microporii.
Prin optimizarea combinației de materii prime, betonul se poate adapta la diverse scenarii, cum ar fi poduri și clădiri-înalte. Înțelegerea caracteristicilor și interacțiunilor materialelor de bază este fundamentală pentru asigurarea calității proiectului.
