الأسمنت المتوسع، عامل التكسير الصامت عالي المدى (HSCA)

يشير الأسمنت الممتد إلى مادة أسمنتية هيدروليكية يتم تصنيعها عن طريق طحن كلنكر الأسمنت البورتلاندي بكمية مناسبة من الجبس وعامل التمدد. وفقًا للمكونات الرئيسية للأسمنت، يتم تقسيمه إلى نوع السيليكات، ونوع الألومينات، وأسمنت التمدد من نوع السلفوألومينات؛ وينقسم الأسمنت حسب القيمة التوسعية واستخداماته إلى فئتين: الأسمنت المعوض للانكماش والأسمنت ذاتي التوتر.

الأسمنت الذي ينتج عنه تمدد حجمي أثناء عملية الترطيب والتصلب. بشكل عام، يتقلص حجم الأسمنت البورتلاندي عندما يتصلب في الهواء. سيؤدي الانكماش إلى حدوث تشققات صغيرة في هيكل الحجر الأسمنتي، مما يقلل من ضغط هيكل الحجر الأسمنتي، ويؤثر على نفاذية الهيكل، ومقاومة الصقيع، ومقاومة التآكل. لن يتقلص حجم الأسمنت المتمدد أثناء عملية التصلب، ولكنه سيتمدد قليلاً، مما قد يحل العواقب الضارة الناجمة عن الانكماش. الأسمنت الموسع له العديد من الاستخدامات.

خصائص الأداء:

1. معدل التمدد الحر للخرسانة المحضرة من تمدد الأسمنت في الماء هو 8 إلى 10×10-4، والذي يمكن أن ينشئ إجهادًا ذاتيًا يتراوح من 0.2 إلى 0.6MPa في الخرسانة، ويلبي متطلبات تعويض الانكماش، ويمكن أن يقلل أو منع انكماش وتكسير الخرسانة.

2. درجة مقاومة النفاذية للخرسانة الأسمنتية الممدد أكبر من S30، والتي تسمى أيضًا الخرسانة ذاتية المقاومة للماء. إن استخدام هذا الأسمنت لتحضير خرسانة مقاومة للماء ذاتيًا يوفر العمالة والمواد، ويقصر فترة البناء، ويتميز بمتانة جيدة؛

3. النوع الجديد من الأسمنت الممدد يتمتع بقوة عالية في المرحلة المبكرة، ونمو أكبر للقوة في المرحلة اللاحقة، وزيادة مطردة في القوة على المدى الطويل؛

4. الخرسانة المجهزة بالأسمنت الممدد لديها تمدد ذاتي للإجهاد في الداخل، مما يخلق قوة تماسك أقوى مع القضبان الفولاذية.

5. لا يحتوي على ملح الكلور ولا يصدأ على القضبان الفولاذية.

الغرض الرئيسي:

1. أسمنت التوسع البورتلاندي

تستخدم أساسا لصنع الملاط المقاوم للماء والخرسانة المقاومة للماء. مناسب لتقوية الهياكل أو صب قواعد الآلات أو تثبيت مسامير التثبيت، ويمكن استخدامه في المفاصل ومشاريع الإصلاح. ومع ذلك، يمنع استخدامه في مشاريع المياه التي تحتوي على تآكل الكبريتات.

2. أسمنت التمدد الجزئي منخفض الحرارة

يستخدم بشكل أساسي للخرسانة والخرسانة ذات الحجم الكبير مع انخفاض حرارة الماء ومتطلبات تعويض الانكماش. كما أنها مناسبة للمشاريع التي تتطلب مقاومة النفاذية ومقاومة تآكل الكبريتات.

3. يستخدم أسمنت التمدد السلفوألومينات بشكل رئيسي في صب وصلات المكونات وفي المشاريع الخرسانية من أجل تعويض النفاذية والانكماش.

4. الأسمنت ذاتي الإجهاد

تستخدم بشكل رئيسي لأنابيب الضغط الخرسانية المسلحة ذاتية الإجهاد وملحقاتها.

1. يجب إجراء خلطة تجريبية قبل البناء لتحديد كمية التمدد المعقولة للخرسانة (أو الملاط)؛

2. لا يتم خلط الأسمنت الموسع بشكل عام مع أنواع الأسمنت الأخرى.

التعبئة والتغليف والتخزين:

يتم تعبئة الأسمنت الممدد في أكياس منسوجة مبطنة بالبلاستيك، بوزن صافي 40 كجم للكيس الواحد. يمكن أيضًا استخدام عبوات أخرى وفقًا لمتطلبات المستخدم. يجب أن يتم إغلاق الأسمنت الموسع وتخزينه في بيئة جافة، مع مدة صلاحية تصل إلى 6 أشهر. يجب استخدامه مرة واحدة بعد فتح الكيس.

تحليل الظاهرة وتدابير الوقاية:

تسمى الخرسانة المقاومة للماء المحضرة بالأسمنت الممدد كمادة سمنتية بالخرسانة المقاومة للماء بالأسمنت الممدد. بما أن الأسمنت المتمدد يولد سلفو ألومينات مائية عالية الكبريت (الإترينجيت) في المرحلة المبكرة من التصلب، فإن حجم الخرسانة يتوسع، مما يحسن بنية مسام الخرسانة في ظل الظروف المقيدة، ويقلل من المسامية الإجمالية، ويقلل من حجم المسام الشعرية ، وبالتالي تحسين الاكتناز والكتامة للخرسانة. تشمل أسمنت التمدد المستخدم بشكل متكرر في بلدي أسمنت التمدد الألونيت، وأسمنت التمدد البورتلاندي، وأسمنت التمدد الجبسي. لا تُستخدم هذه الأسمنتات، نظرًا لخصائصها التمددية الكبيرة، لتحضير الخرسانة المقاومة للماء فحسب، بل تُستخدم أيضًا في كثير من الأحيان لتعويض الخرسانة المنكمشة.

ظاهرة:

بعد خروج الخليط الخرساني من الخزان، سيتم نقله وإيقافه لمدة تتراوح من 30 إلى 45 دقيقة تقريبًا، وستظهر اللزوجة بشكل واضح، ويمكن أن يصل فقدان الركود إلى أكثر من 20 مم، مما يجلب صعوبات لعملية البناء ويؤثر على جودة الصب.

تحليل السبب:

(1) تكون درجة الحرارة المحيطة في موقع البناء مرتفعة، خاصة في فصل الصيف، عندما تتجاوز درجة الحرارة 35 درجة مئوية.

(2) وقت النقل والإقامة طويل جدًا.

(3) يخلط مع أنواع أخرى من الأسمنت. على سبيل المثال، إذا تم خلط الأسمنت البورتلاندي في خليط خرساني من أسمنت الألومينا والجبس، فإن الخليط الخرساني سيفقد السيولة بسرعة.

(4) الجرعة المفرطة من الأسمنت الموسع. بغض النظر عن نوع الأسمنت الموسع، فإن محتوى الجبس في مكوناته أعلى بكثير من محتوى الأسمنت الشائع الاستخدام، ويمكن أن يصل محتوى ميدان عمومًا إلى 6.5% إلى 7.5%.

(5) تكون جزيئات الأسمنت الممدد بشكل عام أصغر من الأسمنت الشائع الاستخدام، وتكون مساحة السطح المحددة بشكل عام 4800±200 سم2/جم، وهو ما ينعكس في الطلب على الماء للخليط الخرساني. بالمقارنة مع الخرسانة الأسمنتية العادية التي لها نفس الركود، فهي ليست فقط أكثر (حوالي 10 مرات أكثر) %~15%)، كما أن فقدان الركود سريع وكبير.

وقاية:

(1) ترتيب عملية البناء بشكل معقول وتقصير وقت النقل والإقامة. يجب تحديد فترة السكون المسموح بها ووقت الصب بناءً على الاختبارات، ويجب زيادة قيمة الركود بشكل مناسب أثناء تصميم الخلطة الخرسانية للتعويض عن خسارة الركود المحتملة. لا يجوز إضافة الماء إلى الخلطة الخرسانية المختلطة لضبط الهبوط.

(2) أثناء البناء في الطقس الحار في الصيف، ينبغي اتخاذ تدابير التظليل والعزل الحراري للركام والحصى، كما ينبغي اتخاذ تدابير العزل الحراري للخلطات الخرسانية أثناء النقل لمنع التعرض لأشعة الشمس الحارقة وفقدان الرطوبة بسرعة. ومع ذلك، إذا كانت درجة حرارة بيئة البناء منخفضة جدًا (&لتر;5 درجة مئوية)، فيجب اتخاذ تدابير العزل.

(3) نظرًا للخصائص الفريدة للأسمنت المتمدد، فهو حساس للغاية لخلط أنواع الأسمنت الأخرى. لذلك، يجب عدم خلط الأسمنت الممدد مع أنواع أخرى من الأسمنت أثناء التخزين أو التراص أو الخلط أو النقل وما إلى ذلك، لمنع التثبيت السريع أو اختفاء السيولة بسرعة، مما يؤدي إلى الإضرار بالخصائص الفيزيائية والميكانيكية للخرسانة. يجب تنظيف الخلاطات وشاحنات النقل والعربات والهزازات والمجارف ومعدات البناء الأخرى لمنع بقايا الأسمنت الأخرى من الالتصاق بها وخلطها مع الخرسانة الأسمنتية الممدد لإحداث عواقب سلبية.

(4) هناك أنواع كثيرة من الأسمنت الممدد، ولكل منها خصائص مختلفة ولا يمكن استبدال بعضها البعض بسهولة. حتى لو كانت من نفس الصنف أو من مصانع مختلفة، فلا يمكن استبدالها لمنع وقوع الحوادث.

معلومات ذات صله:

ينقسم الأسمنت الذي يتمدد حجمًا أثناء عملية التصلب إلى أسمنت تمدد بورتلاند، وأسمنت تمدد الألومينات، وأسمنت تمدد سلفو ألومينات، وأسمنت تمدد هيدروكسيد الكالسيوم في الصين وفقًا للتركيبات المعدنية المختلفة.

أسمنت التمدد البورتلاندي، أسمنت التمدد الألونيتي، أسمنت التمدد بأكسيد الحديد، أسمنت التمدد بأكسيد المغنسيوم، أسمنت التمدد من النوع K، وما إلى ذلك تنتمي إلى أسمنت التمدد من النوع البورتلاندي. يتم طحن هذا النوع من الأسمنت عمومًا عن طريق إضافة مكونات تمدد مختلفة إلى الأسمنت البورتلاندي. على سبيل المثال، يتم استخدام الأسمنت عالي الألومينا والجبس كمكونات للتمدد ويتم إضافة كميات مناسبة إلى الأسمنت البورتلاندي لإنتاج أسمنت التمدد البورتلاندي. ينتمي أسمنت الجبس الموسع للألومينا إلى الأسمنت الموسع بالألومينات. وعادة ما يتم طحنه بإضافة كمية مناسبة من الجبس والجير إلى الأسمنت عالي الألومينا.

يتم طحن الأسمنت الموسع سلفو ألومينات من كلنكر الأسمنت المختلط مع كمية مناسبة من الجبس. بشكل عام، يمكن تصنيع الأسمنت ذو قيمة التمدد الصغيرة باستخدام الملاط والخرسانة لتعويض الانكماش، وهو مناسب لتعزيز الهياكل، وصب قواعد الآلات أو مسامير التثبيت، وسد وإصلاح الشقوق والثقوب المتسربة، وطبقات العزل المائي للمباني تحت الأرض، وما إلى ذلك.

يستخدم الأسمنت ذو قيمة التمدد الكبيرة، ويسمى أيضًا الأسمنت ذاتي الإجهاد، في تحضير الخرسانة المسلحة. في مرحلة التصلب المبكرة للأسمنت ذاتي الإجهاد، بسبب التفاعلات الكيميائية، يتوسع حجم حجر الأسمنت، مما يتسبب في تعرض القضبان الفولاذية لإجهاد الشد. على العكس من ذلك، فإن القضبان الفولاذية تعرض الخرسانة لضغط الضغط. هذا الضغط المضغوط مسبقًا يمكن أن يحسن قدرة التحمل ومقاومة التشقق لمكونات الخرسانة المسلحة. بالنسبة للأسمنت ذاتي الإجهاد، يشترط أن تكون قيمة الإجهاد الذاتي للملاط أو الخرسانة بعد التمدد والتشوه مستقرة أكبر من 2 ميجا باسكال (عموما يكون أسمنت التمدد أقل من 1 ميجا باسكال). يمكن تقسيم الأسمنت ذاتي الإجهاد إلى أسمنت سيليكات ذاتي الإجهاد وأسمنت ألومينات ذاتية الإجهاد وأسمنت سلفو ألومينات وفقًا للتركيبات المعدنية المختلفة. يتمتع هذا النوع من الأسمنت بنفاذية جيدة ومناسب لصنع أنابيب ذاتية الضغط بأقطار مختلفة يمكنها تحمل الضغوط الهيدروليكية والهوائية المختلفة، مثل أنابيب المياه الحضرية وأنابيب الغاز وخطوط أنابيب النفط والغاز الأخرى.

أثناء عملية تصلب الأسمنت المتمدد، فإن الهيدرات الناتجة عن ترطيب المعادن الموجودة في الأسمنت ستنتج طاقة تمدد كبيرة عند التبلور. لقد استخدم الناس هذا المبدأ لتطوير كسارة صامتة بنجاح، والتي تم استخدامها في هدم الهياكل الخرسانية وتدمير الصخور. تم تحقيق نتائج جيدة في التعدين والقطع والسحق.