سیمان منبسط، عامل ترک خوردگی بدون صدا با برد بالا (HSCA)

سیمان انبساطی به یک ماده سیمانی هیدرولیک گفته می شود که از آسیاب کردن کلینکر سیمان پرتلند با مقدار مناسب گچ و عامل انبساط ساخته می شود. با توجه به اجزای اصلی سیمان، سیمان به نوع سیلیکات، نوع آلومینات و سیمان انبساط نوع سولفوآلومینات تقسیم می شود. با توجه به ارزش انبساط سیمان و کاربرد آن به دو دسته سیمان جبران کننده انقباض و سیمان خود تنیده تقسیم می شود.

سیمانی که در طی فرآیند هیدراتاسیون و سخت شدن باعث افزایش حجم می شود. به طور کلی سیمان پرتلند زمانی که در هوا سخت می شود حجم آن کاهش می یابد. انقباض باعث ایجاد ترک های ریز در سازه سنگ سیمانی می شود، فشردگی سازه سنگ سیمانی را کاهش می دهد و نفوذناپذیری، مقاومت در برابر یخ زدگی و مقاومت در برابر خوردگی سازه را تحت تاثیر قرار می دهد. سیمان انبساطی در طول فرآیند سخت شدن حجم آن کاهش نمی یابد، اما کمی منبسط می شود که می تواند عواقب نامطلوب ناشی از انقباض را برطرف کند. سیمان منبسط شده کاربردهای زیادی دارد.

ویژگی های عملکرد:

1. نرخ انبساط آزاد بتن تهیه شده از سیمان منبسط شده در آب 8 تا 10×10-4 است که می تواند خود تنش 0.2 تا 0.6 مگاپاسکال را در بتن ایجاد کند، شرایط لازم برای جبران انقباض را برآورده کند و می تواند کاهش یا جلوگیری از انقباض و ترک خوردگی بتن؛

2. درجه ضد نفوذ بتن سیمانی منبسط شده بیشتر از S30 است که به آن بتن خودآب نیز می گویند. استفاده از این سیمان برای تهیه بتن خود ضد آب باعث صرفه جویی در نیروی کار و مصالح می شود، دوره ساخت را کوتاه می کند و دوام خوبی دارد.

3. نوع جدید سیمان منبسط شده دارای استحکام بالا در مرحله اولیه، رشد استحکام بیشتر در مرحله بعدی، و افزایش مداوم در استحکام طولانی مدت است.

4. بتن تهیه شده با سیمان منبسط شده دارای خود تنش انبساط در داخل است که نیروی نگهدارنده قوی تری با میله های فولادی ایجاد می کند.

5. فاقد نمک کلر و بدون زنگ زدگی بر روی میله های فولادی است.

هدف اصلی:

1. سیمان انبساط پرتلند

عمدتاً برای ساخت ملات ضد آب و بتن ضد آب استفاده می شود. مناسب برای تقویت سازه ها، پایه های ماشین ریختن یا انکر بولت های لنگر، و می تواند برای اتصالات و پروژه های تعمیر استفاده شود. با این حال، استفاده از آن در پروژه های آبی با خوردگی سولفات ممنوع است.

2. سیمان میکرو انبساط کم حرارت

عمدتاً برای بتن و بتن با حجم زیاد با گرمای کمتر هیدراتاسیون و جبران انقباض استفاده می شود. همچنین برای پروژه هایی که نیاز به نفوذ ناپذیری و مقاومت در برابر خوردگی سولفات دارند مناسب است.

3. سیمان انبساط سولفوآلومینات عمدتا برای ریختن اتصالات اجزاء و در پروژه های بتنی برای نفوذ ناپذیری و جبران انقباض استفاده می شود.

4. سیمان خود تنیده

عمدتا برای لوله های فشار بتن مسلح خود تنیده و لوازم جانبی آنها استفاده می شود.

1. یک مخلوط آزمایشی باید قبل از ساخت و ساز انجام شود تا میزان انبساط معقول بتن (یا ملات) تعیین شود.

2. سیمان منبسط شده به طور کلی با سایر انواع سیمان مخلوط نمی شود.

بسته بندی و نگهداری:

سیمان منبسط شده در کیسه های بافته شده با روکش پلاستیکی با وزن خالص 40 کیلوگرم در هر کیسه بسته بندی می شود. بسته بندی های دیگر نیز با توجه به نیاز کاربر قابل استفاده است. سیمان منبسط شده باید مهر و موم شده و در محیط خشک با ماندگاری 6 ماه نگهداری شود. پس از باز کردن کیسه باید یک بار استفاده شود.

تجزیه و تحلیل پدیده و اقدامات پیشگیری:

بتن ضد آب که با سیمان منبسط شده به عنوان ماده سیمانی تهیه می شود، بتن ضد آب سیمانی منبسط شده نامیده می شود. از آنجایی که سیمان منبسط شده در مراحل اولیه سخت شدن، سولفوآلومینات هیدراته با گوگرد بالا (اترینگیت) تولید می کند، حجم بتن منبسط می شود که ساختار منافذ بتن را در شرایط محدود بهبود می بخشد، تخلخل کل را کاهش می دهد و اندازه منافذ مویرگی را کاهش می دهد. بنابراین تراکم و نفوذ ناپذیری بتن را بهبود می بخشد. سیمان های انبساطی که بیشتر در کشور من استفاده می شوند عبارتند از سیمان انبساط آلونیت، سیمان انبساط پرتلند و سیمان انبساط آلومینا گچ. این سیمان ها به دلیل خاصیت انبساط زیاد، نه تنها برای تهیه بتن ضد آب استفاده می شوند، بلکه اغلب برای جبران انقباض بتن استفاده می شوند.

پدیده:

پس از خارج شدن مخلوط بتن از مخزن، حدود 30 تا 45 دقیقه حمل و نقل و پارک می شود و ویسکوزیته به وضوح ظاهر می شود و افت اسلامپ می تواند به بیش از 20 میلی متر برسد که عملیات ساخت و ساز را با مشکل مواجه می کند و بر روی آن تأثیر می گذارد. کیفیت ریختن

تحلیلی بر علل:

(1) دمای محیط در محل ساخت و ساز بالا است، به ویژه در تابستان، زمانی که دما از 35 درجه سانتیگراد فراتر می رود.

(2) زمان حمل و نقل و اقامت بسیار طولانی است.

(3) در انواع دیگر سیمان مخلوط کنید. به عنوان مثال، اگر سیمان پرتلند در مخلوط بتن سیمان آلومینا گچی مخلوط شود، مخلوط بتن به سرعت سیالیت خود را از دست می دهد.

(4) دوز بیش از حد سیمان منبسط شده. صرف نظر از نوع سیمان منبسط شده، محتوای گچ در اجزای آن بسیار بیشتر از سیمان رایج است و محتوای SQ به طور کلی می تواند به 6.5٪ تا 7.5٪ برسد.

(5) ذرات سیمان منبسط شده معمولاً کوچکتر از سیمان معمولی هستند و سطح ویژه معمولاً 200±4800 سانتی متر مربع بر گرم است که در تقاضای آب مخلوط بتن منعکس می شود. در مقایسه با بتن سیمانی معمولی با اسلامپ یکسان، نه تنها بیشتر (حدود 10 برابر بیشتر) %~15٪ است، بلکه افت اسلامپ سریع و زیاد است.

جلوگیری:

(1) روند ساخت و ساز را به طور منطقی ترتیب دهید و زمان حمل و نقل و اقامت را کوتاه کنید. زمان مجاز ماندن و ریزش باید بر اساس آزمایشات تعیین شود و مقدار اسلامپ باید در طول طراحی مخلوط بتن به طور مناسب افزایش یابد تا افت احتمالی اسلامپ جبران شود. افزودن آب به مخلوط بتن مخلوط برای تنظیم اسلامپ مجاز نیست.

(2) در طول ساخت و ساز در هوای گرم تابستان، اقدامات عایق آفتاب و حرارت برای سنگدانه های شن و ماسه و همچنین اقدامات عایق حرارتی برای مخلوط های بتن در طول حمل و نقل باید انجام شود تا از قرار گرفتن در معرض آفتاب سوزان و از دست دادن سریع رطوبت جلوگیری شود. با این حال، اگر دمای محیط ساخت و ساز خیلی پایین باشد (&آن;5℃)، باید اقدامات عایق بندی انجام شود.

(3) به دلیل ویژگی های منحصر به فرد سیمان منبسط شده، نسبت به اختلاط سایر انواع سیمان بسیار حساس است. بنابراین لازم است سیمان منبسط شده را در هنگام ذخیره سازی، چیدن، اختلاط، حمل و نقل و غیره با سایر انواع سیمان مخلوط نکنید تا از گیرش سریع جلوگیری شود و یا سیالیت به سرعت از بین برود و به خواص فیزیکی و مکانیکی بتن آسیب برساند. میکسرها، کامیون‌های حمل و نقل، چرخ دستی‌ها، ویبراتورها، بیل‌ها و سایر تجهیزات ساختمانی باید تمیز شوند تا از چسبیدن بقایای سیمان به آنها و اختلاط در بتن سیمانی منبسط شده برای ایجاد پیامدهای نامطلوب جلوگیری شود.

(4) انواع مختلفی از سیمان منبسط شده وجود دارد که هر کدام خواص متفاوتی دارند و به راحتی نمی توان آنها را جایگزین یکدیگر کرد. حتی اگر از یک نوع یا از کارخانه های مختلف باشند، نمی توان آنها را جایگزین کرد تا از حوادث جلوگیری شود.

اطلاعات مربوطه:

سیمانی که در طی فرآیند سخت شدن از نظر حجمی منبسط می شود در چین بر اساس ترکیبات معدنی مختلف به سیمان انبساط پرتلند، سیمان انبساط آلومینات، سیمان انبساط سولفوآلومینات و سیمان انبساط هیدروکسید کلسیم تقسیم می شود.

سیمان انبساط پرتلند، سیمان انبساط آلونیت، سیمان انبساط اکسید آهن، سیمان انبساط اکسید منیزیم، سیمان انبساط نوع K و ... متعلق به سیمان انبساطی نوع پرتلند می باشد. این نوع سیمان عموماً با افزودن اجزای مختلف انبساط به سیمان پرتلند آسیاب می شود. به عنوان مثال از سیمان پر آلومینا و گچ به عنوان اجزای انبساط استفاده می شود و مقادیر مناسبی به سیمان پرتلند برای تولید سیمان انبساط پرتلند اضافه می شود. سیمان منبسط شده با آلومینا گچ متعلق به سیمان منبسط شده آلومیناتی است. معمولاً با افزودن مقدار مناسب گچ و آهک به سیمان با آلومینا بالا آسیاب می شود.

سیمان منبسط شده سولفوآلومینات از کلینکر سیمان سولفوآلومینات مخلوط با مقدار مناسب گچ آسیاب می شود. به طور کلی سیمان با مقدار انبساط کم را می توان با ملات و بتن جبران کننده انقباض فرموله کرد که برای تقویت سازه ها، ریختن پایه های ماشینی یا انکر بولت ها، بستن و ترمیم ترک ها و سوراخ های نشتی و عایق رطوبتی لایه های ساختمان های زیرزمینی و غیره مناسب است.

سیمان با ارزش انبساط زیاد که به آن سیمان خود تنیده نیز می گویند برای تهیه بتن مسلح استفاده می شود. در مرحله سخت شدن اولیه سیمان خود تنیده، در اثر واکنش های شیمیایی، حجم سنگ سیمان منبسط می شود و باعث می شود میله های فولادی تحت تنش کششی قرار گیرند. برعکس، میله های فولادی بتن را تحت تنش فشاری قرار می دهند. این تنش پیش فشرده می تواند ظرفیت باربری و مقاومت در برابر ترک اجزای بتن مسلح را بهبود بخشد. برای سیمان خود تنیده لازم است که مقدار خود تنش ملات یا بتن پس از انبساط و تغییر شکل پایدار بیشتر از 2 مگاپاسکال باشد (معمولاً سیمان انبساط کمتر از 1 مگاپاسکال است). سیمان خود تنیده را می توان با توجه به ترکیبات معدنی مختلف به سیمان خود تنیده سیلیکات، سیمان خود تنیده آلومینات و سیمان خود تنیده سولفوآلومینات تقسیم کرد. این نوع سیمان نفوذ ناپذیری خوبی دارد و برای ساخت لوله های خود تنیده با قطرهای مختلف که می توانند فشارهای مختلف هیدرولیکی و هوا را تحمل کنند مانند لوله های آب شهری، لوله های گاز و سایر خطوط لوله نفت و گاز مناسب است.

در طول فرآیند سخت شدن سیمان منبسط شده، هیدرات های تولید شده از هیدراتاسیون مواد معدنی در سیمان، انرژی انبساط زیادی در هنگام کریستال شدن تولید می کنند. مردم از این اصل برای توسعه موفقیت آمیز سنگ شکن بی صدا استفاده کرده اند که در تخریب سازه های بتنی و تخریب سنگ ها استفاده شده است. نتایج خوبی در استخراج، برش و خرد کردن به دست آمده است.