Penerapan Kalsium Oksida dalam Produksi Agen Ekspansif Beton

Dalam konstruksi proyek beton modern, retak susut merupakan masalah inti yang mempengaruhi ketahanan, kekencangan dan stabilitas struktur. Sebagai bahan tambahan utama, agen ekspansif secara efektif memecahkan masalah ini. Menampilkan volume ekspansi hidrasi yang besar, kinerja stabil, biaya terkendali, dan bahan mentah yang mudah diakses, kalsium oksida berfungsi sebagai bahan dasar ekspansi tradisional dengan efisiensi tinggi. Ini telah menjadi bahan baku inti untuk produksi agen ekspansif beton dan diterapkan secara luas di bidang teknik seperti beton tahan air, beton massal, dan bahan grouting. Mengandalkan karakteristik reaksi hidrasi yang unik, bahan ekspansif berbasis kalsium oksida dapat secara efektif mengkompensasi penyusutan dan deformasi beton selama pengerasan, menghambat retakan dari sumbernya, dan meningkatkan kualitas konstruksi proyek secara keseluruhan.

Prinsip inti penerapan kalsium oksida untuk menghasilkan zat ekspansif terletak pada reaksi kimia hidrasi spesifiknya. Kalsium oksida murni (kapur kapur) mengalami reaksi hidrasi yang kuat dengan air menghasilkan kalsium hidroksida, dengan persamaan kimia: CaO+H₂O=Ca(OH)₂. Reaksi ini tidak hanya melepaskan sejumlah besar panas tetapi juga menyebabkan variasi volume yang signifikan. Volume produk hidrasi kalsium hidroksida kira-kira dua kali lipat dari kalsium oksida asli, menghasilkan efek ekspansi volume yang stabil. Berbeda dari bahan ekspansif kalsium sulfoaluminat, bahan ekspansif berbahan dasar kalsium oksida memiliki proses ekspansi yang lembut dan berkelanjutan dengan ekspansi awal yang ringan dan ekspansi akhir yang stabil. Mereka dapat secara akurat memenuhi permintaan kompensasi penyusutan kering dan penyusutan dingin pada tahap pengerasan beton tengah dan akhir, menutupi kekurangan kompensasi penyusutan akhir yang tidak mencukupi dari agen ekspansif tradisional.

Dalam produksi industri, pemilihan bahan baku dan proses pretreatment kalsium oksida secara langsung menentukan kinerja bahan ekspansif jadi. Kalsium oksida yang digunakan dalam produksi harus memiliki aktivitas tinggi dan kemurnian tinggi. Umumnya dibuat dengan mengkalsinasi batu kapur berkualitas tinggi pada suhu di atas 1200℃, dengan kandungan kalsium oksida efektif tidak kurang dari 93%. Kandungan pengotor seperti magnesium oksida dan silikon dioksida harus dikontrol dengan ketat. Pengotor yang berlebihan akan mengurangi efisiensi pemuaian dan menyebabkan stabilitas muai yang tidak seimbang, yang selanjutnya menyebabkan keretakan lokal pada beton. Selain itu, kalsium oksida mentah memiliki laju hidrasi yang sangat cepat, dan penggunaan langsung akan menghasilkan pemuaian awal yang berlebihan dan pemuaian akhir yang tidak mencukupi. Oleh karena itu, perlakuan modifikasi sangat penting dalam produksi. Proses yang mencakup pelapisan permukaan, penghalusan bubuk, dan peracikan proporsi diterapkan untuk mengatur laju hidrasi, sehingga efek pemuaian dapat secara tepat menyesuaikan dengan ritme pengerasan beton.

Saat ini, agen ekspansif berbasis kalsium oksida yang ada di pasaran dibagi menjadi dua kategori: jenis kalsium oksida murni dan jenis modifikasi komposit. Agen ekspansif kalsium oksida murni memiliki fitur teknologi produksi sederhana dan tingkat ekspansi tinggi, dan sebagian besar digunakan dalam skenario yang memerlukan kapasitas ekspansi besar seperti grouting peralatan dan penguatan pondasi. Agen ekspansif komposit menggunakan kalsium oksida sebagai bahan dasar inti dan digabungkan dengan kalsium sulfoaluminat, gipsum, bubuk mineral aktif, dan bahan mentah lainnya, mengintegrasikan keunggulan dua jenis bahan ekspansi. Secara khusus, kalsium oksida memberikan ekspansi lambat yang stabil, sementara kalsium sulfoaluminat menghasilkan ekspansi awal yang cepat. Sistem ekspansi ganda dapat mengkompensasi penyusutan plastik, penyusutan pengerasan, dan penyusutan suhu beton secara komprehensif, cocok untuk sebagian besar proyek teknik sipil termasuk konstruksi bangunan, terowongan, dan proyek pemeliharaan air, menjadikannya jenis yang paling banyak digunakan saat ini.

Dibandingkan dengan jenis bahan ekspansif lainnya, bahan ekspansif berbahan dasar kalsium oksida memiliki keunggulan aplikasi yang menonjol. Pertama, mereka memiliki efisiensi ekspansi yang tinggi dan stabilitas yang sangat baik. Produk hidrasinya mengisi pori-pori kapiler beton, yang tidak hanya mengkompensasi penyusutan tetapi juga meningkatkan kekompakan beton, serta meningkatkan impermeabilitas dan ketahanan terhadap embun beku. Kedua, dengan cadangan bahan baku yang melimpah dan biaya produksi yang rendah, bahan ini memberikan kinerja biaya tinggi dalam produksi industri dan cocok untuk aplikasi teknik skala besar. Ketiga, mereka memiliki kompatibilitas yang kuat dengan berbagai sistem semen seperti semen Portland biasa dan semen terak, dan tidak akan menyebabkan reaksi agregat alkali, sehingga menjamin stabilitas struktur beton dalam jangka panjang.