סידן אלומינאט בטון: חומר צמנטי בעל טמפרטורה גבוהה ועמיד כימית לסביבות תעשייתיות תובעניות

1. מבנה וכימיה של הידרציה של צמנט סידן אלומינאט

1.1 שלבים עיקריים ומקורות חומרי גלם

(סידן אלומינאט בטון)

בטון אלומינט סידן (CAC) הוא מוצר בנייה מותאם אישית המבוסס על צמנט סידן אלומינאט (CAC), השונה במהותו ממלט עירוני רוז רגיל (OPC) גם בקומפוזיציה וגם בביצוע.

שלב הקישור העיקרי ב-CAC הוא מונוקלציום אלומינאט (CaO · Al ₂ O Four או CA), בדרך כלל מהווים 40– 60% של הקלינקר, יחד עם שלבים שונים אחרים כגון dodecacalcium hepta-aluminate (C ₁₂ A ₇), סידן דיאלומינאט (CA ₂), וכמויות מינוריות של טטרקלציום טריאלומינייט סולפט (C FOUR AS).

שלבים אלה נוצרים על ידי מיזוג בוקסיט בטוהר גבוה (עפרה עשירה באלומיניום) ואבן גיר בקשת חשמלית או כבשנים סיבוביים ברמות טמפרטורה בין 1300 °C ו 1600 °C, מוביל לקלינקר שנטחן לאחר מכן לאבקה דקה.

השימוש בבוקסיט מבטיח תחמוצת אלומיניום גבוהה (אל שתיים O TWO) תוֹכֶן– בדרך כלל בין 35% ו-80%– שהוא הכרחי עבור מבנים עמידות עמידות בפני חומר עקשן וכימיקלים של המוצר.

בניגוד ל-OPC, אשר מסתמך על הידרטים של סידן סיליקט (ג-ש-ה) לצמיחת סיבולת, CAC משיגה את הבתים המכניים שלה עם הידרציה של שלבי סידן אלומינאט, פיתוח קבוצה ברורה של הידרטים עם יעילות מעולה בסביבות עוינות.

1.2 מנגנון הידרציה וקידום קשיחות

הידרציה של בטון אלומינאט סידן היא מתקן, הליך רגיש לטמפרטורה שמוביל לפיתוח של הידרטים יציבים ויציבים בזמן.

ברמות הטמפרטורה המפורטות להלן 20 °C, CA מעניק לחות לפיתוח CAH ₁₀ (סידן אלומינאט דקהידרט) ו-C TWO AH ₈ (אוקטהידרט דיקלציום אלומינאט), שהם שלבים מט-יציבים המציעים קשיחות מהירה מאוד מוקדמת– לעתים קרובות להשיג 50 MPa בפנים 1 יְוֹם.

אוּלָם, בטמפרטורות מעל 25– 30 °C, ההידרטים המט-יציבים הללו עוברים טרנספורמציה לשלב המאובטח מבחינה תרמודינמית, C ₃ AH ₆ (הידרוגרנט), ואמורפי קל משקל אלומיניום הידרוקסיד (AH SIX), תהליך המכונה המרה.

המרה זו מורידה את הכמות המוצקה של השלבים הלחות, העלאת נקבוביות ופוטנציאל פגיעה בבטון מטופל באופן הולם לאורך הריפוי והשירות.

המחיר והיקף ההמרה מושפעים מיחס מים למלט, טמפרטורת ריפוי, ואת הנראות של תוספים כגון אדי סיליקה או מיקרוסיליקה, מה שיכול להקל על אובדן כוח על ידי חידוד מסגרת הנקבוביות וקידום תגובות שניות.

למרות סכנת הגיור, רווח הסיבולת המהיר ויכולת השחרור המוקדם הופכים את CAC למתאים לרכיבים קדומים ולעבודות תיקון מצבי חירום במערכות תעשייתיות.

( סידן אלומינאט בטון)

2. מאפיינים פיזיים ומכאניים בתנאים קיצוניים

2.1 ביצועים ועמידות בטמפרטורה גבוהה

אחד המאפיינים המובהקים ביותר של בטון אלומינט סידן הוא יכולתו לעמוד בתנאים תרמיים קיצוניים, מה שהופך אותו לבחירה מומלצת לבטנות סלולריות עקשנות בתנורי חימום מסחריים, כבשנים, ומשרפות.

כאשר מחומם, CAC עובר אוסף של תגובות התייבשות וסינטר: הידרטים מתפרקים ביניהם 100 °C ו 300 °C, ואחריו היווצרות שלבי ביניים גבישיים כגון CA ₂ ומליליט (ג'הלניט) מֵעַל 1000 °C.

ברמות טמפרטורה עולות 1300 °C, מסגרת קרמית צפופה סוגה באמצעות סינטר שלב נוזלי, גורם לשיקום קשיחות משמעותי ואבטחת כמות.

הרגלים אלה מנוגדים באופן דרמטי לבטון מבוסס OPC, שבדרך כלל מתפרק או מתפרק 300 °C כתוצאה מהצטברות מתח אדים ופירוק של שלבי C-S-H.

בטון מבוסס CAC יכול לשמור על רמות טמפרטורת פתרון מתמשכות בקירוב 1400 °C, בהסתמך על סוג ופתרון מצטברים, ונעשה בהם שימוש תכוף בשילוב עם הצטברויות עקשן כמו בוקסיט מבושל, chamotte, או מולליט לשיפור עמידות בפני זעזועים תרמיים.

2.2 עמידות בפני פגיעות כימיות וחלודה

בטון אלומינט סידן מפגין עמידות יוצאת דופן למגוון רחב של הגדרות כימיות, במיוחד בעיות חומציות ועשירות בסולפט שבהן OPC יתפרק במהירות.

שלבי האלומינאט הלחות יציבים יותר באווירה נמוכה של pH, המאפשרת ל-CAC לעמוד בפני פגיעות חומצה ממקורות כגון גופרית, הידרוכלורי, וחומצות אורגניות– נפוץ במפעלי טיפול בשפכים, מתקנים לעיבוד כימי, ופעולות כרייה.

הוא גם חסין מאוד בפני תקיפה של סולפט, גורם שורש משמעותי לנזקי בטון OPC בקרקעות ובסביבות מימיות, בגלל חוסר סידן הידרוקסיד (פורטלנדרים) ושלבי יצירת אטרינגיט.

יֶתֶר עַל כֵּן, CAC מראה מסיסות נמוכה במי ים ועמידות בפני חדירת יוני כלוריד, הפחתת הסכנה של חלודה תמיכה בסביבה ימית עוינת.

נכסי מגורים או מסחריים אלה הופכים אותו לאידיאלי עבור בטנות במעכלי ביו-גז, מיכלי שוק עיסת נייר, ומערכות להסרת גזי פליטה שבהן קיימים מתחים כימיים ותרמיים.

3. איכויות מיקרו מבנה ועמידות

3.1 מבנה נקבוביות וחדירות

החוסן של בטון אלומינט סידן קשורה קשר הדוק מאוד למבנה המיקרו שלו, במיוחד חלוקת מימדי הנקבוביות והחיבור שלו.

CAC טרי לחות מציג מסגרת נקבוביות עדינה יותר בהשוואה ל-OPC, עם נקבוביות ג'ל ונקבוביות נימיות שמוסיפות לדליפות נמוכות יותר במבנה ומגבירות את העמידות בפני חדירת יונים אגרסיביים.

אַף עַל פִּי כֵן, ככל שההמרה מתקדמת, התגבשות מבנה הנקבוביות בגלל הצפיפות של C THREE AH ₆ יכולה לשפר את החדירות אם הבטון אינו נרפא או מוגן ביעילות.

תוספת של מוצרי אלומינוסיליקט תגובתיים, כגון אפר טוס או מטאקולין, יכול לשפר את אורך החיים לאורך זמן על ידי אכילת ליים חופשי לחלוטין ופיתוח תוספת סידן אלומינוזיליקט הידרט (מְזוּמָנִים) שלבים שמעדנים את המיקרו-מבנה.

ריפוי מתאים– ריפוי לח במיוחד בטמפרטורות מווסתות– חיוני כדי לדחות את ההמרה ולאפשר צמיחה של עבה, מטריצה ​​בלתי חדירה.

3.2 עמידות בפני זעזועים תרמיים והתפרקות

עמידות בפני זעזועים תרמיים היא מדד יעילות חשוב למוצרים בהם נעשה שימוש באווירה מחזורית של חימום וקירור הבית..

בטון אלומינט סידן, במיוחד כאשר פותחו עם תכולת צמנט נמוכה ונפח הצטברות עקשן גבוה, מפגין עמידות יוצאת דופן בפני התפרקות תרמית בשל מקדם ההתפשטות התרמית המופחת שלו ומוליכות תרמית גבוהה ביחס לבטון עקשן אחר..

נוכחותם של סדקים מיקרוסקופיים ונקבוביות מחוברת מאפשרת פנאי חרדה לאורך התאמות מהירות של רמת הטמפרטורה, הגנה מפני סדק טרגי.

תמיכה בסיבים– באמצעות פלדה, פוליפרופילן, או סיבי בזלת– יותר מגביר את החוסן ואת ההתנגדות המפוצלת, במיוחד לאורך שלב החימום הראשון של בטנות מסחריות.

תכונות אלו מבטיחות חיי שירות ארוכים ביישומים כגון מצקת סלולרית בייצור פלדה, תנורים מסתובבים בייצור בטון, וקרקרים פטרוכימיים.

4. יישומים תעשייתיים ומגמות פיתוח עתידיות

4.1 שווקי מפתח ושימושים אדריכליים

בטון אלומינט סידן חשוב בתעשיות שבהן בטון קונבנציונלי מפסיק לעבוד בגלל חשיפה תרמית או כימית.

בענפי הפלדה והיציקה, הוא משמש לבטנות מונוליטיות במצקות, בשיעורים, ובורות הרוויה, שבו הוא עומד בפני קריאת פלדה נוזלית ורכיבה תרמית.

במפעלי שריפת פסולת, יציקות עקשן מבוססות CAC מאבטחות את משטחי דופן הדוד מגזי פליטה חומציים ואפר טוס לא נעים ברמות טמפרטורה גבוהות.

מסגרת שפכים קהילתית משתמשת ב-CAC עבור בורות ביוב, מסופי משאבה, וצינורות ביוב חשופים לחומצה גופרתית ביוגנית, אורך חיים מרחיב במידה ניכרת בניגוד ל-OPC.

זה משמש גם במערכות שירות תיקונים מהירים לכבישים מהירים, גשרים, ומסלולי המראה בשדה התעופה, שבו אופי ההגדרה המהירה שלו מאפשר חידוש לתנועה באתר באותו יום.

4.2 קיימות וניסוחים מתקדמים

ללא קשר ליתרונות הביצועים שלו, הייצור של צמנט סידן אלומינאט הוא עתיר אנרגיה ויש לו טביעת רגל פחמנית גדולה יותר מ-OPC בגלל צלצולים בטמפרטורה גבוהה.

מחקר מתמשך מתמקד בהפחתת ההשפעה הסביבתית באמצעות החלפה חלקית בספין-אוף תעשייתי, כגון טמבל או סיגים מאלומיניום, וייעול יעילות הכבשן.

נוסחאות חדשות המשלבות ננו-חומרים, כגון ננו אלומינה או ננו-צינורות פחמן, המטרה להגביר את הכוח המוקדם, הרס הקשור להמרה נמוך יותר, ולהרחיב את מגבלות הטמפרטורה של הפתרון.

בְּנוֹסַף, הצמיחה של יציקות עקשן בצמנט נמוך ומלט נמוך במיוחד (ULCCs) משפר את הצפיפות, כּוֹחַ, ועמידות על ידי מזעור כמות המטריצה ​​המגיבה תוך ניצול המרב מהנעילה המצטברת.

כמו נהלים מסחריים דורשים מוצרים עמידים במיוחד, בטון אלומינאט סידן ממשיך להתקדם כאבן יסוד של ביצועים גבוהים, בנייה ובנייה עמידים בסביבות הקשות ביותר.

בסיכום, בטון אלומינאט סידן משלב קידום מהיר של סיבולת, אבטחה בטמפרטורה גבוהה, ועמידות כימית יוצאת דופן, מה שהופך אותו לחומר חשוב עבור מתקנים הנתונים לבעיות תרמיות וקשות.

כימיית ההידרציה הייחודית והפיתוח המיקרו-מבני שלו דורשים טיפול וסגנון זהירים, אולם כאשר מיושם ביעילות, הוא מספק קשיחות ובטיחות ואבטחה ללא תחרות ביישומים מסחריים ברחבי העולם.

5. ספק

Cabr-Concrete היא ספקית תחת TRUNNANO של צמנט סידן אלומינאט עם מעל 12 שנים של ניסיון בשימור אנרגיה בבניית ננו ופיתוח ננוטכנולוגיה. הוא מקבל תשלום באמצעות כרטיס אשראי, T/T, ווסט יוניון ופייפאל. TRUNNANO תשלח את הסחורה ללקוחות מעבר לים דרך FedEx, DHL, בדרך האוויר, או דרך הים. אם אתה מחפש מלט אלומינאט, אנא אל תהסס לפנות אלינו ולשלוח חקירה. (
תגים: סידן אלומינאט,סידן אלומינאט,מלט אלומינאט

כל המאמרים והתמונות הם מהאינטרנט. אם יש בעיות בזכויות יוצרים, אנא צור איתנו קשר בזמן כדי למחוק.

שאל אותנו