Zes belangrijkste grondstoffen van beton en hun functies
1. Cement: Het cementachtige materiaal van beton, goed voor 10-15% (volgens de "General Portland Cement Standard" GB 175-2020). Een veel voorkomend type is Portland-cement, dat door hydratatie andere materialen verhardt en aan elkaar bindt.
2. Aggregaat: goed voor 60-75% van het totale volume, verdeeld in grof aggregaat (zoals steenslag, deeltjesgrootte > 4,75 mm) en fijn aggregaat (zoals rivierzand, deeltjesgrootte < 4,75 mm), waardoor skeletondersteuning wordt geboden en krimpscheuren worden verminderd.
3. Water: Het bedraagt 15-20% en moet voldoen aan de "Standaard voor water gebruikt in beton" JGJ 63-2006. De waterkwaliteit beïnvloedt de hydratatiereactie; onzuiverheden kunnen de sterkte verminderen.
4. Hulpstoffen: zoals water-reducerende middelen en vertragers, goed voor 0,2-5% (gegevens van de China Building Materials Association), die de vloeibaarheid kunnen verbeteren of de uithardingstijd kunnen verkorten.
5. Hulpstoffen: Industriële bijproducten zoals vliegas en slakken, die 10-30% van het cement vervangen om de duurzaamheid te verbeteren en de kosten te verlagen.
6. Vezelmaterialen: staalvezels of polypropyleenvezels, toegevoegd in een dosis van 0,1-2% (ACI 544-rapport), waardoor de scheurweerstand en taaiheid worden verbeterd.
Samenstelling en proportioneringslogica van beton Beton is een composietmateriaal en het compositieontwerp ervan moet aan drie belangrijke doelstellingen voldoen: sterkte, duurzaamheid en verwerkbaarheid. Een typische mengverhouding voor standaard C30-beton is bijvoorbeeld: water 175 kg, cement 461 kg, zand 512 kg en aggregaat 1252 kg (zie de "Specificatie voor mengverhoudingsontwerp van gewoon beton" JGJ 55-2011).
- Cementpasta: bedekt het aggregaat en vormt een hechtlaag. De water{2}}cementverhouding (massaverhouding water/cement) is een belangrijke parameter, doorgaans 0,4-0,6.
- Aggregaatgradatie: continue deeltjesgrootteverdeling vermindert de porositeit en verhoogt de dichtheid. Een overmatig gehalte aan grof aggregaat kan tot segregatie leiden, terwijl een overmatig fijn aggregaat het waterverbruik verhoogt.
Aanpassingen aan grondstoffen in technische toepassingen
1. Omgevingen met hoge- temperaturen: Er moeten vertragers worden toegevoegd om de initiële hardingstijd te vertragen, of er moet cement met lage- hitte (zoals slakkensilicaatcement) worden gebruikt.
2. Vereisten voor weerstand tegen bevriezen-dooien: Het toevoegen van lucht-meeslepende middelen (4-6% luchtgehalte) kan de weerstand tegen bevriezen en ontdooien verbeteren (GB/T 50082-2009).
3. Beton met hoge{1}}sterkte: Verlaag de water{2}}cementverhouding tot minder dan 0,3 en voeg silicadamp toe (5-10% van de cementachtige materialen) om de microporiën te vullen.
Door de combinatie van grondstoffen te optimaliseren, kan beton zich aanpassen aan diverse scenario's, zoals bruggen en hoog-gebouwen. Het begrijpen van de kenmerken en interacties van kernmaterialen is van fundamenteel belang om de projectkwaliteit te garanderen.
