عامل تمدد الخرسانة هو مادة مضافة تُخلط مع الأسمنت والماء وتتفاعل معها لتكوين إترينجايت أو هيدروكسيد الكالسيوم، مما يؤدي إلى توسيع الخرسانة إلى حجم محدد. يمكن تضمين عوامل التوسيع في الخرسانة العادية لتحضير خرسانة متعوضة للانكماش وخرسانة ذات اجهاد ذاتي، لذلك يتم استخدام عوامل التمدد على نطاق واسع.
السبب الجوهري لتسرب المياه والرشوش في الخرسانة يرجع إلى تشقق الخرسانة ذاتها ووجود الثقوب المتصلة. لجعل الخرسانة غير قابلة للتسرب، يتم استخدام أنواع جديدة من الإسمنت المتمدد لتحسين كثافة هيكل الخرسانة نفسها – وعدم التسرب هو الطريقة الأساسية لتحضير الخرسانة المقاومة للماء. كعامل توسيع منفصل عن وكلاء التوسيع، يتم فصلها عن الإسمنت المتمدد وبيعها مباشرة في السوق. يتم إضافة وكيل التوسيع إلى الإسمنت البورتلاندي كعنصر للتوسيع، مما يجعله أكثر مرونة في التطبيق.
أنواع ومتطلبات الأداء ونطاق تطبيق وكلاء التوسيع
يمكن تقسيم تركيبة عامل التوسيع أو المنتج المتمدد إلى الأنواع التالية: كبريتات الكالسيوم الألومينية، وأكسيد الكالسيوم، وأكسيد المغنيسيوم، وأكسيد الحديد، ووكلاء توليد الهواء، ووكلاء متمددون مركبون.
مكون الوكيل المتمدد هو هيدرات كبريتات الكالسيوم الألومينية (إترينجيت) أو هيدروكسيد الكالسيوم، الذي ينتج تأثير التمدد نتيجة لتفاعله الكيميائي في الخرسانة. تحت قيود الحديد المقاوم للصدأ، يتم تحويل هذا التمدد إلى إجهاد ضغطي، مما يقلل أو يقضي على التقلص الحجمي خلال الجفاف والتكثيف للخرسانة ويحسن جودتها. في الوقت نفسه، يمكن للبلورات المتكونة، مثل إترينجيت، ملء وسد المسام الدقيقة في الخرسانة وتحسين مقاومتها للنفاذية.
لا يجب استخدام الخرسانة (أو المونة) التي تحتوي على وكلاء تمدد كبريتات الكالسيوم الألومينية وتمدد كبريتات الكالسيوم الألومينية – أكسيد الكالسيوم في المشاريع التي يكون فيها الحرارة البيئية على المدى الطويل أعلى من 80 درجة مئوية؛ ولا ينبغي استخدام الخرسانة (أو المونة) التي تحتوي على وكلاء تمدد أكسيد الكالسيوم مع مياه البحر أو المياه التآكلية.
يُعتبر الخرسانة المخلوطة بوكلاء التمدد مناسبة لمشاريع الخرسانة المسلحة والمملوءة؛ يجب أن تتوافق درجة حرارة الخرسانة ذات الحجم الكبير المخلوطة بوكلاء التمدد مع المعايير ذات الصلة، ويجب أن يكون الفرق في درجة الحرارة بين داخل الخرسانة وخارجها أقل من 25 درجة مئوية.