Aplicarea oxidului de calciu în producția de agenți expansivi din beton

În construcția proiectelor moderne din beton, fisurarea prin contracție este o problemă de bază care afectează durabilitatea, etanșeitatea și stabilitatea structurilor. Ca un amestec cheie, agenții expansivi rezolvă eficient această problemă. Dispunând de un volum mare de expansiune de hidratare, performanță stabilă, costuri controlabile și materii prime accesibile, oxidul de calciu servește ca material de bază tradițional de expansiune de înaltă eficiență. A devenit o materie primă de bază pentru producția de agenți expansivi din beton și este aplicat pe scară largă în domenii de inginerie, cum ar fi betonul impermeabil, betonul în masă și materialele de chituire. Bazându-se pe caracteristicile sale unice de reacție de hidratare, agenții expansivi pe bază de oxid de calciu pot compensa în mod eficient contracția și deformarea betonului în timpul întăririi, pot inhiba fisurile de la sursă și pot îmbunătăți calitatea generală a construcției proiectelor.

Principiul de bază al aplicării oxidului de calciu pentru a produce agenți expansivi constă în reacția sa chimică specifică de hidratare. Oxidul de calciu pur (var nestins) suferă o reacție viguroasă de hidratare cu apa pentru a genera hidroxid de calciu, cu ecuația chimică: CaO+H₂O=Ca(OH)₂. Această reacție nu numai că eliberează o cantitate mare de căldură, dar provoacă și variații semnificative de volum. Volumul de hidroxid de calciu al produsului de hidratare este de aproximativ dublu față de cel al oxidului de calciu original, producând un efect stabil de expansiune a volumului. Spre deosebire de agenții expansivi de sulfoaluminat de calciu, agenții expansivi pe bază de oxid de calciu prezintă un proces de expansiune blând și susținut, cu o expansiune ușoară timpurie și o expansiune târzie stabilă. Ele pot satisface cu precizie cererea de contracție uscată și compensare a contracției la rece în etapele de întărire mijlocie și târzie ale betonului, compensând deficiența compensației insuficiente a contracției tardive a agenților expansivi tradiționali.

În producția industrială, selecția materiilor prime și procesul de pretratare a oxidului de calciu determină în mod direct performanța agenților expansivi finiți. Oxidul de calciu utilizat în producție este necesar să aibă activitate ridicată și puritate ridicată. Este, în general, preparat prin calcinarea calcarului de înaltă calitate la o temperatură de peste 1200℃, cu un conținut efectiv de oxid de calciu nu mai puțin de 93%. Conținutul de impurități precum oxidul de magneziu și dioxidul de siliciu trebuie controlat strict. Impuritățile excesive vor reduce eficiența expansiunii și vor cauza o stabilitate de dilatare dezechilibrată, ducând în continuare la fisurarea locală a betonului. În plus, oxidul de calciu brut are o rată de hidratare excesiv de rapidă, iar aplicarea directă va avea ca rezultat o expansiune precoce excesivă și o expansiune târzie insuficientă. Prin urmare, tratamentul de modificare este esențial în producție. Procesele care includ acoperirea suprafeței, rafinarea pulberii și amestecarea proporțională sunt adoptate pentru a regla rata de hidratare a acestuia, astfel încât efectul de expansiune să se potrivească exact cu ritmul de întărire al betonului.

În prezent, agenții expansivi pe bază de oxid de calciu de pe piață sunt împărțiți în două categorii: de tip oxid de calciu pur și de tip modificat cu compozit. Agenții expansivi cu oxid de calciu pur au o tehnologie de producție simplă și o rată mare de expansiune și sunt utilizați mai ales în scenarii care necesită o capacitate mare de expansiune, cum ar fi chituirea echipamentelor și armarea fundației. Agenții expansivi compoziți iau oxid de calciu ca material de bază de bază și sunt combinați cu sulfoaluminat de calciu, gips, pulbere minerală activă și alte materii prime, integrând avantajele a două tipuri de materiale de expansiune. Mai exact, oxidul de calciu asigură o expansiune târzie stabilă, în timp ce sulfoaluminatul de calciu realizează o expansiune rapidă timpurie. Sistemul dublu de expansiune poate compensa complet contracția din plastic, contracția întărită și contracția temperaturii betonului, potrivit pentru majoritatea proiectelor de inginerie civilă, inclusiv construcții de clădiri, tuneluri și proiecte de conservare a apei, făcându-l cel mai utilizat tip în prezent.

În comparație cu alte tipuri de agenți expansivi, agenții expansivi pe bază de oxid de calciu au avantaje proeminente de aplicare. În primul rând, au o eficiență ridicată de expansiune și o stabilitate excelentă. Produsele lor de hidratare umplu porii capilari ai betonului, ceea ce nu numai că compensează contracția, ci și îmbunătățește compactitatea betonului, precum și sporește impermeabilitatea și rezistența la îngheț. În al doilea rând, cu rezerve abundente de materii prime și costuri scăzute de producție, acestea oferă performanțe de cost ridicat în producția industrială și sunt potrivite pentru aplicații de inginerie la scară largă. În al treilea rând, au o compatibilitate puternică cu diverse sisteme de ciment, cum ar fi cimentul Portland obișnuit și cimentul de zgură și nu vor provoca reacții agregate alcaline, asigurând stabilitatea pe termen lung a structurilor din beton.