숏크리트 건설에 가속기를 사용하는 이유는 무엇입니까? 혼합물에 대한 지식이 거의 없음

숏크리트 건설에 가속기를 사용하는 이유는 무엇입니까? 혼합물에 대한 지식이 거의 없음

지하 엔지니어링 및 교통 인프라 건설의 급속한 발전으로 터널 발파 건설 및 신속한 유지 관리에서 경사면 수리, 암석 지지 및 누수 차단을 위한 숏크리트 기술의 적용이 점점 더 널리 보급되고 있습니다. 숏크리트는 압축공기나 기타 동력원을 사용하여 시멘트질 재료와 골재의 혼합물을 지정된 표면에 고속으로 분사하여 형성되는 콘크리트 유형입니다.

숏크리트 건설은 크게 건식혼합법과 습식혼합법으로 나누어진다. 건식혼합법은 분말촉진제를 사용하는 반면, 습식혼합법은 액체촉진제를 사용합니다. 중국에서는 대부분의 숏크리트 건설이 여전히 건식 혼합 공법을 사용하고 있으며, 습식 혼합 건설은 숏크리트 적용 분야의 약 10%만을 차지합니다. 그러나 지하 토목공사에서 숏크리트에 대한 품질요건이 높아지고 환경에 대한 인식이 높아짐에 따라 습식혼합 공법은 향후 숏크리트 기술 발전에 있어서 피할 수 없는 추세로 여겨지고 있다.

촉진제는 숏크리트의 핵심 첨가제로 콘크리트의 응결 속도와 강도에 중요한 역할을 합니다. 투입량은 콘크리트 시멘트 양의 2%-3%에 불과하지만 5분 이내에 초기 응결을 달성하고 10분 이내에 최종 응결을 달성할 수 있어 특수 건설의 신속한 응결 요구 사항을 충족하고 터널에서 빠른 경화를 보장합니다. 또는 샤프트. 따라서 가속기의 연구와 적용은 숏크리트 기술의 수준을 결정하는 핵심 요소이다.

촉진제는 제품 형태에 따라 분말(고체) 또는 액체 촉진제로 분류되는 다양한 유형으로 제공됩니다. 알칼리 함량에 따라 알칼리성 또는 비알칼리성 촉진제가 될 수 있으며, Na2O 함량이 있는 촉진제는 있습니다.<1% considered non-alkaline. The development of accelerators has gone through stages such as high-alkali powder, low-alkali powder, high-alkali liquid, and low (non)-alkali liquid since the Swiss company Sika first developed Sigunite powdered accelerator in the 1930s.

비알칼리성 촉진제는 기존 촉진제의 높은 알칼리 함량 문제를 해결합니다. 비알칼리 촉진제를 사용한 콘크리트는 기존 촉진제에 비해 28-일 강도의 90% 이상을 달성할 수 있습니다. 또한, 비알칼리성 가속기는 부식성이 없고 환경 친화적이며 건설 인력의 건강 위험을 최소화합니다. 전통적인 알칼리성 및 저알칼리성 촉진제 대신 비알칼리성 액체 촉진제를 사용하는 방향으로 추세가 바뀌고 있습니다.

분말형 가속기의 현재 상태는 1930년대 스위스 회사인 Sika가 개발한 Sigunite에서 시작되었습니다. 석회, 알루민산나트륨, 규산염 및 탄산염과 같은 무기염 재료로 만들어진 초기 알칼리 분말 촉진제는 급속 경화 요구 사항을 충족했지만 나중에 20~50%에 이르는 상당한 강도 손실을 겪었습니다.

중국에서는 상대적으로 숏크리트 기술 도입이 늦어 가속기에 대한 연구가 늦게 시작됐다. 알칼리 분말 촉진제는 우수한 적응성, 다양한 시멘트 브랜드와의 효과적인 성능, 우수한 세팅 효과, 저렴한 비용 및 성숙한 준비 공정과 같은 장점을 가지고 있습니다. 그러나 후기 단계에서 상당한 강도 저하, 알칼리 도입으로 인한 콘크리트 내구성 저하, 콘크리트 분사 시 높은 반동, 준비 시 강한 부식성 등 여러 가지 결함이 있어 작업자에게 위험을 안겨준다.

점차 습식혼합법이 보편화되면서 분말촉진제에 대한 연구가 크게 줄어들면서 액상의 저알칼리성 및 비알칼리성 촉진제에 대한 연구가 집중되고 있습니다. 그러나 건식 혼합 방법의 단순성, 적응성 및 저렴한 비용으로 인해 중국의 숏크리트 프로젝트 중 상당 부분은 여전히 ​​분말형 촉진제를 사용하고 있습니다.

액체 가속기의 역사는 1970년대 스위스의 Sika 알칼리 액체 가속기 개발로 거슬러 올라갑니다. 그러나 이러한 초기 액상촉진제는 알칼리 함량이 높아 후기 콘크리트의 강도와 내구성이 떨어지는 문제점이 있었다. 후기 성능을 개선하고 인체 건강에 대한 피해를 제거하기 위해 선진국의 연구자들은 1970년대에 저알칼리 액체 가속기 개발을 시작했습니다. 알루미늄염을 주요 경화촉진제로 사용하여 알칼리 함량을 10-20%로 감소시켜 후기 강도 손실을 20%-30%로 감소시켰습니다.

중국에서는 습식혼합법 도입이 늦어지면서 액체촉진제에 대한 연구가 선진국에 뒤처져 있다. 초기 액체 촉진제는 표준 요구 사항을 충족하면서도 콘크리트의 초기 강도가 더 낮았습니다. 이를 해결하기 위해 연구진은 알칼리 함량을 줄여 후기 강도 손실을 완화하고 내구성을 향상시키는 데 주력했습니다. 오늘날 저알칼리 액체촉진제는 낮은 투여량과 짧은 응결시간 등의 이점을 제공하여 시장에서 널리 사용되고 있습니다. 그러나 이들은 여전히 ​​일부 알칼리 함량을 도입하고 알칼리 응집 반응을 일으켜 숏크리트의 내구성에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 그 결과, 연구자들은 비알칼리 액체 촉진제에 관심을 돌렸습니다.

비알칼리 액체 가속기에 대한 연구는 1990년대 유럽과 미국에서 시작되었고, 그보다 조금 늦게 중국에서 시작되었습니다. 주요 연구 접근법에는 액체 촉진제의 알칼리 금속염을 대체할 새로운 경화 물질을 찾는 것이 포함됩니다. 그 중 황산알루미늄은 알칼리 금속 함량이 부족하여 시멘트 수화를 효과적으로 촉진하고 모르타르의 초기 강도를 크게 향상시킵니다. 이는 현재 비알칼리 액체 촉진제 제조에 이상적인 재료로 간주됩니다. 전 세계 연구자들은 주로 황산알루미늄을 사용하여 제조된 액체 촉진제에 대해 광범위한 연구를 수행해 왔습니다. BASF의 MEYCOSA 시리즈와 Sika의 Sigunite®A 시리즈와 같은 고성능의 안정적인 제품은 비알칼리 액체 가속기의 현재 고급 수준을 나타냅니다.

비알칼리 액체 촉진제는 현재와 미래 개발의 초점으로, 알칼리 응집체 반응의 가능성을 줄이고 콘크리트의 후기 단계 강도를 효과적으로 향상시킵니다. 그러나 비알칼리 액체촉진제 개발은 아직 초기 단계로, 상대적으로 많은 투여량(6%-12%), 저장안정성이 부족하고 기존 알칼리성 액체 및 분말촉진제에 비해 가격과 비용이 높다는 문제가 있다. .

4.2 촉진제의 구성

알루미늄염, 규산염염, 탄산염 및 수산화물은 촉진제의 주요 알칼리 유형입니다. 알루미늄염과 알루미늄알칼리는 비알칼리 액체촉진제의 가장 중요한 성분이다. 알루미늄염의 경우 황산알루미늄은 이상적인 원료이며, 황산알루미늄을 비알칼리 액체촉진제의 주요 경화성분으로 사용하는 것이 광범위한 관심과 연구를 받고 있습니다.

4.4 가속기 생산 공정

4.4.1 액체 촉진제

알칼리촉진제 : 반응용기에 수산화나트륨과 물을 혼합하고 교반한 후 수산화알루미늄을 첨가한다. 혼합물을 110도까지 가열한 다음 냉각하여 최종 제품을 생산합니다.

비알칼리성 촉진제: 플루오로규산을 반응 용기에 첨가하고 실온 및 대기압에서 교반합니다. 황산알루미늄을 첨가하고 완전히 용해될 때까지 교반한다. 그런 다음 pH를 5로 조정하여 최종 제품을 얻습니다.

4.4.2 분말촉진제

4.4.2.1 칭량 및 혼합

알루미늄재(입자크기{{0}}cm), 석회석(입자크기 0.5-1.2cm), 공업용 알칼리(탄산나트륨) 등의 원료를 밀봉된 컨베이어를 통해 계량 장치. 황산알루미늄