El agente de expansión es un agente de expansión de concreto de sulfoaluminato de calcio que no contiene sal de sodio y no debe causar reacción de agregado alcalino en el concreto. La durabilidad es buena, el rendimiento de expansión es estable y la resistencia continúa aumentando. El hormigón común a menudo presenta fugas debido a la contracción y al agrietamiento, lo que reduce su funcionalidad y durabilidad.
Nombre chino: Agente expansor
Pertenece a: agente expansor de sulfoaluminato de calcio
No contiene: sal de sodio
No apto para: provocar Reacción del agregado alcalino del hormigón
Origen histórico
El científico estadounidense Lossier utilizó la expansión de etringita para preparar hormigón pretensado químicamente alrededor de 1936, sentando una base importante. Posteriormente, Estados Unidos comenzó a desarrollar el hormigón expandido. En 1958, el estadounidense A. Klein desarrolló con éxito un cemento de sulfoaluminato, denominado cemento K, y obtuvo una patente para el cemento expandido. Este cemento comenzó a utilizarse para compensar la contracción del hormigón en 1963, se produjo en masa y se utilizó ampliamente en una variedad de estructuras.
Entre 1965 y 1972, Japón compró la patente estadounidense del cemento de expansión tipo K y, basándose en ella, desarrolló con éxito el agente de expansión de sulfoaluminato de calcio (sulfoaluminato de calcio, denominado CSA). Este tipo de agente de expansión es un clinker que contiene C4A3S, CaO y CaSO4 elaborado a partir de piedra caliza, alúmina y yeso preparado mediante fusión eléctrica y sinterización, y luego molido hasta obtener un producto en polvo. Este producto se utiliza en hormigón compensador de contracción y hormigón autotensado. con gran éxito.
En 1970, la empresa japonesa Onoda también desarrolló con éxito un agente de expansión a base de cal. Se fabrica a partir de piedra caliza, yeso y arcilla como materias primas y se calcina a aproximadamente 1400 °C para contener entre un 40% y un 50%. % de agente de oxidación libre. El calcio expande el clinker y luego lo muele para obtener un agente de expansión de cal. Genera Ca(OH)2 a través de la hidratación de CaO para causar la expansión del concreto. Sin embargo, dado que la estabilidad después de la hidratación se ve afectada por muchos factores, el pegamento de Ca(OH)2
tiene mala coagulación y. propiedades antifiltración y poca resistencia a la corrosión por sulfatos. Este agente de expansión no ha recibido una atención generalizada. A finales de la década de 1990, P.K.Mehta y otros en los Estados Unidos propusieron la idea de agregar un 5% de MgO al cemento para resolver el problema de las grietas por diferencia de temperatura en el hormigón de gran volumen, y así nació el agente de expansión de óxido de magnesio. .
La tecnología de los agentes de expansión nacional se desarrolló relativamente tarde, pero ha progresado rápidamente. El desarrollo de esta tecnología en China fue iniciado por el Sr. Wu Zhongwei, académico de la Academia China de Ingeniería. En 1979, se publicó la monografía "Concreto compensador de contracción" escrita por el Sr. Wu Zhongwei. Esta es la primera vez que la comunidad científica de mi país propone la teoría del hormigón de contracción compensada. Como dijo el experto técnico de la industria Hou Weihong (actualmente ingeniero técnico jefe de Wuhan Sanyuan Special Building Materials Co., Ltd.) en una entrevista con periodistas: "Los agentes expansivos son un caso clásico de cómo convertir el daño en un tesoro en los inicios del Sr. Wu Zhongwei". El trabajo de investigación se realizó a partir del "cemento". El "Bacillus del cemento" es un componente dañino del cemento con un efecto de expansión. Después de la exploración y la utilización racional, se ha convertido gradualmente en un material de construcción moderno lleno de valor científico y beneficios económicos.
En 1985, bajo la dirección del académico Wu Zhongwei, el Instituto de Investigación de Materiales de Construcción de China desarrolló con éxito múltiples tipos de agentes de expansión del hormigón, como UEA, AEA y CEA. Desde entonces, la ciencia de los agentes de expansión del hormigón, representada por varios expertos como You Baokun, Cao Yongkang, Zhao Shunzeng y Liu Li, ha entrado en una nueva etapa histórica. En los treinta años siguientes, los agentes de expansión del hormigón nacionales se han utilizado ampliamente en muchas ramas, como la construcción de viviendas, la conservación del agua, el transporte por carretera, la energía nuclear, etc., y han aportado buenos beneficios económicos a la producción y la construcción nacionales.
Historia del desarrollo
En 1936, los científicos estadounidenses utilizaron agentes de expansión de etringita (es decir, sulfoaluminato de calcio) para preparar hormigón autotensante.
En 1958, el estadounidense A. Klein desarrolló con éxito un cemento de sulfoaluminato, denominado cemento K, y obtuvo una patente para el cemento expandido.
En 1970, la empresa japonesa Onoda también desarrolló con éxito un agente de expansión a base de cal, que es un agente de expansión de óxido de calcio.
En 1979, se publicó la monografía "Concreto de contracción compensada" escrita por el Sr. Wu Zhongwei. Esta fue la primera vez que la comunidad científica china propuso la teoría del hormigón de contracción compensada.
En 1985, bajo la dirección del académico Wu Zhongwei, el Instituto de Investigación de Materiales de Construcción de China desarrolló con éxito múltiples tipos de agentes de expansión del hormigón, como UEA, AEA y CEA.
A finales de la década de 1990, P.K.Mehta y otros en los Estados Unidos propusieron la idea de añadir un 5% de MgO al cemento para resolver el problema de las grietas por diferencia de temperatura en el hormigón de gran volumen y, por tanto, Nació el agente de expansión de óxido de magnesio.
En 2001, se promulgó e implementó la primera norma estrictamente relevante en la industria nacional de materiales de construcción, JC476-2001 "Agente de expansión de concreto".
En 2009, se promulgó e implementó la norma nacional GB23439-2009 "Agente de Expansión de Concreto".
En 2011, se lanzó el agente de expansión de alto rendimiento FQY desarrollado conjuntamente por el Instituto de Investigación de Materiales de Construcción y Wuhan Sanyuan Special Building Materials Co., Ltd. El producto fue aprobado por Japan Denki Chemical Industry Co. , Ltd. (DENKA) Comparando productos similares, el rendimiento es superior y está profundamente reconocido por la industria.
Conceptos fáciles de confundir
1. "Agente expansor" y "agente impermeable" y "agente de impermeabilidad"
Los agentes expansores se utilizan principalmente en proyectos subterráneos con requisitos de impermeabilización Piezas estructurales, utilizadas para la lechada de bases de puentes y equipos pesados, o proyectos de conservación de agua y energía hidroeléctrica, energía nuclear, petroquímica y otras estructuras hidráulicas. En los últimos años, algunos fabricantes han reducido la tasa de expansión debido a factores como el precio y la demanda de los clientes, y han producido productos de microexpansión estándar empresarial que no cumplen con los estándares nacionales. Incluso hay fabricantes que producen productos sin tasa de expansión alguna, los comercializan con los nombres de "agente impermeabilizante" y "agente impermeable" y los publicitan vigorosamente. Algunos ingenieros incluso creen que "para que el hormigón cumpla con los requisitos de impermeabilidad calificados, se deben utilizar agentes impermeabilizantes y agentes de impermeabilidad". En realidad, esta afirmación no tiene fundamento. Las empresas productoras de hormigón deben preparar el hormigón impermeable ajustando la gradación de partículas de las materias primas y seleccionando mejores materias primas. No tiene nada que ver con la incorporación de agentes impermeabilizantes y agentes impermeables para el hormigón. Los "agentes impermeables" y los "agentes antipermeabilidad" son en sí mismos productos inferiores sin base técnica. La función de los agentes de expansión siempre ha sido resistir las grietas provocadas por la autocontracción del hormigón.
2. La "estabilidad" del agente de expansión
El índice de estabilidad se utiliza principalmente para el control de calidad del cemento. Como se mencionó anteriormente, el agente de expansión "convierte el daño en un tesoro". está desarrollado a partir de "Cement Bacillus", un ingrediente del cemento que es perjudicial para la estabilidad. Por lo tanto, no se puede considerar la "estabilidad" de los agentes de expansión del hormigón, sino sólo la edad de expansión de los agentes de expansión del hormigón. Normalmente, la vida de expansión del agente de expansión es inferior a 14 días, y los productos de algunos fabricantes incluso solo tienen una edad de aproximadamente 3 días. En teoría, la mejor manera de controlar la edad del agente de expansión del hormigón es dentro de los 14 días, y cuanto más tiempo, mejor. La edad se ajusta principalmente por el tamaño de partícula del agente expansor. Como todos sabemos, cuanto más finas son las partículas, mayor es el área de superficie específica, mayor es el área de contacto de la reacción y más rápido participan en la reacción. Sin embargo, el agente de expansión del hormigón no debería expandirse después de 14 días. Por esta razón, el proceso de construcción requiere suficiente humectación y curado 14 días antes del vertido del concreto para permitir que el agente de expansión del concreto reaccione completamente. Después de 14 días de vertido, el hormigón normalmente ya no requiere curado y el agente de expansión ya no causa expansión de volumen. No tiene impacto en la estructura y no hay preocupaciones relacionadas con la "estabilidad".
La forma correcta de utilizar los agentes de expansión
Los agentes de expansión no son una panacea. El uso científico y racional de los agentes de expansión requiere una consideración cuidadosa de la proporción de la mezcla de concreto, el control de la temperatura del concreto y la vibración de la construcción. protección de la carga y retención de humedad. Se han realizado grandes esfuerzos en muchos aspectos, como el mantenimiento. Su objetivo final es reducir la aparición de grietas en el hormigón. El daño causado por las grietas en el hormigón está más allá de la imaginación de la gente corriente. Primero, las grietas provocan fugas de agua en la pared u otras partes estructurales, luego las barras de acero quedan expuestas al agua y al aire sin una protección razonable y efectiva y, finalmente, las barras de acero se oxidan y se vuelven más delgadas. En casos severos, causarán desastres estructurales. para todo el proyecto y daños a la casa. Derrumbe y otras consecuencias catastróficas. En la actualidad, la comunidad de ingenieros nacionales no tiene un conocimiento profundo del problema de las grietas del hormigón. Se cree que "nueve de cada diez proyectos tienen grietas" y, si se agrietan, deben repararse. Aunque algunas personas se sienten impotentes ante el problema de las grietas del hormigón, no conocen los métodos específicos para controlarlas.
El uso científico y razonable de los agentes de expansión tiene los siguientes factores importantes:
① La dosis del agente de expansión debe seleccionarse de manera científica y racional. El agente de expansión debe adaptarse en el correspondiente. Estación de mezcla de hormigón. El objetivo principal de la adaptación es determinar la dosificación razonable y el método de incorporación en función del índice de tasa de expansión de diseño. Los métodos de incorporación generalmente incluyen mezcla externa y mezcla interna para reemplazar parte de las mezclas minerales.
② Controle la temperatura del hormigón que se vierte en el molde, generalmente dentro del rango de 30 ± 5 ℃, que es más razonable.
③ Fortalece la vibración del hormigón, haciéndolo más denso que la vibración del hormigón normal.
④ Método de mantenimiento científico y razonable, fortalecer el mantenimiento 7 días antes de verter, rociar agua no menos de 5 veces entre las 10 am y las 4 pm todos los días y mantener una vez cada mañana y tarde los días 8-14. No es adecuado realizar mantenimiento de riego por la noche y no es adecuado realizar mantenimiento excesivo en invierno. Es muy importante combinar estrictamente el control de la temperatura con el mantenimiento y tener en cuenta el principio de control de temperatura de "enfriar durante la etapa de calentamiento y mantener el calor durante la etapa de enfriamiento".
⑤ No es aconsejable utilizar arena y grava con un contenido de lodo demasiado alto para producir hormigón, y no es aconsejable cargar el hormigón demasiado pronto.
Método de inspección rápida del agente expansor
Método de la botella de cerveza: use agente expansor, cemento y agua mezclados según una cierta proporción, mezcle uniformemente y vierta en la botella de cerveza, observe si el la botella de cerveza está abierta.
Método del vaso: tome una parte del concreto mezclado con agente de expansión y colóquelo en un panqueque de vidrio, vibrelo firmemente. Una vez que el concreto finalmente haya fraguado, agregue agua a la taza y observe si el vaso. grietas.
Método experimental de fenolftaleína: el agente hinchante es débilmente alcalino y puede hacer que la fenolftaleína se vuelva roja.