Бетондогу метакаолиндин ролу

(1) Цемент аралашмасынын жана эритмесинин бекемдигин жогорулатуу, жогорку бекемдик жогорку натыйжалуу бетондун көрсөткүчтөрүнүн бири болуп саналат. Метакаолинди кошуунун негизги максаттарынын бири - цемент эритмесинин жана бетондун бекемдигин жогорулатуу.

Пун жана башкалар (2001) портландцементин 0-20% (массалык үлүшү) каолин жана кремний порошогу менен алмаштыруу жолу менен даярдалган 0,3 суу цемент катышы бар цемент аралашмаларында кысуу күчүнө сыноо жүргүзүшкөн. Жыйынтыктар көрсөткөндөй, 5% дан 20% га чейинки каолин камтыган цемент аралашмаларынын кысуу күчүнө бардык курактагы эталондук цементке караганда жогору болгон, 10% каолин камтыган цемент эталондук цементке салыштырмалуу 28 жана 90 күндө бекемдигинин 20% га жогорулаганын көрсөткөн. 5% дан 10% га чейинки кремний порошогун камтыган цемент да эталондук цементке салыштырмалуу 28 жана 90 күндө бекемдигинин 20% га жогорулаганын көрсөткөн. Анын 28d жана 90dдеги бекемдиги каолин цементине барабар, бирок анын алгачкы бекемдиги эталондук цементке караганда төмөн. Анализ көрсөткөндөй, бул колдонулган кремний порошогунун катуу агломерациясы жана цемент аралашмасында жетишсиз дисперсия менен байланыштуу болушу мүмкүн.

(2) Ли Келян жана башкалар (2005) цемент бетондун бекемдигин жогорулатуу үчүн метакаолиндин активдүүлүгүнө каолиндеги күйүү температурасынын, күйүү убактысынын жана SiO2 жана A12O3 курамынын таасирин изилдешкен. Метакаолинди колдонуу менен жогорку бекемдиктеги бетон жана топурак полимерлери даярдалган. Жыйынтыктар көрсөткөндөй, каолиндин курамы 15% жана суунун цемент катышы 0,4 болгондо, 28 күндүк кысуу күчү 71,9 МПа түзөт. Каолиндин курамы 10% жана суунун цемент катышы 0,375 болгондо, 28 күндүк кысуу күчү 73,9 МПа түзөт. Андан тышкары, метакаолиндин курамы 10% болгондо, анын активдүүлүк индекси 114кө жетет, бул кремний порошогунун ошол эле өлчөмүнөн 11,8% жогору. Ошондуктан, метакаолинди жогорку бекемдиктеги бетон даярдоо үчүн колдонсо болот деп эсептелет.

Цянь Сяокян жана башкалар (2001) каолиндин курамы 0, 0,5%, 10% жана 15% болгондо бетондун октук созулуш күч-деформация байланышын изилдешкен. Алар каолиндин курамынын көбөйүшү менен бетондун октук созулуш бекемдигинин эң жогорку деформациясы бир кыйла жогорулаганын жана созулуш серпилгичтигинин модулу дээрлик өзгөрбөгөнүн аныкташкан. Бирок, бетондун кысуу күчү бир кыйла жогорулаган жана кысуу күч катышы тиешелүү түрдө төмөндөгөн. Каолиндин курамы 15% болгондо, бетондун созулуш күчү жана кысуу күчү тиешелүү түрдө эталондук бетондун 128% жана 184% түзөт.

Цао Чжэнлян жана башкалар (2004) метакаолиндин өтө майда порошогунун бетонго бекемдөөчү таасири боюнча изилдөөсүндө, ошол эле суюктукта 10% метакаолинди камтыган эритме 28 күндөн кийин анын кысуу күчүн жана ийүү күчүн 6% дан 8% га чейин жогорулаткандыгын аныкташкан. Метакаолин менен аралаштырылган бетондун алгачкы бекемдик өнүгүшү стандарттуу бетонго караганда бир топ тез болгон. Стандарттуу бетон менен салыштырганда, 15% метакаолинди камтыган бетондун 3D октук кысуу күчү 84% га жана 28d октук кысуу күчү 80% га жогорулаган, ал эми статикалык серпилгичтик модулунун 3D 9% га жана 28d 8% га жогорулаганы байкалган.

Хуан Чжан жана башкалар (2008) метакаолин менен шлактын ар кандай аралаштыруу катыштарынын бетондун бекемдигине жана бышыктыгына тийгизген таасирин изилдешкен. Жыйынтыктар көрсөткөндөй, шлак бетонго метакаолин кошуу бетондун бекемдигин да, бышыктыгын да жакшыртат. Шлак менен цементтин оптималдуу катышы болжол менен 3:7 түзөт, бул идеалдуу бетондун бекемдигине алып келет. Композиттик бетондун арка айырмасы метакаолиндин жанар тоо күлүнүн таасиринен улам бир шлак бетонго караганда бир аз жогору. Анын бөлүнүүчүлүккө болгон тартылуу күчү эталондук бетонго караганда жогору.

Ян Фенглин жана башкалар (2011) цементтин ордуна бирдей өлчөмдө метакаолин, учуучу күл жана шлак колдонушкан, ал эми бетон даярдоо үчүн метакаолинди учуучу күл жана шлак менен өзүнчө аралаштырышкан. Бетондун иштөө жөндөмдүүлүгү, кысуу күчү жана бышыктыгы изилденген. Жыйынтыктар көрсөткөндөй, каолин цементтин 5% дан 25% га чейинкисин бирдей өлчөмдө алмаштыруу үчүн колдонулганда, бардык курактагы бетондун кысуу күчү жакшырган; каолин цементтин ордуна 20% га бирдей өлчөмдө колдонулганда, ар бир курактагы кысуу күчү идеалдуу болуп саналат. 3d, 7d жана 28dдеги бекемдик каолин кошулбаган бетонго караганда тиешелүүлүгүнө жараша 26,0%, 14,3% жана 8,9% жогору. Бул II типтеги портландцемент үчүн метакаолинди кошуу даярдалган бетондун бекемдигин жакшырта аларын көрсөтүп турат.

Чжан Ченбо жана башкалар (2012) салттуу портланд цементинин ордуна геополимер цементин даярдоо үчүн болот шлактарын, метакаолинди жана башка материалдарды негизги чийки зат катары колдонушкан, бул энергияны үнөмдөө, керектөөнү азайтуу жана калдыктарды кенчке айландыруу максатына жеткен. Жыйынтыктар көрсөткөндөй, болоттун курамы жана учуучу күлдүн курамы 20% болгондо, 28 күндө сыноо блогунун бекемдиги абдан жогорку деңгээлге (95,5 МПа) жеткен. Кошулган болот шлакынын көлөмү көбөйгөн сайын, ал геополимер цементтин кичирейүүсүн азайтууда да белгилүү бир ролду ойной алат.

Чен Гуокан (2010) "Портлендцемент+активдүү минералдык аралашма+жогорку натыйжалуу сууну азайтуучу агент" техникалык багытын, магниттелген суу бетон технологиясын жана салттуу даярдоо процессин кабыл алып, таштар жана шлак сыяктуу жергиликтүү чийки заттарды колдонуп, аз көмүртектүү өтө жогорку бекемдиктеги таш шлак бетонунда даярдоо эксперименттерин жүргүзгөн. Жыйынтыктар метакаолиндин тиешелүү дозасы 10% экенин көрсөтүп турат. Өтө жогорку бекемдиктеги таш шлак бетонунун бирдик массасына цементтин салымынын массага карата катышы кадимки бетонго караганда болжол менен 4,17 эсе, жогорку бекемдиктеги бетонго (HSC) караганда 2,49 эсе жана реактивдүү порошок бетонго (RPC) караганда 2,02 эсе жогору. Ошондуктан, аз дозалуу цемент менен даярдалган өтө жогорку бекемдиктеги таш шлак бетону аз көмүртектүү экономика доорундагы бетондун өнүгүү багыты болуп саналат.

(3) Бетонго үшүккө туруктуу каолин кошулгандан кийин, бетондун тешикчелеринин өлчөмү бир топ азайып, бетондун тоңуу-эрүү цикли жакшырат. Фэн Найцян (2002) белгилүү бир сандагы тоңуу-эрүү циклдеринде 28 күндүк курагында 15% каолин камтылган бетон үлгүсүнүн ийкемдүүлүк модулу 28 күндүк курагындагы эталондук бетонго караганда бир топ жогору экенин аныктаган. Бетонго метакаолин жана башка минералдык ультрамайда порошокторду композиттик колдонуу бетондун бышыктык көрсөткүчтөрүн бир топ жакшырта алат.