X'inhu l-mekkaniżmu ta 'azzjoni ta' aġent ta 'espansjoni fil-konkrit?

Fl-inġinerija tal-kostruzzjoni, l-okkorrenza ta 'xquq tal-konkrit u tnixxija tal-ilma hija komuni, u xquq strutturali jistgħu jaffettwaw l-estetika jew, f'każijiet severi, is-sigurtà tal-bini. Minħabba fatturi bħal żieda fl-użu tas-siment, rekwiżiti ta 'saħħa ogħla, kundizzjonijiet ta' kostruzzjoni, u tqaddid inadegwat, il-formazzjoni ta 'xquq fl-istrutturi tal-konkrit hija inevitabbli. Bħalissa, l-uniku approċċ fattibbli fl-inġinerija huwa li tikkontrolla x-xquq f'limiti li ma jagħmlux ħsara.

Kawżi ta 'qsim tal-konkrit

Hemm diversi raġunijiet għal qsim tal-konkrit fi proġetti ta 'kostruzzjoni, inkluż disinn strutturali, ikkurar tal-kostruzzjoni, u materja prima. Il-kawża primarja ta 'xquq hija l-istress tat-tensjoni ġġenerat meta l-konkrit jesperjenza tagħbija, deformazzjoni, u taħlit matul il-proċess ta' ebusija. Xquq iseħħu meta l-istress tat-tensjoni interna taqbeż is-saħħa tat-tensjoni aħħarija tal-konkos. Fost dawn, xquq mhux strutturali kkawżati minn deformazzjoni jammontaw għal 80%, u l-maġġoranza ta 'dawn ix-xquq mhux strutturali huma dovuti għal jinxtorob tal-konkrit (bħal jinxtorob awtoġenu, jinxtorob tal-plastik, jinxtorob tat-tnixxif, jinxtorob termali, eċċ.).

M'hemm l-ebda speċifikazzjonijiet tekniċi dettaljati għall-kontroll ta 'xquq mhux strutturali, u metodi komuni użati fl-inġinerija jinkludu t-tfassil ta' ġonot ta 'espansjoni jew l-użu tal-"metodu tal-maħżen tal-qbiż" waqt il-kostruzzjoni. Madankollu, dan l-approċċ itawwal il-perjodu ta 'kostruzzjoni u jżid l-ispejjeż tat-tindif. Applikazzjonijiet estensivi ta 'inġinerija wrew li l-aktar metodu effettiv huwa l-użu ta' konkrit li jikkumpensa għat-tnaqqis għall-kontroll tax-xquq.

Mekkaniżmu u Applikazzjoni ta' Aġenti Espansivi

L-aġenti espansivi tal-konkrit huma addittivi li, meta miżjuda mal-konkrit, jikkawżaw li jespandi fil-volum, li jikkumpensaw għat-tnaqqis tal-konkrit. L-aġenti espansivi huma kklassifikati abbażi tal-komponenti espansivi tagħhom, bħal sulfoaluminate tal-kalċju, ibbażat fuq CaO, ibbażat fuq MgO, sulfoaluminate tal-kalċju-ossidu tal-kalċju, u tipi komposti tal-kalċju-manjeżju. Minħabba l-komponenti espansivi differenti, il-prestazzjoni tal-espansjoni tagħhom tvarja wkoll. Il-mekkaniżmi l-aktar aċċettati ta 'aġenti espansivi jinkludu t-teorija tat-tkabbir kristallin, it-teorija ta' nefħa ta 'l-assorbiment ta' l-ilma, u t-teorija ta 'espansjoni tal-volum ta' fażi solida.

2.1 Aġenti Espansivi bbażati fuq Sulfoaluminate tal-kalċju

L-effett ta 'espansjoni tal-aġenti espansivi bbażati fuq is-sulfoaluminate tal-kalċju jinkiseb primarjament permezz tal-formazzjoni ta' ettringite tal-kalċju (C3A-3CaSO4-32H2O) waqt l-idratazzjoni. Studji eżistenti jissuġġerixxu li l-effett magħqud tal-pressjoni tat-tkabbir kristallin u l-forza ta 'nefħa ta' assorbiment ta 'l-ilma ta' ettringite hija l-kawża fundamentali ta 'espansjoni, b'nefħa ta' assorbiment ta 'ilma li tkun il-fattur dominanti. Ibbażat fuq din it-teorija, ir-reazzjoni ta 'idratazzjoni ta' ettringite teħtieġ ammont sinifikanti ta 'ilma, li tillimita l-applikazzjoni tagħha f'konkrit ta' saħħa għolja bi proporzjonijiet baxxi ta 'ilma-siment. Barra minn hekk, il-konkrit li fih aġenti espansivi bbażati fuq is-sulfoaluminate tal-kalċju jeħtieġ kontroll strett tat-tqaddid. Vulkanizzar mhux xieraq mhux biss jonqos milli jikkumpensa għat-tnaqqis iżda jżid ukoll ir-riskju ta 'qsim. Barra minn hekk, ettringite tal-kalċju jista 'jiddekomponi f'ambjenti umdi u sħan, li jaffettwa s-saħħa u d-durabilità. Għalhekk, għandha tingħata attenzjoni partikolari lit-temperatura ambjentali meta jintużaw aġenti espansivi bbażati fuq sulfoaluminate tal-kalċju fl-inġinerija.

2.2 Aġenti Espansivi bbażati fuq l-Ossidu tal-Kalċju

Il-mekkaniżmu ta 'espansjoni ta' aġenti espansivi bbażati fuq ossidu tal-kalċju jinvolvi l-idratazzjoni ta 'ossidu tal-kalċju (CaO) biex jifforma idrossidu tal-kalċju (Ca(OH)2). Dan il-proċess iżid il-volum tal-fażi solida, u l-akkumulazzjoni lokali ta 'prodotti ta' idratazzjoni tkabbar il-volum tal-pori, li jirriżulta f'espansjoni tal-volum tal-pejst. Meta mqabbla ma 'aġenti espansivi bbażati fuq sulfoaluminate tal-kalċju, aġenti espansivi bbażati fuq ossidu tal-kalċju jeħtieġu inqas ilma, għandhom effiċjenza ogħla ta' espansjoni, u huma aktar kost-effettivi, u jagħmluhom aktar użati. Madankollu, CaO jirreaġixxi eżotermikament ma 'l-ilma, li huwa ta' detriment għall-kontroll ta 'xquq tat-temperatura fil-konkos. Barra minn hekk, ir-rata ta 'idratazzjoni mgħaġġla ta' CaO twassal għal espansjoni sinifikanti li tiġi kkunsmata fl-istadju tal-plastik tal-konkrit, u tagħmilha ineffettiva biex tikkumpensa t-tnaqqis fl-istadju aktar tard. CaO huwa wkoll sensittiv għall-umdità ambjentali, li jeħtieġ ippakkjar bir-reqqa biex jipprevjeni l-assorbiment tal-umdità, li jista 'jnaqqas l-effettività tal-espansjoni tiegħu. Barra minn hekk, Ca(OH)2 jinħall taħt ċerti pressjonijiet tal-ilma, għalhekk hija meħtieġa kawtela meta jintużaw aġenti espansivi bbażati fuq l-ossidu tal-kalċju fi proġetti ta 'kostruzzjoni taħt l-ilma.

2.3 Aġenti Espansivi bbażati fuq l-Ossidu tal-Magneżju

L-effett ta 'espansjoni ta' aġenti espansivi bbażati fuq ossidu tal-manjeżju jseħħ permezz tal-idratazzjoni ta 'ossidu tal-manjeżju (MgO) biex jiffurmaw idrossidu tal-manjeżju (Mg(OH)2), bil-bidla fil-volum immexxi mill-forza ta' nefħa tal-assorbiment tal-ilma ta 'Mg(OH)2 f' l-istadji bikrija ta 'idratazzjoni u l-pressjoni tat-tkabbir kristallin ta' Mg(OH)2 fl-istadji aktar tard. Studji estensivi u applikazzjonijiet ta 'inġinerija wrew li l-aġenti espansivi bbażati fuq l-ossidu tal-manjeżju juru espansjoni mdewma u ċiklu ta' espansjoni twil, li jistgħu jikkumpensaw b'mod effettiv għat-tnaqqis fit-temperatura waqt it-tnaqqis tat-tkessiħ u t-tnixxif. Il-proprjetajiet mekkaniċi tagħhom huma stabbli, u jeħtieġu inqas ilma għall-idratazzjoni. L-aġenti espansivi bbażati fuq l-ossidu tal-manjeżju għandhom ukoll il-vantaġġi ta 'prodotti ta' idratazzjoni stabbli u proprjetajiet ta 'espansjoni aġġustabbli, li jagħmluhom applikabbli b'mod wiesa' fi proġetti konkreti fuq skala kbira bħal digi. Fil-prattika, fatturi bħall-grad tas-saħħa tal-konkrit, id-dimensjonijiet strutturali u l-ambjent tal-kostruzzjoni għandhom jiġu kkunsidrati meta jintgħażlu aġenti reżistenti għall-qsim tal-konkrit ta 'prestazzjoni għolja jew aġenti espansivi tal-ossidu tal-manjeżju b'reattività differenti (tip R, tip M, tip S) għal tikkumpensa għat-tnaqqis tal-konkrit, u b'hekk jinkiseb kontroll tal-qsim taċ-ċiklu sħiħ u jiġu ssimplifikati l-miżuri ta 'kontroll tat-temperatura. Madankollu, għandha tingħata attenzjoni għad-dożaġġ ta 'aġenti espansivi bbażati fuq l-ossidu tal-manjeżju, peress li ammonti eċċessivi jistgħu jikkawżaw espansjoni eċċessiva, li jwasslu għal stabbiltà fqira tal-volum.

2.4 Sors ta 'Espansjoni Doppju Aġenti Espansivi

Aġenti espansivi tas-sors ta 'espansjoni doppja komuni fis-suq jinkludu aġenti espansivi bbażati fuq sulfoaluminate tal-kalċju-ossidu tal-kalċju (bħal HCSA, CSA, FQY, eċċ.) u aġenti espansivi komposti tal-kalċju-manjeżju.

Aġenti Espansivi bbażati fuq Sulfoaluminate tal-Kalċju-Ossidu tal-Kalċju: Is-sorsi ta 'espansjoni ta' dawn l-aġenti huma ettringite u Ca(OH)2. Meta dawn l-aġenti jintużaw fil-konkrit, Ca(OH)2 jikkumpensa għat-tnaqqis bikri, filwaqt li ettringite jikkumpensa għat-tnaqqis fl-istadji aktar tard. L-espansjoni minn dawn is-sorsi sseħħ fi stadji differenti, u jinkiseb effett ta 'kumpens ta' tnaqqis effettiv. Meta mqabbel ma 'aġenti ta' sors ta 'espansjoni waħda, aġenti espansivi bbażati fuq sulfoaluminate tal-kalċju-ossidu tal-kalċju għandhom il-vantaġġi ta' espansjoni akbar, domanda ta 'ilma aktar baxxa, u perjodu ta' espansjoni stabbli aktar kmieni. Jintużaw ħafna fi proġetti bħal strutturi tal-konkrit li jifilħu lilhom infushom u kostruzzjoni mingħajr saldatura ta 'strutturi super-twil.

Aġenti Espansivi Kompożiti tal-Kalċju-Manjesju: Dawn l-aġenti huma magħmula billi jgħaqqdu ossidu tal-manjeżju ħafif maħruq ma 'ossidu tal-kalċju, b'sorsi ta' espansjoni minn Ca(OH)2 u Mg(OH)2. Ir-rata ta 'espansjoni ta' dawn l-aġenti komposti hija aġġustata bir-rata ta 'idratazzjoni aktar mgħaġġla ta' ossidu tal-kalċju u r-rata ta 'idratazzjoni aktar bil-mod ta' ossidu tal-manjeżju. Dan l-aġġustament jippermetti kumpens fi stadji, ċiklu sħiħ ta 'jinxtorob tal-konkrit. Barra minn hekk, l-aġenti espansivi komposti tal-kalċju-manjeżju jegħlbu s-sensittività tat-temperatura ta 'aġenti espansivi bbażati fuq l-ossidu tal-kalċju wieħed, li jagħmluhom adattati għal proġetti b'rekwiżiti ta' kontroll tat-temperatura inqas stretti.