សារធាតុបន្ថែមបេតុងដើម្បីការពារការប្រេះ
សេចក្តីផ្តើម
បេតុងគឺជាសម្ភារៈសំណង់ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតនៅក្នុងពិភពលោក ដែលមានតម្លៃសម្រាប់ភាពរឹងមាំ ធន់ និងភាពបត់បែនរបស់វា។ ថ្វីបើមានអត្ថប្រយោជន៍ជាច្រើនក៏ដោយ ក៏បេតុងងាយនឹងប្រេះស្រាំ ដោយសារតែលក្ខណៈផុយរបស់វា ការរួញស្ងួត ការផ្លាស់ប្តូរកំដៅ ប្រតិកម្មគីមី និងការផ្ទុករចនាសម្ព័ន្ធ។ ស្នាមប្រេះនៅក្នុងបេតុងមិនត្រឹមតែមិនអាចមើលឃើញទេ ប៉ុន្តែអាចនាំឱ្យមានបញ្ហារចនាសម្ព័ន្ធសំខាន់ៗ ប្រសិនបើមិនបានដោះស្រាយឱ្យបានត្រឹមត្រូវ។ ដើម្បីប្រយុទ្ធប្រឆាំងនឹងបញ្ហានេះ វិស្វករ និងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈបានបង្កើតជួរសារធាតុបន្ថែមបេតុងរចនាឡើងដើម្បីការពារ ឬកាត់បន្ថយការប្រេះ។
សារធាតុបន្ថែមបេតុងសំដៅផងដែរថាជាសារធាតុផ្សំ—គឺជាវត្ថុធាតុដែលត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងបេតុងមុនឬកំឡុងពេលលាយដើម្បីកែលម្អលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វា។ សារធាតុបន្ថែមទាំងនេះអាចបង្កើនសមត្ថភាពការងារ កាត់បន្ថយបរិមាណទឹក ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវពេលវេលាកំណត់ បង្កើនភាពរឹងមាំ និងជាសំខាន់កាត់បន្ថយការប្រេះ។ ឯកសារនេះស្វែងយល់ពីប្រភេទផ្សេងគ្នានៃសារធាតុបន្ថែមបេតុងដែលប្រើដើម្បីការពារការបង្ក្រាប យន្តការនៃសកម្មភាព អត្ថប្រយោជន៍ ដែនកំណត់ និងការអនុវត្តជាក់ស្តែង។
ការយល់ដឹងពីការបំបែកបេតុង
មូលហេតុនៃការបង្ក្រាប
ការបាក់បេតុងអាចកើតឡើងដោយសារមូលហេតុជាច្រើន៖
-
ការបង្រួមផ្លាស្ទិច៖ កើតឡើងនៅពេលដែលទឹកហួតលឿនពេកពីផ្ទៃបេតុងដែលបានដាក់ថ្មីៗ។
-
ការសម្ងួតការរួញតូច៖ លទ្ធផលនៃការបាត់បង់ទឹកពីបេតុងរឹងតាមពេលវេលា។
-
ភាពតានតឹងកម្ដៅ៖ បណ្តាលមកពីភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពនៅក្នុងម៉ាសបេតុង។
-
ប្រតិកម្មគីមី៖ ប្រតិកម្មដូចជាប្រតិកម្មអាល់កាលី-ស៊ីលីកា (ASR) អាចជំរុញឱ្យមានការពង្រីកខាងក្នុង និងការបំបែក
-
បន្ទុករចនាសម្ព័ន្ធ៖ ការផ្ទុកលើសទម្ងន់ ឬការរចនាមិនល្អអាចនាំឱ្យមានភាពតានតឹង tensile ដែលលើសពីសមត្ថភាពរបស់បេតុង។
-
ការព្យាបាលមិនត្រឹមត្រូវ៖ នាំឱ្យស្ងួតឆាប់រហ័ស និងប្រេះនៅដំណាក់កាលដំបូង។
ផលប៉ះពាល់នៃការបំបែក
ការបង្ក្រាបធ្វើឱ្យខូចដល់ភាពសុចរិតនិងភាពធន់នៃរចនាសម្ព័ន្ធបេតុង។ ការជ្រាបចូលទឹកតាមរយៈស្នាមប្រេះអាចនាំអោយមានការច្រេះនៃការពង្រឹង ការបំផ្លាញភាពត្រជាក់ និងការរិចរិលនៃរចនាសម្ព័ន្ធរយៈពេលវែង។ ដូច្នេះ ការកាត់បន្ថយការប្រេះមិនមែនគ្រាន់តែជាបញ្ហាសោភ័ណភាពប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែជាទិដ្ឋភាពសំខាន់នៃការអនុវត្តរចនាសម្ព័ន្ធ។
ប្រភេទនៃសារធាតុបន្ថែមបេតុងសម្រាប់ការពារការប្រេះ
សារធាតុបន្ថែមបេតុងអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់យ៉ាងទូលំទូលាយទៅជាគីមីនិងរ៉ែសារធាតុផ្សំ។ សារធាតុបន្ថែមឯកទេសជាច្រើនជាពិសេសដោះស្រាយការបង្ក្រាប៖
1. សារធាតុផ្សំកាត់បន្ថយការរួញតូច (SRAs)
មុខងារ៖ កាត់បន្ថយការរួញស្ងួត និងការប្រេះដែលពាក់ព័ន្ធ។
យន្តការ: SRAs ដំណើរការដោយកាត់បន្ថយភាពតានតឹងលើផ្ទៃនៃទឹករន្ធនៅក្នុងបេតុង ដែលវាជួយកាត់បន្ថយភាពតានតឹង capillary ដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះការរួញតូច។
ឧទាហរណ៍:
-
SRAs ដែលមានមូលដ្ឋានលើ Polyoxyalkylene alkyl ether
-
ផលិតផលពាណិជ្ជកម្មដូចជា SikaControl®-50 ឬ MasterLife® SRA
គុណសម្បត្តិ:
-
មានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការកាត់បន្ថយភាពឆាប់ចាស់ និងអាយុវែង
-
ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាពវិមាត្រ
ដែនកំណត់:
-
អាចបង្កើនពេលវេលាកំណត់
-
អាចកាត់បន្ថយកម្លាំងបន្តិច ប្រសិនបើប្រើជ្រុល
2. សរសៃ (បេតុងពង្រឹងសរសៃ)
មុខងារ៖ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវកម្លាំង tensile និងគ្រប់គ្រងការរីករាលដាលនៃស្នាមប្រេះ។
យន្តការ៖ សរសៃបង្កើតបណ្តាញពង្រឹងបីវិមាត្រដែលទប់ទល់នឹងការផ្ដួចផ្ដើម និងការពង្រីក។
ប្រភេទនៃសរសៃ:
-
សរសៃដែក៖ ផ្តល់ភាពធន់នឹងតង់ស៊ីតេខ្ពស់។
-
សរសៃ Polypropylene៖ គ្រប់គ្រងការបំបែកការបង្រួមផ្លាស្ទិច
-
សរសៃកញ្ចក់៖ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពធន់ និងធន់នឹងសារធាតុគីមី
-
Basalt និងសរសៃកាបូន៖ សរសៃដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ជាមួយនឹងភាពធន់នឹងការច្រេះ
គុណសម្បត្តិ:
-
កាត់បន្ថយស្នាមប្រេះនៃផ្លាស្ទិច និងការសម្ងួតយ៉ាងសំខាន់
-
បង្កើនភាពធន់នឹងផលប៉ះពាល់ និងអស់កម្លាំង
-
ធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវសមត្ថភាពផ្ទុកក្រោយការបំបែក
ដែនកំណត់:
-
អាចកាត់បន្ថយសមត្ថភាពការងារ
-
តម្រូវឱ្យមានការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយត្រឹមត្រូវកំឡុងពេលលាយ
3. Superplasticizers (កម្រិតខ្ពស់ឧបករណ៍កាត់បន្ថយទឹក។)
មុខងារ៖ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវសមត្ថភាពការងារដោយមិនបង្កើនបរិមាណទឹក ការពារការប្រេះដោយប្រយោល ដោយសារតែការបង្រួមកាន់តែល្អ និងកាត់បន្ថយ porosity ។
យន្តការ៖ សារធាតុផ្សំទាំងនេះបំបែកភាគល្អិតស៊ីម៉ងត៍កាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព ដែលអនុញ្ញាតឱ្យកាត់បន្ថយសមាមាត្រទឹកស៊ីម៉ងត៍ ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវសមត្ថភាពការងារ។
ឧទាហរណ៍:
-
Polycarboxylate ethers (PCEs)
-
សមាសធាតុដែលមានមូលដ្ឋានលើ Naphthalene sulfonate
គុណសម្បត្តិ:
-
ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវកម្លាំងនិងភាពធន់
-
កាត់បន្ថយការជ្រាបចូល
-
ពង្រឹងការបញ្ចប់ផ្ទៃ
ដែនកំណត់:
-
អាចបណ្តាលឱ្យដាច់ដោយឡែកបើប្រើជ្រុល
-
ទាមទារការគ្រប់គ្រងការរចនាចម្រុះដោយប្រុងប្រយ័ត្ន
4. ភ្នាក់ងារពង្រីក
មុខងារ៖ ទូទាត់សងសម្រាប់ការរួញស្ងួតដោយជំរុញការពង្រីកដែលគ្រប់គ្រង។
យន្តការ៖ ប្រតិកម្មគីមីនៅក្នុងល្បាយ (ជាធម្មតាពាក់ព័ន្ធនឹងអុកស៊ីដកាល់ស្យូម ឬម៉ាញ៉េស្យូមអុកស៊ីដ) បណ្តាលឱ្យបេតុងពង្រីកបន្តិច កាត់បន្ថយការរួញតូច។
ឧទាហរណ៍:
-
ភ្នាក់ងារពង្រីកដែលបង្កើតជា Ettringite
-
សមាសធាតុពង្រីកដែលមានមូលដ្ឋានលើ MgO
គុណសម្បត្តិ:
-
កាត់បន្ថយហានិភ័យនៃការបំបែកដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណ
-
ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការអនុវត្ត slab គ្មានសន្លាក់
ដែនកំណត់:
-
ការពង្រីកលើសអាចបណ្តាលឱ្យមានភាពតានតឹង
-
ភាពឆបគ្នាជាមួយគ្រឿងផ្សំចម្រុះផ្សេងទៀតគឺចាំបាច់
5. គ្រីស្តាល់សារធាតុបន្ថែមការពារទឹកជ្រាប
មុខងារ៖ កាត់បន្ថយការហូរចូលទឹកដែលអាចបណ្តាលឱ្យកកឬកកដែលបង្ករឱ្យមានការកកស្ទះ។
យន្តការ៖ សារធាតុបន្ថែមទាំងនេះបង្កើតជាគ្រីស្តាល់ដែលមិនអាចរលាយបាននៅក្នុង capillaries និង microcracks ដែលរារាំងផ្លូវសម្រាប់ទឹក និងសារធាតុគីមី។
ឧទាហរណ៍:
-
Xypex Admix C-Series
-
Penetron Admix
គុណសម្បត្តិ:
-
លក្ខណៈសម្បត្តិនៃការផ្សាភ្ជាប់ដោយខ្លួនឯង។
-
ការការពារទឹកជ្រាបបានយូរ
-
កាត់បន្ថយហានិភ័យនៃការប្រេះដោយសារតែការប្រែប្រួលសំណើមខាងក្នុង
ដែនកំណត់:
-
ទាមទារកម្រិតថ្នាំដោយប្រុងប្រយ័ត្ន
-
មិនមានប្រសិទ្ធភាពប្រឆាំងនឹងការបំបែករចនាសម្ព័ន្ធ
6. ល្បាយសំណើម - ស្ថេរភាព
មុខងារ: គ្រប់គ្រងកំដៅនៃជាតិទឹក ដើម្បីការពារការបែកកំដៅក្នុងលំហូរដ៏ធំ។
យន្តការ៖ កែប្រែ kinetics នៃ hydration ស៊ីម៉ងត៍ ពន្យឺតប្រតិកម្ម exothermic និងកាត់បន្ថយជម្រាលសីតុណ្ហភាព។
ឧទាហរណ៍:
-
ថ្នាំពន្យារកំណើតដូចជា lignosulfonates
-
ផលិតផលពាណិជ្ជកម្មដូចជា Delvo Stabilizer
គុណសម្បត្តិ:
-
មានប្រយោជន៍នៅក្នុងអាកាសធាតុក្តៅ concreting
-
កាត់បន្ថយការបង្រួមកំដៅ
ដែនកំណត់:
ការអនុវត្ត និងការវាយតម្លៃ
ការធ្វើតេស្តនិងស្តង់ដារ
ដើម្បីធានាបាននូវប្រសិទ្ធភាពនៃសារធាតុបន្ថែមទាំងនេះ ការធ្វើតេស្តស្តង់ដារត្រូវបានធ្វើឡើង៖
-
ASTM C157: វិធីសាស្រ្តសាកល្បងស្តង់ដារសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរប្រវែងនៃបាយអ និងបេតុងរឹង (សម្រាប់ការរួញតូច)
-
ASTM C1609៖ ដំណើរការបត់បែននៃបេតុងពង្រឹងសរសៃ
-
ASTM C494៖ ការចាត់ថ្នាក់សារធាតុផ្សំគីមី
-
ASTM C1581៖ ការធ្វើតេស្តក្រវ៉ាត់ដែលរារាំងសម្រាប់សក្តានុពលនៃការបំបែក
ស្តង់ដារទាំងនេះជួយវាយតម្លៃការរួមចំណែករបស់សារធាតុបន្ថែមក្នុងការគ្រប់គ្រងការបង្ក្រាបនៅក្នុងការកំណត់ដែលបានគ្រប់គ្រង។
ករណីសិក្សា
1. ស្ពាន៖ បេតុងពង្រឹងសរសៃដែក និងសរសៃ polypropylene បានបង្ហាញពីការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃការប្រេះស្រាំនៅស្ពាននៅសហរដ្ឋអាមេរិក និងអឺរ៉ុប។
2. អគារខ្ពស់ៗ៖ Superplasticizers និង SRAs ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធខ្ពស់សម្រាប់ការពង្រឹងកម្លាំង និងធន់នឹងការប្រេះ ដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរបន្ទុកយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងលក្ខខណ្ឌស្ងួត។
3. ធុងទឹក និងទំនប់៖ សារធាតុការពារទឹកជ្រាបគ្រីស្តាល់ និងសារធាតុពង្រីកជួយគ្រប់គ្រងការប៉ះពាល់ទឹក និងការប្រេះដែលបណ្តាលមកពីសីតុណ្ហភាពនៅក្នុងធាតុបេតុងដ៏ធំ។
និរន្តរភាព និងយូរអង្វែង
ការទប់ស្កាត់ការបំបែកតាមរយៈសារធាតុបន្ថែមត្រូវបានភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ទៅនឹងការធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវនិរន្តរភាពនៃរចនាសម្ព័ន្ធបេតុង៖
-
កាត់បន្ថយការថែទាំ៖ ការបង្រួមអប្បបរមា ពង្រីកអាយុកាល និងកាត់បន្ថយតម្រូវការជួសជុល។
-
បាតជើងកាបូនទាប៖ កាត់បន្ថយតម្រូវការទឹក និងការប្រើប្រាស់ស៊ីម៉ងត៍ (អរគុណចំពោះ superplasticizers) កាត់បន្ថយកាបូនដែលបានបញ្ចូល។
-
បង្កើនភាពធន់៖ បេតុងគ្មានប្រេះគឺធន់នឹងការវាយប្រហារដោយសារធាតុគីមី វដ្តកកកក និងច្រេះ។
សំណង់សម័យទំនើបទាមទារការអនុវត្តប្រកបដោយនិរន្តរភាពកាន់តែខ្លាំងឡើង ហើយសារធាតុបន្ថែមការពារការបង្ក្រាបដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់។
បញ្ហាប្រឈម និងការពិចារណា
ភាពឆបគ្នានៃល្បាយ
មិនមែនសារធាតុបន្ថែមទាំងអស់សុទ្ធតែត្រូវគ្នាជាមួយគ្រប់ប្រភេទស៊ីម៉ងត៍ ឬការរចនាចម្រុះនោះទេ។ វគ្គសាកល្បង និងការណែនាំពីអ្នកជំនាញគឺចាំបាច់ជាញឹកញាប់។
ការវិភាគតម្លៃ-អត្ថប្រយោជន៍
ខណៈពេលដែលសារធាតុបន្ថែមមួយចំនួនអាចមានតម្លៃថ្លៃ អត្ថប្រយោជន៍រយៈពេលវែងច្រើនតែលើសពីការចំណាយដំបូង ដោយកាត់បន្ថយការជួសជុល និងបង្កើនអាយុសេវាកម្ម។
លក្ខខណ្ឌបរិស្ថាន
លក្ខខណ្ឌបរិស្ថានក្នុងតំបន់ (សីតុណ្ហភាព សំណើម ការប៉ះពាល់) ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការកំណត់យុទ្ធសាស្ត្របន្ថែមត្រឹមត្រូវ។
និន្នាការនាពេលអនាគត
-
សារធាតុបន្ថែមណាណូ៖ ការប្រើប្រាស់សារធាតុ nanomaterials ដូចជា nano-silica និង graphene oxide ដើម្បីពង្រឹងភាពធន់នឹងការប្រេះ។
-
សារធាតុបន្ថែមព្យាបាលដោយខ្លួនឯង។: ភ្នាក់ងារព្យាបាលដែលរុំព័ទ្ធដែលធ្វើសកម្មភាពនៅពេលបង្កើតស្នាមប្រេះ។
-
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា AI និងឆ្លាតវៃ៖ ការរួមបញ្ចូលសារធាតុបន្ថែមជាមួយនឹងបេតុងឆ្លាតវៃដែលរកឃើញ និងប្រតិកម្មទៅនឹងលក្ខខណ្ឌនៃការប្រេះ។
-
ល្បាយជីវសាស្ត្រ៖ ការប្រើប្រាស់បាក់តេរីដែលជ្រាបទឹកកាល់ស្យូមកាបូណាត ដើម្បីបិទស្នាមប្រេះតាមបែបជីវសាស្រ្ត។
ការបង្កើតថ្មីទាំងនេះសន្យានូវដំណោះស្រាយដ៏រឹងមាំបន្ថែមទៀតចំពោះការបង្ក្រាបបេតុងនៅក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំខាងមុខនេះ។
ការបង្ក្រាបនៅតែជាបញ្ហាប្រឈមដ៏សំខាន់ក្នុងការសាងសង់បេតុង ជាមួយនឹងផលប៉ះពាល់យ៉ាងសំខាន់ចំពោះសុវត្ថិភាព ភាពធន់ និងការចំណាយ។ ជាសំណាងល្អ ការអភិវឌ្ឍន៍ និងការប្រើប្រាស់សារធាតុបន្ថែមបេតុងបានរីកចម្រើនយ៉ាងខ្លាំង នូវសមត្ថភាពក្នុងការទប់ស្កាត់ និងគ្រប់គ្រងការបង្ក្រាប។ ពីសារធាតុផ្សំ និងសរសៃកាត់បន្ថយការរួញតូច រហូតដល់សារធាតុ superplasticizers និងភ្នាក់ងារការពារទឹកជ្រាប ប្រភេទសារធាតុបន្ថែមនីមួយៗនាំមកនូវលក្ខណៈសម្បត្តិតែមួយគត់ ដែលនៅពេលអនុវត្តបានត្រឹមត្រូវ នាំឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធបេតុងកាន់តែប្រើប្រាស់បានយូរ និងមាននិរន្តរភាព។
នាពេលអនាគតដែលផ្តោតកាន់តែខ្លាំងលើការសាងសង់ពណ៌បៃតង និងការអនុវត្តរយៈពេលវែង សារធាតុបន្ថែមបេតុងការពារការបង្ក្រាបនឹងក្លាយជាឧបករណ៍សំខាន់សម្រាប់វិស្វករ ស្ថាបត្យករ និងអ្នកម៉ៅការដូចគ្នា។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ មេសា-១៩-២០២៥