استخدام كلوريد الكالسيوم في الخرسانة كمسرع

يستخدم كلوريد الكالسيوم كمسرع في عملية إماهة الأسمنت. يقلل كلوريد الكالسيوم من زمن الشك للخرسانة وتؤدي إضافة كلوريد الكالسيوم إلى حدوث تصلب سريع للخرسانة للحصول على قوة أولية عالية للخرسانة.

يمكن إضافة ٢٪ من كلوريد الكالسيوم كحد أقصى مسموح به في الخرسانة.

طرق إضافة كلوريد الكالسيوم للخرسانة:

يتوفر كلوريد الكالسيوم بأشكال مختلفة مثل الكريات أو الحبيبات أو الرقائق أو في شكل محلول. يحتوي شكل الرقائق العادي على ما لا يقل عن ٧٨ في المائة من كلوريد الكالسيوم، بينما تحتوي الحبيبات والأشكال الحبيبية الأخرى على ٩٣ في المائة على الأقل. كما نعلم، جميع أشكال كلوريد الكالسيوم قابلة للذوبان في الماء، يوصى باستخدام كلوريد الكالسيوم في شكل محلول.

يجب ألا يتلامس محلول كلوريد الكالسيوم مع الأسمنت بشكل مباشر، حيث يمكن أن يؤدي إلى شك أو تصلب سريع للأسمنت. يجب تخفيف كلوريد الكالسيوم في الماء وخلطه مع الركام.

استخدام كلوريد الكالسيوم في الخرسانة كمسرع

اقرأالمضافات (الإضافات) الخرسانية - استخداماتها وآلية عملها وأنواعها الشائعة

تأثير كلوريد الكالسيوم على خواص الخرسانة

التأثير على الخواص الفيزيائية للخرسانة

زمن الشك:

نظرًا لاستخدام كلوريد الكالسيوم على نطاق واسع كمسرع في الخرسانة، فإنه يقلل بشكل كبير من زمن الشك الابتدائي وزمن الشك النهائي للخرسانة. يتم استخدامه عادة في درجات حرارة منخفضة لأنه يسمح بالتشطيب السريع والاستخدام المبكر للبلاطات. لا ينصح باستخدام مسرع كلوريد الكالسيوم في الطقس الحار لأنه يصلب الخرسانة بسرعة كبيرة ويجعل من الصعب للغاية صب وإنهاء وتشطيب عملية صب الخرسانة.

وفقًا لمعايير CSA A266.2-1973 و ASTM C494-1971 ، يجب أن يحدث وقت الشك الأولي لكلوريد الكالسيوم قبل ساعة واحدة على الأقل (ولكن ليس أكثر من 3 ساعات [CSA] أو 3.5 ساعة [ASTM]) مع مراعاة رتبة الخرسانة.

نسبة الماء إلى الأسمنت:

لا يقلل كلوريد الكالسيوم بشكل كبير من الماء المطلوب للحصول على ركود معين (slump) ولا يُتوقع أن يلعب هذا العامل دورًا مهمًا في عملية تقوية الخرسانة. قد يميل كلوريد الكالسيوم إلى إحداث تصلب مبكر وبالتالي تقليل النزيف.

اقرأأهمية نسبة الماء إلى الأسمنت (م/س) في الخرسانة

حبس الهواء:

لا يتسبب استخدام كلوريد الكالسيوم في الخرسانة في احتباس الهواء، ومع ذلك، عند استخدامه مع عوامل أو مضافات حبس الهواء، فإنه يسهل في إنتاج أو حبس المزيد من محتوى الهواء باستخدام كمية أقل من مضافات حبس الهواء.

التجمد والذوبان:

تتصلب الخرسانة المحتوية على كلوريد الكالسيوم بسرعة وتطور مقاومة مبكرة لمنع الضرر عن طريق التجمد والذوبان. يكون من المهم جدًا عند صب الخرسانة في فصل الشتاء عندما يمكن أن تتعرض المادة للتعرض المبكر لأملاح إزالة الجليد. في الأعمار اللاحقة، يمكن أن تكون الخرسانة الناضجة المحتوية على مسرّع كلوريد الكالسيوم أقل مقاومة لهجوم الصقيع.

انكماش الجفاف:

من المعروف أنه يزيد من انكماش الجفاف، ويعتمد التأثير على كمية كلوريد الكالسيوم المضاف، ونوع الأسمنت، والفترة الزمنية للمعالجة، والظروف البيئية.

التزهير:

بسبب استخدام كلوريد الكالسيوم في الخرسانة، يتم تكوين رواسب بيضاء على سطح الخرسانة المعالج في بعض الحالات. في ظل ظروف التعرض العادية، فإنه يجذب الماء وليس من المرجح أن يتسبب في حدوث تزهير كما تفعل الأملاح الأخرى. نظرًا لأن هذه الرواسب البيضاء غير قابلة للذوبان في الماء، لذلك يتم استخدام حمض الهيدروكلوريك المخفف لإزالتها.

التأثيرات على الخواص الكيميائية للخرسانة

هجوم الكبريتات:

يؤثر كلوريد الكالسيوم على الخرسانة عند تعرضها لمحاليل الكبريتات. تتفاعل الكبريتات مع أيونات الكالسيوم والألومنيوم في عجينة الأسمنت لتكوين كبريتات الكالسيوم وهيدرات كبريتات الكالسيوم، مما يؤدي إلى إضعاف الخرسانة. في حالة استخدام كلوريد الكالسيوم، فهذا يؤدي إلى انخفاض مقاومة هجوم الكبريتات.

اقرأكيفية حماية الخرسانة من هجوم الكبريتات؟

حرارة تفاعل الإماهة:

تسخن حرارة تفاعل الإماهة بمعدل أسرع وتكون عملية الإماهة أسرع في وجود كلوريد الكالسيوم، خاصة في أول ١٠ إلى ١٢ ساعة. لم يتغير الزمن الإجمالي كثيرا، لكن تطورها المبكر قد يكون مفيدًا في صب الخرسانة في فصل الشتاء.

التفاعل القلوي للركام:

عند استخدام الأسمنت عالي القلوية مع بعض أنواع الركام، يحدث تدهور للخرسانة بسبب انتفاخ الركام. من الواضح أن كلوريد الكالسيوم في الخرسانة يؤدي إلى تفاقم تفاعل الركام القلوي. إذا كان لابد من استخدام كلوريد الكالسيوم في مثل هذه الظروف، فيمكن التحكم في التمدد باستخدام الأسمنت المنخفض القلوية، أو البوزولان، أو الركام غير المتفاعل (الخامل).

تآكل حديد التسليح:

في الخرسانة التي تحتوي على كلوريد الكالسيوم، لا يمكن الحفاظ على هذه الدروع الثابتة (الحماية المتكونة بسبب الخرسانة المحيطة بالتسليح) التي تحمي الفولاذ من البيئة الخارجية بنفس الكفاءة، كما توجد إمكانية للتآكل والصدأ.

كلوريد الكالسيوم لا يستخدم للخرسانة سابقة الإجهاد لأن معدل التآكل يكون أكثر بسبب مساحة سطح الأسلاك التي تكون كبيرة واختلافات الإجهاد أكبر. لا يُنصح باستخدام كلوريد الكالسيوم للخرسانة المعالجة بالبخار.

التأثيرات على السلوك الميكانيكي للخرسانة

مقاومة الضغط:

نظرًا لاستخدام كلوريد الكالسيوم كمسرع في الخرسانة، فإنه يزيد من معدل تصلب الخرسانة. يتطلب ASTM C-494 زيادة لا تقل عن ١٢٥٪ عن عينات التحكم عند ٣ أيام، ولكن في ٦ أشهر أو سنة واحدة، يكون المتطلب هو ٩٠٪ فقط من عينات التحكم.

بالمقارنة مع الخرسانة التقليدية وخرسانة كلوريد الكالسيوم، قد يتراوح اكتساب القوة بين ٣٠ و ١٠٠٪ في الأيام الثلاثة الأولى. تؤدي كمية كلوريد الكالسيوم الزائدة عن المعايير المقبولة إلى انخفاض القوة. عند استخدام كمية كلوريد الكالسيوم المقبولة، تكون الزيادات في القوة أكبر بالنسبة للخلطات الغنية.

يكون تأثير كلوريد الكالسيوم على النسبة المئوية لاكتساب القوة مهمًا بشكل خاص في درجات الحرارة المنخفضة.

مقاومة الانحناء:

لا تزيد قوة الانحناء إلى حد مقاومة الانضغاط مع إضافة كلوريد الكالسيوم. تتطلب ASTM C-494 أن تكون قوة الانحناء في ثلاثة أيام على الأقل 110٪ من عينات التحكم. بعد فترات طويلة من المعالجة، قد تكون قوة الانحناء للخرسانة المحتوية على كلوريد الكالسيوم أقل من تلك الموجودة في عينات التحكم.

الانكماش والزحف:

إن إضافة كلوريد الكالسيوم كمسرّع للخرسانة يزيد من انكماش الخرسانة، مما يؤدي بدوره إلى زيادة الزحف في الخرسانة.

مزايا استخدام كلوريد الكالسيوم في الخرسانة:

  • تكون القوة الأولية للخرسانة عالية باستخدام كلوريد الكالسيوم.
  • يقلل كلوريد الكالسيوم من زمن الشك النهائي للخرسانة.
  • يقلل من النزف في الخرسانة.
  • يحسن من قابلية تشغيل الخرسانة المخلوطة حديثًا.
  • لأن الخرسانة تتصلب بسرعة كبيرة يمكن تقليل وقت إزالة القوالب.
  • كلوريد الكالسيوم رخيص ومتوفر بسهولة في السوق المحلي.
  • مفيد عند استخدامه مع الرماد المتطاير.

مهندس محمد

مهندس مهتم بعلوم الهندسة المختلفة وخاصة علم البناء والتشييد ونشر الوعي الهندسي. https://m.facebook.com/zahymar

يسعدنا أن نسمع منكم.

إرسال تعليق (0)
أحدث أقدم