Xi măng trương nở, Chất chống nứt không âm thanh tầm cao (HSCA)

Xi măng giãn nở là loại vật liệu xi măng thủy lực được chế tạo bằng cách nghiền clanhke xi măng Portland với một lượng thạch cao và chất giãn nở thích hợp. Theo thành phần chính của xi măng, nó được chia thành xi măng giãn nở loại silicat, loại aluminate và loại sulfoaluminate; Theo giá trị giãn nở của xi măng và công dụng của nó, nó được chia thành hai loại: xi măng bù co ngót và xi măng tự ứng suất.

Xi măng tạo ra sự giãn nở thể tích trong quá trình hydrat hóa và đông cứng. Thông thường, xi măng Portland sẽ co lại về thể tích khi đông cứng trong không khí. Sự co ngót sẽ gây ra các vết nứt nhỏ trong kết cấu đá xi măng, làm giảm độ nén của kết cấu đá xi măng và ảnh hưởng đến khả năng chống thấm, chống băng giá và chống ăn mòn của kết cấu. Xi măng nở ra sẽ không co lại về thể tích trong quá trình đông cứng mà sẽ nở ra một chút, điều này có thể giải quyết được những hậu quả bất lợi do co ngót gây ra. Xi măng mở rộng có nhiều công dụng.

Đặc tính hiệu suất:

1. Tốc độ giãn nở tự do của bê tông được chuẩn bị từ xi măng giãn nở trong nước là 8 đến 10×10-4, có thể tạo ra ứng suất tự trong bê tông từ 0,2 đến 0,6MPa, đáp ứng yêu cầu bù co ngót và có thể giảm hoặc ngăn ngừa co ngót và nứt bê tông;

2. Cấp độ chống thấm của bê tông xi măng trương nở lớn hơn S30, còn được gọi là bê tông tự chống thấm. Sử dụng loại xi măng này để chế tạo bê tông tự chống thấm giúp tiết kiệm nhân công và vật liệu, rút ​​ngắn thời gian thi công và có độ bền tốt;

3. Loại xi măng trương nở mới có cường độ cao ở giai đoạn đầu, tăng cường cường độ lớn hơn ở giai đoạn sau và tăng cường độ ổn định trong thời gian dài;

4. Bê tông được chuẩn bị bằng xi măng trương nở có ứng suất tự giãn nở bên trong, tạo lực giữ chặt hơn với các thanh thép;

5. Không chứa muối clo và không gây rỉ sét trên thanh thép.

Mục đích chính:

1. Xi măng mở rộng Portland

Chủ yếu được sử dụng để làm vữa chống thấm và bê tông chống thấm. Thích hợp để gia cố các kết cấu, đế máy đổ hoặc neo bu lông neo, đồng thời có thể được sử dụng cho các mối nối và các dự án sửa chữa. Tuy nhiên, nó bị cấm sử dụng trong các công trình nước có hiện tượng ăn mòn sunfat.

2. Xi măng giãn nở vi mô nhiệt độ thấp

Chủ yếu được sử dụng cho bê tông và bê tông khối lượng lớn với yêu cầu bù nhiệt và bù co ngót thấp hơn. Nó cũng thích hợp cho các dự án yêu cầu khả năng chống thấm và chống ăn mòn sunfat.

3. Xi măng giãn nở Sulfoaluminate chủ yếu được sử dụng để đổ các mối nối thành phần và trong các dự án bê tông để bù độ chống thấm và co ngót.

4. Xi măng tự ứng suất

Chủ yếu được sử dụng cho các ống áp lực bê tông cốt thép tự ứng suất và các phụ kiện của chúng.

1. Cần tiến hành trộn thử trước khi thi công để xác định độ giãn nở hợp lý của bê tông (hoặc vữa);

2. Xi măng trương nở thường không được trộn lẫn với các loại xi măng khác.

Đóng gói và bảo quản:

Xi măng trương nở được đóng trong bao dệt có lót nhựa, trọng lượng tịnh 40kg/bao. Bao bì khác cũng có thể được sử dụng theo yêu cầu của người dùng. Xi măng trương nở phải được niêm phong và bảo quản trong môi trường khô ráo, thời hạn sử dụng là 6 tháng. Nó phải được sử dụng một lần sau khi mở túi.

Phân tích hiện tượng và biện pháp phòng ngừa:

Bê tông chống thấm được chuẩn bị bằng xi măng trương nở làm vật liệu xi măng được gọi là bê tông chống thấm xi măng trương nở. Do xi măng trương nở tạo ra sulfoaluminate (ettringite) có hàm lượng lưu huỳnh cao trong giai đoạn đầu đông cứng, thể tích của bê tông nở ra, giúp cải thiện cấu trúc lỗ rỗng của bê tông trong điều kiện hạn chế, giảm tổng độ xốp và giảm kích thước lỗ mao mạch , do đó Cải thiện độ nén và khả năng chống thấm của bê tông. Xi măng trương nở được sử dụng thường xuyên hơn ở nước tôi bao gồm xi măng giãn nở alunite, xi măng giãn nở Portland và xi măng giãn nở thạch cao alumina. Các loại xi măng này do có đặc tính giãn nở lớn nên không chỉ được dùng để chuẩn bị bê tông chống thấm mà còn thường được dùng để bù cho bê tông bị co ngót.

Hiện tượng:

Hỗn hợp bê tông sau khi ra khỏi bể sẽ được vận chuyển và lưu giữ trong khoảng 30 đến 45 phút sẽ xuất hiện độ nhớt rõ ràng, độ sụt hao hụt có thể lên tới hơn 20mm, gây khó khăn cho quá trình vận hành thi công và ảnh hưởng đến chất lượng. đổ chất lượng.

Phân tích nguyên nhân:

(1) Nhiệt độ môi trường tại công trường cao, đặc biệt vào mùa hè, khi nhiệt độ vượt quá 35°C.

(2) Thời gian di chuyển và lưu trú quá lâu.

(3) Trộn các loại xi măng khác. Ví dụ, nếu xi măng Portland được trộn vào hỗn hợp bê tông xi măng thạch cao alumina, hỗn hợp bê tông sẽ nhanh chóng mất tính lỏng.

(4) Xi măng trương nở quá liều lượng. Bất kể loại xi măng trương nở nào, hàm lượng thạch cao trong các thành phần của nó đều cao hơn nhiều so với xi măng thông thường và hàm lượng SQ thường có thể đạt 6,5% đến 7,5%.

(5) Các hạt xi măng trương nở thường nhỏ hơn xi măng thông thường và diện tích bề mặt riêng thường là 4800±200cm2/g, điều này được phản ánh qua nhu cầu nước của hỗn hợp bê tông. So với bê tông xi măng thông thường có cùng độ sụt, nó không chỉ nhiều hơn (gấp khoảng 10 lần) %~15%), mà độ sụt còn nhanh và lớn.

Phòng ngừa:

(1) Bố trí hợp lý quá trình thi công, rút ​​ngắn thời gian vận chuyển và cư trú. Thời gian đổ và cư trú cho phép phải được xác định dựa trên các thử nghiệm và giá trị độ sụt phải được tăng lên một cách thích hợp trong quá trình thiết kế hỗn hợp bê tông để bù đắp cho sự mất mát độ sụt có thể xảy ra. Không được phép thêm nước vào hỗn hợp bê tông đã trộn để điều chỉnh độ sụt.

(2) Khi thi công trong thời tiết nắng nóng vào mùa hè, cần có biện pháp che nắng, cách nhiệt đối với cốt liệu cát, sỏi, đồng thời cần có biện pháp cách nhiệt đối với hỗn hợp bê tông trong quá trình vận chuyển để tránh bị nắng nóng và mất ẩm nhanh chóng. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ môi trường xây dựng quá thấp (<5oC) thì cần thực hiện các biện pháp cách nhiệt.

(3) Do đặc tính riêng biệt của xi măng trương nở nên rất nhạy cảm với việc trộn các loại xi măng khác. Vì vậy, yêu cầu không được trộn lẫn xi măng trương nở với các loại xi măng khác trong quá trình bảo quản, xếp chồng, trộn, vận chuyển,… để tránh đông kết nhanh hoặc tính lưu động biến mất nhanh chóng, làm hỏng các tính chất cơ lý của bê tông. Máy trộn, xe vận chuyển, xe đẩy, máy rung, xẻng và các thiết bị thi công khác đều phải được làm sạch để tránh các cặn xi măng khác bám vào và trộn vào bê tông xi măng trương nở gây hậu quả xấu.

(4) Xi măng trương nở có nhiều loại, mỗi loại có đặc tính khác nhau và không thể dễ dàng thay thế cho nhau. Dù cùng chủng loại hay khác nhà máy cũng không thể thay thế được để ngăn ngừa tai nạn.

Thông tin liên quan:

Xi măng nở ra về thể tích trong quá trình đông cứng được chia thành xi măng giãn nở Portland, xi măng giãn nở aluminat, xi măng giãn nở sulfoaluminate và xi măng giãn nở canxi hydroxit ở Trung Quốc theo các thành phần khoáng chất khác nhau.

Xi măng giãn nở Portland, xi măng giãn nở alunite, xi măng giãn nở oxit sắt, xi măng giãn nở oxit magie, xi măng giãn nở loại K, v.v. thuộc loại xi măng giãn nở Portland. Loại xi măng này thường được nghiền bằng cách thêm các thành phần giãn nở khác nhau vào xi măng Portland. Ví dụ, xi măng và thạch cao có hàm lượng alumina cao được sử dụng làm thành phần giãn nở và lượng thích hợp được thêm vào xi măng Portland để sản xuất xi măng giãn nở Portland. Xi măng thạch cao alumina trương nở thuộc loại xi măng aluminat trương nở. Nó thường được nghiền bằng cách thêm một lượng thạch cao và vôi thích hợp vào xi măng có hàm lượng alumina cao.

Xi măng Sulphoaluminate trương nở được nghiền từ clanhke xi măng sulphoaluminate trộn với một lượng thạch cao thích hợp. Nói chung, xi măng có độ giãn nở nhỏ có thể được pha chế bằng vữa và bê tông bù co ngót, thích hợp để gia cố kết cấu, đổ đế máy hoặc bu lông neo, bịt và sửa chữa các vết nứt, lỗ rò rỉ, lớp chống thấm của các công trình ngầm, v.v.

Xi măng có hệ số trương nở lớn hay còn gọi là xi măng tự ứng suất được dùng để chế tạo bê tông cốt thép. Ở giai đoạn đầu xi măng tự ứng suất đông cứng, do các phản ứng hóa học, thể tích của đá xi măng nở ra làm cho các thanh thép chịu ứng suất kéo. Ngược lại, các thanh thép chịu ứng suất nén của bê tông. Ứng suất nén trước này có thể nâng cao khả năng chịu tải và chống nứt của cấu kiện bê tông cốt thép. Đối với xi măng tự ứng suất, yêu cầu giá trị tự ứng suất của vữa hoặc bê tông sau khi giãn nở và biến dạng ổn định phải lớn hơn 2 MPa (thông thường xi măng giãn nở nhỏ hơn 1 MPa). Xi măng tự ứng suất có thể được chia thành xi măng tự ứng suất silicat, xi măng tự ứng suất aluminat và xi măng tự ứng suất sulfoaluminate theo thành phần khoáng chất khác nhau. Loại xi măng này có khả năng chống thấm tốt, thích hợp để chế tạo các ống tự ứng suất có đường kính khác nhau, chịu được áp suất thủy lực và không khí khác nhau, như ống nước đô thị, ống dẫn khí đốt và các đường ống dẫn dầu khí khác.

Trong quá trình đông cứng của xi măng trương nở, hydrat được tạo ra từ quá trình hydrat hóa các khoáng chất trong xi măng sẽ tạo ra năng lượng giãn nở lớn khi kết tinh. Người ta đã sử dụng nguyên tắc này để phát triển thành công máy nghiền im lặng, được sử dụng để phá hủy các kết cấu bê tông và phá hủy đá. Đã đạt được kết quả tốt trong khai thác, cắt và nghiền.