We współczesnej inżynierii betonu, dążącej do wyższej wydajności i lepszych parametrów, pojedynczy dodatek często nie wystarcza, aby sprostać wymaganiom złożonych warunków pracy. Mrówczan wapnia, jako powszechnie stosowany organiczny środek przyspieszający wczesne wiązanie, posiada zalety, takie jak brak ryzyka korozji i szeroka adaptacja temperaturowa. Stosowany synergistycznie z różnymi domieszkami do betonu, może osiągnąć „komplementarne zalety i podwojoną wydajność”, dostarczając rozwiązania dla budownictwa w niskich temperaturach, szybkiej naprawy i przygotowania betonu o wysokich parametrach.
Efekt synergistyczny mrówczanu wapnia z różnymi typami domieszek polega na optymalizacji parametrów betonu poprzez komplementarne mechanizmy. W połączeniu ze środkami przyspieszającymi wczesne wiązanie, takimi jak chlorki i siarczany, może znacząco poprawić wczesną wytrzymałość i zmniejszyć skutki uboczne pojedynczych domieszek: chlorki przyspieszają hydratację poprzez jony chlorkowe, podczas gdy mrówczan wapnia uzupełnia jony wapnia i łagodzi ryzyko korozji, co czyni go odpowiednim do budowy betonu zwykłego w niskich temperaturach zimą; siarczany przyspieszają tworzenie ettringitu, podczas gdy mrówczan wapnia katalizuje hydratację trójwapniowego krzemianu, synergistycznie poprawiając wytrzymałość elementów prefabrykowanych w ciągu 1-3 dni, jednocześnie tłumiąc „fałszywe wiązanie”. W połączeniu z trietanoloaminą, oba działają poprzez aktywację cząstek cementu i promowanie krystalizacji hydratacyjnej, znacząco poprawiając efekt w środowiskach o niskiej temperaturze poniżej 5°C, bez ryzyka korozji, co czyni go odpowiednim dla projektów zbrojonych betonem, takich jak mosty i tunele.
W kombinacjach domieszek funkcjonalnych, wartość synergistyczna mrówczanu wapnia jest równie znacząca. W połączeniu z środkami przeciwzamarzającymi, środek przeciwzamarzający obniża punkt zamarzania, aby zapobiec uszkodzeniom mrozowym, podczas gdy mrówczan wapnia przyspiesza hydratację, aby zapewnić rozwój wytrzymałości. Jest to klasyczne połączenie do budowy w ujemnych temperaturach w regionach północnych, odpowiednie dla trudnych warunków od -5°C do 5°C. Stosowany synergistycznie z reduktorami wody na bazie polikarboksylanów i naftalenów, może osiągnąć równowagę między płynnością a wczesną wytrzymałością: reduktory wody poprawiają urabialność betonu, a mrówczan wapnia kompensuje utratę konsystencji spowodowaną przez środki przyspieszające wczesne wiązanie, zapewniając wsparcie dla projektów o wysokich parametrach, takich jak belki i słupy budynków wysokościowych oraz beton masowy. W materiałach naprawczych do betonu ultra-wysokowydajnego (UHPC), połączenie mrówczanu wapnia i bezwodnego siarczanu sodu może zwiększyć wytrzymałość na ściskanie po 1 dniu o 141% i poprawić trwałość poprzez zagęszczenie strefy przejściowej międzyfazowej, i zostało z powodzeniem zastosowane w projektach naprawczych dylatacji mostowych.
Naukowe stosowanie systemów synergistycznych wymaga przestrzegania trzech kluczowych zasad. Po pierwsze, niedyskryminacyjne mieszanie jest surowo zabronione; kompatybilność musi być zweryfikowana poprzez testy, aby uniknąć tworzenia się nierozpuszczalnych substancji z komponentów takich jak siarczany i chlorek wapnia, co może prowadzić do zmniejszenia wytrzymałości. Po drugie, dawkowanie musi być ściśle kontrolowane; zalecana dawka mrówczanu wapnia wynosi 0,5%-2% masy cementu, a całkowita dawka systemu kompozytowego powinna być utrzymywana na niskim poziomie, aby uniknąć skoncentrowanego wydzielania ciepła hydratacji i późniejszego zmniejszenia wytrzymałości. Po trzecie, rozwiązanie powinno być dostosowane do konkretnego scenariusza inżynieryjnego, dostosowując plan do rodzaju cementu i temperatury otoczenia. Na przykład, połączenie mrówczanu wapnia i trietanoloaminy jest preferowane w cemencie żużlowym, a zawartość siarczanów powinna być zmniejszona w środowiskach o wysokiej temperaturze.
