دور كلوريد الكالسيوم في الخرسانة

يستخدم مركب كلوريد الكالسيوم كمسرع في عملية ترطيب الأسمنت ، مما يؤدي إلى تشكيل مجموعة سريعة من الخرسانة والحصول على خرسانة أولية عالية القوة. الحد الأقصى المسموح به لإضافة كلوريد الكالسيوم هو 2 ٪ في شكل تقشر.

طرق إضافة كلوريد الكالسيوم

كلوريد الكالسيوم متاح كحبيبات أو حبيبات أخرى أو رقائق أو في شكل محلول. يحتوي شكل التقشير المنتظم على نسبة 77 في المائة على الأقل من كلوريد الكالسيوم والحبيبات والأشكال الحبيبية الأخرى بحد أدنى 94 في المائة. نظرًا لأن كل أشكال كلوريد الكالسيوم قابلة للذوبان في الماء ، فمن المستحسن استخدامه في شكل محلول.

يجب الانتباه إلى أن المحلول لا يتلامس مع الأسمنت مباشرة ، لأن هذا يؤدي إلى مجموعة سريعة من الأسمنت. لذلك يوصى بتخفيفه في الماء ويخلط مع الركام.

تأثير كلوريد الكالسيوم على خواص الخرسانة

1. تأثير على الخصائص الفيزيائية

ضبط الوقت: بما أن كلوريد الكالسيوم يستخدم بشكل كبير كمسرع للخرسانة ، فإنه يقلل بشكل كبير من وقت الإعداد الأولي والنهائي للخرسانة. إنه يستخدم بشكل كبير في درجات الحرارة المنخفضة حيث يسمح بالتسريع بشكل أسرع والاستخدام المبكر للبلاطات. لكن استخدام هذا المعجل لا ينصح به في الطقس الحار لأنه يحدد الخرسانة بسرعة كبيرة ، مما يجعل من الصعب وضع الخرسانة وإنهائها.

تتطلب كل من معايير CSA A266.2-1973 و  ASTM C494-1971 أنه مع كلوريد الكالسيوم ، يجب أن يحدث وقت الإعداد الأولي قبل ساعة على الأقل ، ولكن لا يزيد عن 3 ساعات [CSA] أو 3½ ساعات [ASTM]) فيما يتعلق بـ إشارة ملموسة.

نسبة الاسمنت للمياه: كلوريد الكالسيوم لا يقلل بشكل كبير من المياه اللازمة لإنتاج ركود معين وليس من المتوقع أن يلعب هذا العامل أي دور مهيمن في تقوية الخرسانة. نظرًا لأنها مسرع ، فقد تميل إلى إحداث تصلب مبكر وبالتالي تقليل النزيف.

الهواء Entrainment : لا يؤدي استخدام كلوريد الكالسيوم في الخرسانة إلى تسرب الهواء ، ولكن عند استخدامه مع عوامل حاصرة للهواء ، فإنه يسهل إنتاج المزيد من محتوى الهواء في كمية أقل من عامل حصر الهواء.

التجميد والذوبان: الخرسانة التي تحتوي على كلوريد الكالسيوم تصلب بسرعة وتطور مقاومة مبكرة للأضرار عن طريق التجميد والذوبان. قد يكون هذا مهمًا في فصل الشتاء من الخرسانة عندما تتعرض المادة للتطبيق المبكر لأملاح إزالة الجليد. في العصور اللاحقة.

قد تكون الخرسانة النضرة التي تحتوي على كلوريد الكالسيوم أقل مقاومة لهجوم الصقيع.

انكماش جاف : من المعروف أن كلوريد الكالسيوم يزيد من انكماش التجفيف ، ويعتمد الحجم على كمية كلوريد الكالسيوم المضافة ونوع الأسمنت وفترة المعالجة والظروف البيئية.

الإزهار: بسبب استخدام كلوريد الكالسيوم في الخرسانة ، تتشكل رواسب بيضاء على سطح الخرسانة المعالج في بعض الحالات. ولكن في ظل ظروف التعرض العادية ، فإنه يجذب الماء وليس من المرجح أن يسبب الإزهار كما تفعل الأملاح الأخرى.

هذه الرواسب البيضاء ليست قابلة للذوبان في الماء ، لذلك يستخدم حمض الهيدروكلوريك المخفف لإزالته.

2. التأثير على الخواص الكيميائية

هجوم كبريتات: كلوريد الكالسيوم له تأثير تدهور على الخرسانة عندما يتعرض لمحاليل الكبريتات. تتفاعل الكبريتات مع أيونات الكالسيوم والألومنيوم في عجينة الأسمنت لتكوين كبريتات الكالسيوم وهيدرات سولفو ألومينات الكالسيوم ، مما يؤدي إلى تعطل الخرسانة. إذا كان كلوريد الكالسيوم موجودًا ، فهناك دليل على انخفاض مقاومة هجوم الكبريتات.

حرارة الماء: تكون درجة حرارة الماء أسرع ، وتكون عملية الترطيب أسرع في وجود كلوريد الكالسيوم ، خاصة في الساعات الـ 10 إلى 12 الأولى.

لم يتغير المبلغ الإجمالي الذي تم تطويره كثيرًا ، لكن تطوره المبكر قد يكون مفيدًا في صب الخرسانة في الشتاء.

رد فعل القلوي الكلي: عند استخدام الأسمنت القلوي العالي مع أنواع معينة من الركام ، يحدث تدهور الخرسانة بسبب التورم الكلي.

من المعروف أن كلوريد الكالسيوم في الخرسانة يؤدي إلى تفاقم التفاعل الكلي القلوي. إذا كان لا بد من استخدام كلوريد الكالسيوم في مثل هذه الحالات ، فقد يتم التحكم في التمدد باستخدام الأسمنت القلوي المنخفض أو البوزولان أو الركام غير التفاعلي.

تآكل حديد التسليح: في الخرسانة المحتوية على كلوريد الكالسيوم ، لا يمكن الحفاظ على هذا الفيلم المستقر الذي يحمي الفولاذ من البيئة الخارجية بنفس الكفاءة ويوجد احتمال للتآكل.

يحظر كلوريد الكالسيوم للخرسانة سابقة الإجهاد حيث أن معدل التآكل يرجع بدرجة أكبر إلى أن مساحة سطح الأسلاك كبيرة وأن الاختلافات في الإجهاد تكون أكبر. كلوريد الكالسيوم غير مدعوم للخرسانة المعالجة بالبخار

3. التأثير على السلوك الميكانيكي

قوة الضغط:

بما أن كلوريد الكالسيوم يستخدم كمسرع في الخرسانة ، فإنه يزيد من معدل تصلب الخرسانة. يتطلب ASTM C-494 زيادة لا تقل عن 125 في المائة على الخرسانة التحكم في 3 أيام ، ولكن في 6 أشهر أو سنة واحدة الشرط هو 90 في المائة فقط من عينة التحكم.

بالمقارنة مع الخرسانة التقليدية والخرسانة كلوريد الكالسيوم ، قد تختلف مكاسب القوة بين 30 و 100 في المائة في الأيام الثلاثة الأولى. تسبب كميات كلوريد الكالسيوم التي تتجاوز المعايير المقبولة نقاط قوة أقل. لنفس الكمية من قوة كلوريد الزيادات أكبر للمزج أكثر ثراء.

تأثير كلوريد الكالسيوم على نسبة الزيادة في القوة مهم بشكل خاص في درجات الحرارة المنخفضة.

قوة الانثناء:

لا تزيد قوة الانثناء بقدر قوة الضغط مع إضافة كلوريد الكالسيوم. يتطلب ASTM C-494 أن تكون قوة الانثناء عند 3 أيام 110 في المائة على الأقل من عينة التحكم. بعد فترات أطول من المعالجة ، قد تكون قوة الانثناء للخرسانة التي تحتوي على كلوريد الكالسيوم أقل من تلك الموجودة في عينة التحكم.

إقرأ أيضاً: عشرة أنواع من الأحجار المستخدمة في تشييد المباني

انكماش وتسلل:

إضافة كلوريد الكالسيوم في الخرسانة يزيد من تقلص الخرسانة ، مما يزيد بدوره من زحف في الخرسانة.

مزايا استخدام كلوريد الكالسيوم في الخرسانة

• قوة أولية عالية
• يقلل وقت انتاجها
• يقلل الخدوش أو الفراغات.
• تحسين قابلية التشغيل
• الفعالية من حيث التكلفة
• مفيد عند استخدامه مع الرماد المتطاير.