Masuunikuonasementin kovettumisen kiihdyttäminen

Abstract

Tämän insinöörityön tarkoituksena oli parantaa masuunikuonasementin eli CEM III -tyypin seossementin varhaislujuuden kehitystä. Työssä tutkittiin natriumhydroksidin, natriumsilikaatin, SikaRapid® C-100:n ja Sika® iAccin vaikutusta masuunikuonasementin lujuudenkehitykseen ensimmäisen kovettumisvuorokauden aikana. Tavoitteena oli saavuttaa 16 MPa:n puristuslujuus 16 tunnin kovettumisajan jälkeen. Insinöörityön toimeksiantajana oli Oy Sika Finland Ab.

Aluksi kokeiltiin valittujen aineksien yhteensopivuus erilaisina yhdistelminä. Ensimmäisessä koevaiheessa mitattiin laastin lämmönkehitystä 24 tunnin kovettumisen ajan. Laasteja kiihdytettiin kaikilla yksittäisillä aineilla sekä kaikilla kahden aineen yhdistelmillä. Toisessa koevaiheessa testattiin edelleen lämmönkehityksen avulla eri annosteluilla ja seossuhteilla lupaavimpia kiihdyttimiä sekä niiden yhdistelmiä. Koevaiheen lopussa haettiin parhaaksi valikoituneen C-100:n ja natriumhydroksidin seoksen parasta seossuhdetta ja annostelua. Kolmannessa vaiheessa tehtiin betonia, jota kiihdytettiin eri annosteluilla sekä parannettiin lujuudenkehitystä myös lämmittämällä ja lisäämällä nopeammin kovettuvaa sementtiä.

Lopputuloksena saavutettiin suurin 16 tunnin puristuslujuus 16,1 MPa, kiihdyttämisen lisäksi lämmityksen ja sementin lisäyksen avulla. Pelkällä masuunikuonasementillä kiihdyttimen avulla saavutettu suurin 16 tunnin puristuslujuus oli 9,0 MPa.

The purpose of this bachelor’s thesis project was to accelerate the early strength development of blast furnace slag cement, or type CEM III blended cement. The project involved the testing of sodium hydroxide, sodium silicate, SikaRapid® C-100 and Sika® iAcc and their impact on the strength development of blast furnace cement during the first 24 hours of hardening. The aim was to achieve a compressive strength of 16 MPa after 16 hours of hardening. The project was commissioned by Oy Sika Finland Ab.

First, the compatibility of the different components was tested as mixtures. In the first testing stage, the heat development of mortar was measured during 24 hours of hardening. Mortars were accelerated with all separate components and combinations of two. In the second testing stage, the heat development of the most promising components and mixtures was measured at different dosages and mix ratios. At the end of the testing stage, the mixture of C-100 and sodium hydroxide was chosen as the best combination, and different mix ratios and dosages were further tested. In the third testing stage, concrete was made and accelerated by different dosages. Strength development was also improved by heating and adding faster-hardening cement.

The best result was a compressive strength of 16.1 MPa at 16 hours. The result was obtained by heating and adding cement, in addition to using the accelerator. With only blast furnace cement and the accelerator, the best result at 16 hours was 9.0 MPa.