Anvendelse af calciumoxid i produktionen af ​​betonekspansive midler

Ved konstruktion af moderne betonprojekter er svindrevner et kerneproblem, der påvirker konstruktioners holdbarhed, tæthed og stabilitet. Som en vigtig blanding løser ekspansive midler dette problem effektivt. Calciumoxid har et stort hydreringsekspansionsvolumen, stabil ydeevne, kontrollerbare omkostninger og tilgængelige råmaterialer som et højeffektivt traditionelt ekspansionsbasemateriale. Det er blevet et kerneråmateriale til produktion af betonekspansive midler og anvendes i vid udstrækning inden for tekniske områder såsom vandtæt beton, massebeton og fugematerialer. Ved at stole på dets unikke hydreringsreaktionsegenskaber kan calciumoxidbaserede ekspansive midler effektivt kompensere for krympning og deformation af beton under hærdning, hæmme revner fra kilden og forbedre den overordnede konstruktionskvalitet af projekter.

Kerneprincippet ved at anvende calciumoxid til at producere ekspansive midler ligger i dens specifikke hydreringskemiske reaktion. Ren calciumoxid (quicklime) gennemgår en kraftig hydreringsreaktion med vand for at generere calciumhydroxid, med den kemiske ligning: CaO+H2O=Ca(OH)₂. Denne reaktion frigiver ikke kun en stor mængde varme, men forårsager også betydelig volumenvariation. Volumenet af hydreringsproduktet calciumhydroxid er ca. det dobbelte af det oprindelige calciumoxid, hvilket giver en stabil volumenekspansionseffekt. Forskellig fra calciumsulfoaluminat-ekspansionsmidler har calciumoxid-baserede ekspansionsmidler en skånsom og vedvarende ekspansionsproces med mild tidlig ekspansion og stabil sen ekspansion. De kan nøjagtigt imødekomme efterspørgslen efter tør svind- og koldsvindkompensation i betonens midterste og sene hærdningsstadier, hvilket kompenserer for manglen på utilstrækkelig sen svindkompensation af traditionelle ekspansive midler.

I industriel produktion bestemmer råmaterialeudvælgelsen og forbehandlingsprocessen af ​​calciumoxid direkte ydeevnen af ​​færdige ekspansive midler. Calciumoxid, der bruges i produktionen, skal have høj aktivitet og høj renhed. Det er generelt fremstillet ved at kalcinere højkvalitets kalksten ved en temperatur over 1200 ℃, med det effektive indhold af calciumoxid på ikke mindre end 93%. Indholdet af urenheder som magnesiumoxid og siliciumdioxid skal være strengt kontrolleret. For store urenheder vil reducere ekspansionseffektiviteten og forårsage ubalanceret ekspansionsstabilitet, hvilket yderligere fører til lokal revnedannelse af beton. Derudover har rå calciumoxid en overdrevent hurtig hydreringshastighed, og direkte påføring vil resultere i overdreven tidlig ekspansion og utilstrækkelig sen ekspansion. Derfor er modifikationsbehandling afgørende i produktionen. Processer, herunder overfladebelægning, pulverforfining og proportionsblanding, er vedtaget for at regulere dens hydreringshastighed, så ekspansionseffekten præcist kan matche hærdningsrytmen af ​​beton.

På nuværende tidspunkt er almindelige calciumoxidbaserede ekspansive midler på markedet opdelt i to kategorier: ren calciumoxidtype og kompositmodificeret type. Rene calciumoxidekspansive midler har enkel produktionsteknologi og høj ekspansionshastighed og bruges mest i scenarier, der kræver stor ekspansionskapacitet, såsom udstyrsfugning og fundamentforstærkning. Sammensatte ekspansive midler tager calciumoxid som kernebasematerialet og blandes med calciumsulfoaluminat, gips, aktivt mineralpulver og andre råmaterialer, der integrerer fordelene ved to typer ekspansionsmaterialer. Specifikt giver calciumoxid stabil sen ekspansion, mens calciumsulfoaluminat realiserer hurtig tidlig ekspansion. Det dobbelte ekspansionssystem kan omfattende kompensere for plastsvind, hærdningssvind og temperatursvind af beton, velegnet til de fleste anlægsprojekter, herunder bygningskonstruktion, tunneler og vandbeskyttelsesprojekter, hvilket gør det til den mest udbredte type på nuværende tidspunkt.

Sammenlignet med andre typer ekspansive midler har calciumoxid-baserede ekspansive midler fremtrædende anvendelsesfordele. For det første har de høj ekspansionseffektivitet og fremragende stabilitet. Deres hydreringsprodukter fylder betonens kapillarporer, hvilket ikke kun kompenserer for krympning, men også forbedrer betonens kompakthed, samt forbedrer uigennemtrængelighed og frostbestandighed. For det andet, med rigelige råmaterialereserver og lave produktionsomkostninger, leverer de høje omkostninger i industriel produktion og er velegnede til storskala ingeniørapplikationer. For det tredje har de stærk kompatibilitet med forskellige cementsystemer såsom almindelig Portlandcement og slaggecement og vil ikke forårsage alkali-aggregatreaktioner, hvilket sikrer langtidsstabiliteten af ​​betonkonstruktioner.