Ciment expansif, agent de fissuration silencieux haut de gamme (HSCA)

Le ciment expansif fait référence à un matériau cimentaire hydraulique fabriqué en broyant du clinker de ciment Portland avec une quantité appropriée de gypse et d'agent d'expansion. Selon les principaux composants du ciment, il est divisé en ciment d’expansion de type silicate, de type aluminate et de type sulfoaluminate ; selon le pouvoir d'expansion du ciment et son utilisation, il est divisé en deux catégories : le ciment de compensation de retrait et le ciment autocontraint.

Ciment qui produit une expansion de volume pendant le processus d'hydratation et de durcissement. Généralement, le ciment Portland perd du volume lorsqu’il durcit à l’air. Le retrait provoquera des microfissures dans la structure en pierre de ciment, réduira la compacité de la structure en pierre de ciment et affectera l'imperméabilité, la résistance au gel et la résistance à la corrosion de la structure. Le ciment expansif ne rétrécira pas en volume pendant le processus de durcissement, mais se dilatera légèrement, ce qui peut résoudre les conséquences néfastes causées par le retrait. Le ciment expansé a de nombreuses utilisations.

Caractéristiques de performance:

1. Le taux d'expansion libre du béton préparé à partir de ciment en expansion dans l'eau est de 8 à 10 × 10-4, ce qui peut établir une autocontrainte de 0,2 à 0,6 MPa dans le béton, répondre aux exigences de retrait compensatoire et peut réduire ou empêcher le retrait et la fissuration du béton ;

2. Le degré d'antiperméabilité du béton de ciment expansé est supérieur à S30, également appelé béton auto-imperméable. L'utilisation de ce ciment pour préparer du béton auto-imperméable permet d'économiser de la main d'œuvre et des matériaux, de raccourcir la période de construction et d'avoir une bonne durabilité ;

3. Le nouveau type de ciment expansé a une résistance élevée au début, une plus grande croissance de la résistance au stade ultérieur et une augmentation constante de la résistance à long terme ;

4. Le béton préparé avec du ciment expansé présente une autocontrainte d'expansion à l'intérieur, ce qui crée une force de maintien plus forte avec les barres d'acier ;

5. Ne contient pas de sel de chlore et ne rouille pas sur les barres d'acier.

L'objectif principal:

1. Ciment d’expansion Portland

Principalement utilisé pour fabriquer du mortier imperméable et du béton imperméable. Convient pour renforcer les structures, couler les bases de machines ou ancrer des boulons d'ancrage, et peut être utilisé pour les joints et les projets de réparation. Cependant, son utilisation est interdite dans les projets d’eau présentant une corrosion par les sulfates.

2. Ciment micro-expansion à basse température

Principalement utilisé pour le béton et le béton de grand volume avec des exigences moindres en matière de chaleur d'hydratation et de compensation du retrait. Il convient également aux projets nécessitant une imperméabilité et une résistance à la corrosion sulfate.

3. Le ciment d'expansion sulfoaluminate est principalement utilisé pour le coulage des joints de composants et dans les projets en béton pour l'imperméabilité et la compensation du retrait.

4. Ciment auto-contraint

Principalement utilisé pour les conduites sous pression en béton armé autocontraint et leurs accessoires.

1. Un essai de mélange doit être effectué avant la construction pour déterminer le degré d'expansion raisonnable du béton (ou du mortier) ;

2. Le ciment expansé n’est généralement pas mélangé à d’autres types de ciment.

Emballage et stockage :

Le ciment expansé est conditionné dans des sacs tissés doublés de plastique, d'un poids net de 40 kg par sac. D'autres emballages peuvent également être utilisés selon les besoins des utilisateurs. Le ciment expansé doit être scellé et stocké dans un environnement sec, avec une durée de conservation de 6 mois. Il doit être utilisé une seule fois après ouverture du sachet.

Analyse des phénomènes et mesures de prévention :

Le béton imperméable préparé avec du ciment expansé comme matériau de cimentation est appelé béton imperméable à base de ciment expansé. Étant donné que le ciment expansé génère du sulfoaluminate hydraté (ettringite) à haute teneur en soufre au début du durcissement, le volume du béton se dilate, ce qui améliore la structure des pores du béton dans des conditions contraintes, réduit la porosité totale et réduit la taille des pores capillaires. , améliorant ainsi la compacité et l'imperméabilité du béton. Les ciments d'expansion utilisés plus fréquemment dans mon pays comprennent le ciment d'expansion en alunite, le ciment d'expansion Portland et le ciment d'expansion en gypse et alumine. Ces ciments, en raison de leurs grandes propriétés d'expansion, ne sont pas seulement utilisés pour préparer du béton imperméable, mais sont aussi souvent utilisés pour compenser le retrait du béton.

Phénomène:

Une fois que le mélange de béton est sorti du réservoir, il sera transporté et garé pendant environ 30 à 45 minutes, et la viscosité apparaîtra évidemment, et la perte d'affaissement peut atteindre plus de 20 mm, ce qui entraîne des difficultés à l'opération de construction et affecte le qualité de coulée.

Analyse des causes :

(1) La température ambiante sur le chantier est élevée, surtout en été, lorsque la température dépasse 35°C.

(2) Le transport et la durée du séjour sont trop longs.

(3) Mélanger d’autres types de ciment. Par exemple, si du ciment Portland est mélangé à un mélange de béton de gypse, de ciment et d'alumine, le mélange de béton perdra rapidement sa fluidité.

(4) Dosage excessif de ciment expansé. Quel que soit le type de ciment expansé, la teneur en gypse de ses composants est bien supérieure à celle du ciment couramment utilisé, et la teneur en SQ peut généralement atteindre 6,5 % à 7,5 %.

(5) Les particules de ciment expansé sont généralement plus petites que celles du ciment couramment utilisé et la surface spécifique est généralement de 4 800 ± 200 cm2/g, ce qui se reflète dans la demande en eau du mélange de béton. Par rapport au béton de ciment ordinaire avec le même affaissement, ce n'est pas seulement plus (environ 10 fois plus) % ~ 15 %), et la perte d'affaissement est rapide et importante.

La prévention:

(1) Organiser raisonnablement le processus de construction et raccourcir le temps de transport et de séjour. Le temps de séjour et de coulage admissible doit être déterminé sur la base d'essais, et la valeur d'affaissement doit être augmentée de manière appropriée lors de la conception du mélange de béton pour compenser une éventuelle perte d'affaissement. Il n'est pas permis d'ajouter de l'eau au mélange de béton pour ajuster l'affaissement.

(2) Pendant la construction par temps chaud en été, des mesures de protection solaire et d'isolation thermique doivent être prises pour les granulats de sable et de gravier, et des mesures d'isolation thermique doivent également être prises pour les mélanges de béton pendant le transport afin d'éviter l'exposition au soleil brûlant et une perte rapide d'humidité. Cependant, si la température de l'environnement de construction est trop basse (<5℃), des mesures d'isolation doivent être prises.

(3) En raison des caractéristiques uniques du ciment expansé, il est très sensible au mélange d’autres types de ciment. Par conséquent, il est nécessaire que le ciment expansé ne soit pas mélangé avec d'autres types de ciment pendant le stockage, l'empilage, le mélange, le transport, etc., afin d'éviter une prise rapide ou une disparition rapide de la fluidité, endommageant les propriétés physiques et mécaniques du béton. Les malaxeurs, camions de transport, chariots, vibrateurs, pelles et autres équipements de construction doivent tous être nettoyés pour éviter que d'autres résidus de ciment n'y adhèrent et ne se mélangent au béton de ciment expansé et n'entraînent des conséquences néfastes.

(4) Il existe de nombreuses variétés de ciment expansé, chacune ayant des propriétés différentes et ne pouvant pas être facilement substituées les unes aux autres. Même s’ils sont de la même variété ou proviennent d’usines différentes, ils ne peuvent pas être remplacés pour éviter les accidents.

Informations connexes :

Le ciment qui augmente en volume pendant le processus de durcissement est divisé en ciment d'expansion Portland, ciment d'expansion d'aluminate, ciment d'expansion de sulfoaluminate et ciment d'expansion d'hydroxyde de calcium en Chine selon différentes compositions minérales.

Le ciment d'expansion Portland, le ciment d'expansion d'alunite, le ciment d'expansion à l'oxyde de fer, le ciment d'expansion à l'oxyde de magnésium, le ciment d'expansion de type K, etc. appartiennent au ciment d'expansion de type Portland. Ce type de ciment est généralement broyé en ajoutant divers composants d'expansion au ciment Portland. Par exemple, du ciment à haute teneur en alumine et du gypse sont utilisés comme composants d'expansion et des quantités appropriées sont ajoutées au ciment Portland pour produire du ciment d'expansion Portland. Le ciment expansé à base de gypse et d'alumine appartient au ciment expansé à base d'aluminate. Il est généralement broyé en ajoutant une quantité appropriée de gypse et de chaux à du ciment à haute teneur en alumine.

Le ciment expansé sulfoaluminate est broyé à partir de clinker de ciment sulfoaluminate mélangé à une quantité appropriée de gypse. Généralement, le ciment avec une faible valeur d'expansion peut être formulé avec du mortier et du béton compensateurs de retrait, qui conviennent au renforcement des structures, au coulage des bases de machines ou des boulons d'ancrage, au colmatage et à la réparation des fissures et des trous qui fuient, et à l'imperméabilisation des couches de bâtiments souterrains, etc.

Le ciment à fort coefficient de dilatation, également appelé ciment autocontraint, est utilisé pour préparer le béton armé. Au début de la phase de durcissement du ciment autocontraint, en raison de réactions chimiques, le volume de la pierre de ciment augmente, provoquant une contrainte de traction sur les barres d'acier. Au contraire, les barres d'acier soumettent le béton à des contraintes de compression. Cette contrainte précomprimée peut améliorer la capacité portante et la résistance aux fissures des composants en béton armé. Pour le ciment autocontraint, il est requis que la valeur d'autocontrainte du mortier ou du béton après expansion et déformation soit stable soit supérieure à 2 MPa (généralement le ciment expansible est inférieur à 1 MPa). Le ciment autocontraint peut être divisé en ciment autocontraint aux silicates, en ciment autocontraint aux aluminates et en ciment autocontraint aux sulfoaluminates selon différentes compositions minérales. Ce type de ciment a une bonne imperméabilité et convient à la fabrication de tuyaux autocontraints de différents diamètres pouvant résister à différentes pressions hydrauliques et atmosphériques, tels que les conduites d'eau urbaines, les conduites de gaz et autres pipelines de pétrole et de gaz.

Pendant le processus de durcissement du ciment expansé, les hydrates générés par l’hydratation des minéraux contenus dans le ciment produiront une grande énergie d’expansion lors de la cristallisation. Les gens ont utilisé ce principe pour développer avec succès un concasseur silencieux, utilisé dans la démolition de structures en béton et la destruction de roches. De bons résultats ont été obtenus dans l'exploitation minière, la coupe et le concassage.