“Xi măng trộn đường là gì?” Ứng dụng trộn đường làm chậm quá trình đông kết của xi măng

1/ Giải thích nguyên lý đường trắng ngăn cản sự đông đặc của xi măng

Đầu tiên, thành phần chủ yếu của xi măng là đá vôi, cát, đất sét, thạch cao. Sau khi thêm nước, sẽ xuất hiện phản ứng hóa học khiến sản sinh ra canxi silicat hydrat, sau đó bị đông đặc lại. Vì vậy, về bản chất là các tinh thể hydrat canxi silicat. Mà đường trắng có thể hấp thụ các hạt canxi hydrat, tiêu huỷ các hạt nhân canxi hidrat ngậm nước trên bề mặt.

Ngăn cản sự hình thành canxi silicat hydrat. Vì thế, sử dụng xi măng trộn đường là dựa vào nguyên lý đường trắng có thể được sử dụng để khống chế thời gian đông đặc lại của xi măng..

Tuy nhiên, cũng có một số loại đường lại không có tác dụng này. Ví dụ như đường metyl glucozơ – đây là một chất làm đặc hiệu quả cao, thường dùng trong chất đồng trùng hợp và chất điều chỉnh nhựa được tạo thành khi kết hợp hai chất polyester và polyester polyol.

2/ Ứng dụng xi măng trộn đường vào trong quá trình thi công.

2.1. Sử dụng đường làm chậm tốc độ đông đặc của xi măng

Hiện nay, trên thị trường có bán chất làm chậm ngưng tụ, nhưng giá của đường trắng lại bình dân hơn. Trong khí hậu nóng nực, để tránh việc xi măng đông đặc quá nhanh. Những thợ thi công sẽ dùng xi măng trộn đường, tức là tận dụng đường trắng để làm chậm tốc độ đông đặc của xi măng. Như vậy sẽ kiềm chế được tốc độ đông đặc, tranh thủ thời gian thi công.

Khi thi công, đôi lúc các thợ thi công còn rắc một chút nước đường lên trên bề mặt xi măng chưa khô. Sau đó lại hớt lớp bề mặt ra, để lộ lớp đá dăm bên dưới, để làm ra hiệu quả thô ráp sần sùi. 

Ngoài ra, có nhiều máy trộn xi măng có khoang đựng đường bên dưới để ngăn ngừa sự cố giao thông làm ách tắc xe trên đường vận chuyển bê tông khiến xi măng đông đặc lại quá nhanh, ảnh hưởng đến quá trình thi công sau này tại công trường.

2.2. Xi măng trộn đường làm tăng tính lưu động và chống thấm của xi măng

Khi thi công trộn xi măng, luôn xuất hiện tình trạng xi măng quá dính và đậm đặc, khiến khó thao tác vào khuôn. Cũng do xi măng thiếu tính lưu động nên khó có thể trộn khuấy, ảnh hưởng đến chất lượng khi thi công xi măng. Nhất là đối với những bể nước yêu cầu tính chống thấm cao, hoặc kho lương thực cần kín hơi, kho xi măng.

Nếu giải quyết bằng cách dùng lượng nước nhiều hơn sẽ khiến độ cứng của xi măng và bê tông không còn độ rắn chắc cần thiết, dẫn đến dễ đổ sập công trình. Điều này ảnh hưởng không tốt đến tính chống thấm và tính kiên cố của xi măng. 

Ngược lại, chỉ cần một lượng đường vừa đủ là có thể giải quyết được tình trạng này. Đường trắng làm tăng tính lưu động của xi măng, thợ thi công có thể thao tác trên xi măng tốt hơn. Vì thế, sử dụng xi măng trộn đường có thể đem lại chất lượng công trình tốt hơn, gia tăng tính chống thấm cho xi măng.

2.3. Giảm tính sinh nhiệt và tính nứt nẻ của xi măng

Chúng ta biết rằng, khi thi công thể tích xi măng lớn. Do không khống chế được nhiệt độ trong và ngoài xi măng sẽ khiến xi măng nứt nẻ do nhiệt độ tăng cao khó kiểm soát. Việc này chủ yếu là do tính sinh nhiệt của xi măng tạo thành. Mà chỉ có tính làm đông chậm của đường trắng mới có thể làm chậm quá trình chuyển hoá này. Tương đương với việc làm chậm sự phóng thích của tính sinh nhiệt, giảm mức độ sinh nhiệt. Từ đó giảm sự nứt nẻ do chênh lệch nhiệt độ. 

Các ứng dụng thực thế cũng đã chứng minh được rằng, thể tích xi măng không thêm đường hoặc các chất làm chậm đông đặc khác, nhiệt độ cao nhất có thể đạt 70 độ C. Nếu ta thêm 2% lượng đường so với xi măng vào, nhiệt độ cao nhất cũng chỉ khoảng 55 độ C. Đường có tác dụng kép đối với việc thi công lượng xi măng lớn, nó phù hợp đối với việc thi công xi măng bình thường mà các thợ thi công hay vận dụng. 

Xi măng trộn đường có thể nói là một phương pháp làm đông chậm thuận tiện. Khi sử dụng không cần cho quá nhiều đường, chỉ cần cho quá 1%, sẽ làm hỏng xi măng, cho dù có khô lại, cũng đã mất đi tính kháng áp. Vì thế, đường còn được gọi là “kẻ thù diệt xi măng”.

3/ Ví dụ điển hình trường hợp sử dụng xi măng trộn đường

Ngày 23/01/2014 tại Luân Đôn, Anh. Đường sắt Victoria Line dưới lòng đất khi đó, các kỹ sư đang dùng xi măng để lắp thang máy. Nhưng không ngờ rằng xi măng lại rơi vào phòng điều khiển, khiến phòng điều khiển tàu ngầm bị xi măng lấp mất, hành khách không thể đi ra ngoài. Đối diện với tình huống xi măng có khả năng sẽ đông đặc lại trong vài giờ nữa, nên đội ngũ thi công lúc đó đã nhanh chóng mở cửa phòng điều khiển và các cáp điện quan trọng, sau đó bước từng bước đi vào.

Nếu không ngăn lại, cả phòng điều khiển sẽ bị chôn vùi, không sử dụng được nữa. Nhưng thời gian vẫn trôi nhanh, những nhân viên sửa chữa xông vào cửa hàng tiện lợi xung quanh đó mua về rất nhiều những túi bột trắng. Sau đó đổ vào xi măng chưa đông, không ngừng khuấy trộn. Sau khi đổ vào, những người công nhân mới có thể thở phào nhẹ nhõm. Sau đó hớt xi măng đi mới có thể giải quyết được nan giải. Không sai, chất bột đó chính là đường trắng.

Một trường hợp khác xảy ra trong thế chiến thứ 2. Tại Pháp, để chống lại những người biểu tình đã trộm trộn thêm đường vào xi măng vào các tòa quân sự của quân đội Đức.

Từ tháng 4 đến tháng 6 năm 1989, những người phản đối chính phủ Pháp cũng đã dùng biện pháp này, ngăn ngừa chính phủ xây dựng tù ngục lại phía nam Lehmiller, nước Pháp. Họ áp dụng tỷ lệ 1 / 1000 (cứ 1 tấn nước thêm vào 1000g đường) khiến xi măng dùng để xây nhà tù trở thành một đống phế thải không bám khuôn.

4/ Một số yếu tố khác tác động đến quá trình đông đặc của xi măng

4.1. Thành phần khoáng của xi măng

Thành phần và tỷ lệ của hàm lượng chất khoáng có trong xi măng là những yếu tố chính ảnh hưởng đến đông kết và đóng rắn xi măng. Các thành phần khoáng khác nhau sẽ có các đặc tính khác nhau khi phản ứng với nước. Ví dụ đối với hàm lượng C3A tăng, có thể tăng tốc độ đông kết, tốc độ đóng rắn của xi măng và tốc độ nhiệt thủy hóa cùng một lúc.

Vì vậy, nếu trộn thêm các phụ gia khoáng vào xi măng. Quá trình chống ăn mòn sẽ tăng lên, cùng với đó quá trình nhiệt thủy hóa cũng tăng theo tương tự.

4.2. Tỷ lệ thạch cao có trong xi măng

Thạch cao được gọi là chất làm chậm của xi măng, chủ yếu được dùng để điều chỉnh thời gian đông kết xi măng. Nếu không có thạch cao, khi clinker và xi măng gặp nhau có thể ngưng tụ ngay lập tức khi trộn với nước và giải phóng nhiệt. Lý do chính là C3A trong clinker có thể hòa tan trong nước một cách nhanh chóng để tạo ra một loại hợp chất có tên là canxi aluminate hydrate. Đây một chất đông cứng.

Cơ chế làm chậm của thạch cao đối với xi măng là: khi xi măng hydrat hóa, thạch cao lúc này sẽ phản ứng với C3A, nhanh chóng tạo ra canxi sulfo aluminate hydrate. Chất này sẽ tạo thành lớp bảo vệ trên các hạt xi măng để cản trở sự hydrat hóa của C3A và làm chậm thời gian đông kết xi măng.

Nếu hàm lượng thạch cao quá ít, quá trình làm chậm này sẽ không rõ ràng, hầu như bằng không. Ngược lại, nếu sử dụng quá nhiều thạch cao sẽ đẩy nhanh quá trình đông kết xi măng vì thạch cao có thể làm đông cứng. Sử dụng lượng thạch cao như thế nào cho thích hợp phụ thuộc vào hàm lượng C3A trong xi măng và hàm lượng SO3 trong thạch cao. Ngoài ra, cũng liên quan đến độ mịn của xi măng và hàm lượng SO3 trong clinker. 

Lượng thạch cao cần thêm vào chiếm từ 3 - 5% khối lượng xi măng. Nếu hàm lượng của thạch cao vượt quá hạn mức này, sẽ làm giảm cường độ của xi măng, thậm chí có thể dẫn đến sự không ổn định thể tích, sẽ gây ra tăng sự phá hủy đá xi măng. Như vậy yêu cầu kỹ thuật đối với hàm lượng SO3 tiêu chuẩn là không được lớn hơn 3,5%.

4.3. Ảnh hưởng từ điều kiện bảo dưỡng

Môi trường bảo dưỡng có đủ nhiệt độ và độ ẩm sẽ có lợi cho quá trình hydrat hóa, đông kết và đóng rắn của xi măng. Theo đó là đạt được mức độ rắn chắc theo yêu cầu thi công. Nếu độ ẩm của môi trường rất khô, nước trong xi măng sẽ bay hơi. Điều này dẫn đến việc không đủ độ ẩm và ngừng quá trình đóng rắn. Thậm chí, các vết nứt nghiêm trọng sẽ xảy ra là điều tất yếu.

Thông thường, nhiệt độ tăng lên thì quá trình hydrat hóa xi măng sẽ diễn ra nhanh chóng. Nếu quá trình đóng rắn xảy ra ở nhiệt độ thấp, cường độ cuối cùng sẽ không bị ảnh hưởng mặc dù có thể tốc độ diễn ra chậm. Nhưng nếu nhiệt độ dưới 0 độ C, việc hydrat hóa xi măng sẽ dừng lại, độ đóng rắn không đạt mà còn phá huỷ cấu trúc xi măng do sự ngưng tụ của nước (đóng băng và tan băng).

Trong thực tế, quá trình đông kết và đóng rắn các sản phẩm xi măng có thể được đẩy nhanh bằng phương pháp bảo dưỡng bằng hơi nước nóng và chưng áp.

Trên đây là những chia sẻ về ứng dụng của việc trộn đường vào xi măng khi thi công xây dựng, cũng như một vài ví dụ điển hình trong lịch sử đã ứng dụng hiện tượng này. Thông qua bài viết này, sẽ giúp đọc giả hiểu được hiện tượng xi măng trộn đường, dựa vào nguyên lý nào để có thể tận dụng.

Có thể bạn quan tâm:

• Mua bán đất Hòa Bình mới nhất
• Mua bán đất Bắc Ninh mới nhất
• Mua đất Thái Nguyên mới nhất
• Mua bán đất Bắc Giang mới nhất
• Mua bán đất Hưng Yên mới nhất
• Mua bán biệt thự Quảng Ninh mới nhất

Ngoài ra, có thêm những thông tin tham khảo hữu ích, giúp tiết kiệm chi phí, thời gian thi công và đảm bảo công trình sử dụng xi măng giữ nguyên vẹn thẩm mỹ, chất lượng theo thời gian dài.