بسبب استمرار التحضر والتصنيع, تزدهر صناعة البناء والتشييد في العديد من البلدان في جميع أنحاء العالم, من الصين إلى الولايات المتحدة, من كوريا الجنوبية إلى أستراليا. مع زيادة معدل أنشطة البناء, يأتي الطلب المتزايد على إنتاج واستخدام الخرسانة. يقدم دخان السيليكا مادة بوزولانية تضاف عادة إلى الخرسانة لتعزيز متانتها وخصائصها الميكانيكية.

اليوم, في شركة Henan Superior Abrasives Import & شركة التصدير, المحدودة, سوف نلقي نظرة فاحصة على تأثير دخان السيليكا على خصائص الخرسانة.

كيف يغير دخان السيليكا خصائص الخرسانة?

من أجل فهم تأثير دخان السيليكا على خواص الخرسانة, فمن الضروري إلقاء نظرة على التفاعل الكيميائي الذي يحدث بمجرد إضافة دخان السيليكا إلى الخليط.

عندما تضاف إلى الخرسانة, يبقى دخان السيليكا خاملاً لبعض الوقت. ثم, حيث يبدأ الماء بالتفاعل مع الأسمنت في عملية تسمى "الترطيب".,وينتج عن التفاعل الكيميائي مركبين مهمين:

• هيدرات سيليكات الكالسيوم, أو C-S-H. هذا هو المركب البلوري الذي يمنح الأسمنت قوته المضافة.
• هيدروكسيد الكالسيوم, أو سي-إتش. هذا هو المنتج الثانوي للتفاعل, والذي يعمل بمثابة حشو وملء الفراغات داخل الخرسانة.

عند حدوث تفاعل بوزولاني بين دخان السيليكا وهيدروكسيد الكالسيوم الناتج, يتم إنشاء مركبات C-S-H إضافية. تعمل هذه المركبات على ملء الفراغات المحيطة بجزيئات الأسمنت المائي بشكل فعال, إنشاء مصفوفة أكثر كثافة. نتيجة ل, تطور الخرسانة ضغطًا أفضل, الانحناء, وخصائص قوة بونغ.

تأثير دخان السليكا على خواص الخرسانة: نتائج البحث

يستخدم عادة دخان السيليكا الحشوي الدقيق كمواد أسمنتية تكميلية. كما هو موضح سابقا, عند إضافتها إلى الخرسانة, فيملأ فراغاته, وبالتالي تعزيز أدائها.

وقد أجريت أبحاث مختلفة, دعم الخواص المحسنة للخرسانة عند إضافة دخان السيليكا. أقل, سنقوم بتلخيص نتائج الورقة البحثية الأخيرة التي كتبها S. جاغان و T. ر. نيلاكانتان, والتي ألقيت نظرة على "تأثير دخان السيليكا على خواص تصلب ومتانة الخرسانة."

قابلية العمل

يتم استخدام قيمة الركود في الخرسانة لقياس تماسك الخرسانة الطازجة قبل أن تصلب, مما يدل على قابليتها للتشغيل وسهولة تدفق الخرسانة. تعني قيم الركود المنخفضة في الخلطات التقليدية بشكل عام أن الخرسانة ذات جودة أعلى والعكس صحيح.

تم إجراء دراسة قابلية التشغيل للخرسانة من الدرجة M40 باستخدام نسب استبدال مختلفة من دخان السيليكا, تتراوح من 0% إلى 15%. بينت النتائج أن قيمة الهبوط تقل مع زيادة نسبة دخان السيليكا. ويمكن تفسير ذلك بحقيقة أن النسب الأعلى من أبخرة السيليكا تميل إلى امتصاص المزيد من الماء بسبب زيادة مساحة سطح جزيئات أبخرة السيليكا. كما, إن إضافة دخان السيليكا إلى الخرسانة يمكن أن يقلل بشكل كبير من قيمتها الهبوطية وقابليتها للتشغيل.

قوة الضغط

كما تناولت الدراسة تأثير إضافة دخان السيليكا على قوة الضغط لدرجتين من الخرسانة: م25 و م40. إجمالي, تحسنت قوة الضغط للخرسانة مع إضافة نسبة أعلى من دخان السيليكا, متزايد مع مرور الوقت.

فمثلا, متى 15% تمت إضافة دخان السيليكا إلى الخرسانة M25, تم قياس قوة الضغط عند 26.56 الآلام والكروب الذهنية و 39.14 الآلام والكروب الذهنية في 7 و 28 أيام على التوالي. وقد لوحظ أقصى قدر من التحسن في القوة عند 14 أيام, قياس 14.68%, وكذلك عند 90 أيام, قياس 13.62%.

بصورة مماثلة, للخرسانة من الدرجة M40, تم قياس قوة الضغط عند 36.14 الآلام والكروب الذهنية في 7 أيام, و 55.21 الآلام والكروب الذهنية – في 28 أيام. وكان الحد الأقصى لتحسين قوة الضغط 13.01% في 14 أيام و 12.19% في 90 أيام.

يمكن تفسير النتائج من خلال الزيادة المستمرة في دقة جزيئات أبخرة السيليكا. بينما تزداد المساحة السطحية الكلية للجزيئات, فهي تملأ الفراغات الموجودة في الخليط الخرساني بشكل أكثر فعالية, مما يؤدي إلى تشكيل هيكل أكثر كثافة. انخفاض المسامية, فى الاعاده, يعني تحسين قوة الخليط بأكمله.

ومن الجدير بالذكر أن التحسن في قوة الضغط ليس خطيًا بعده 28 أيام. يمكن تفسير ذلك من خلال حقيقة أن المنتج المثبط يتكون بعد ذلك 28 أيام, مما يمنع التفاعل الكيميائي الإضافي لأبخرة السيليكا. بالإضافة الى, مع الوقت, يتناقص النشاط البوزولاني لأبخرة السيليكا, وبالتالي تقليل تحسن القوة في الخرسانة بعد ذلك 28 أيام.

معامل المرونة

عادة, تترجم القيم الأعلى لمعامل المرونة إلى زيادة صلابة المادة. كما, سيكون للخرسانة عالية الأداء معامل مرونة أعلى مقارنة بالخرسانة ذات القوة العادية. إن فهم تأثير دخان السيليكا على معامل مرونة الخرسانة يمكن أن يوفر رؤى قيمة حول خصائص وتطبيقات الخلطات الخرسانية المختلفة.

وقد وجدت الدراسة أنه بالنسبة لدرجات الخرسانة M25 وM40, يزداد معامل المرونة مع زيادة نسبة دخان السيليكا. وقد لوحظ الحد الأقصى من التحسن في 90 أيام مع 15% استبدال أبخرة السيليكا, قياس 7.06% للخرسانة من الدرجة M25, و 6.29% للخرسانة M40.

يمكن تفسير ذلك من خلال حقيقة أن دخان السيليكا الحشو الدقيق يملأ الفراغات في الخرسانة ويشكل بنية متماسكة. عند التحميل, ينقل الحمولة من الحبوب إلى الحبوب, مما يؤدي إلى زيادة معدل التوتر والإجهاد, وبالتالي زيادة معامل المرونة للخرسانة.

انكماش ذاتي

تصف قيمة الانكماش الذاتي التخفيض المنتظم للرطوبة الداخلية نتيجة لترطيب الأسمنت. يعد هذا الانكماش الذاتي مساهمًا رئيسيًا في تشقق الخرسانة عندما تكون نسبة الماء إلى الأسمنت أقل من ذلك 0.4.

وقد وجدت الدراسة أن معدل انفعال الانكماش يزداد في درجتي الخرسانة M25 و M40 مع زيادة نسبة دخان السيليكا.. أظهرت الخرسانة من الدرجة M40 المعدل الأعلى للانكماش الذاتي, بالمقارنة مع الصف M25.

كما, زيادة نسبة أبخرة السيليكا تزيد من معدل انكماش الخرسانة. تعمل نسب أبخرة السيليكا الأعلى على ملء الفراغات الموجودة في العجينة الأسمنتية وزيادة إجهادها الداخلي. هذا, فى الاعاده, يؤدي إلى توسع إضافي لمصفوفة الأسمنت, مما قد يسبب تشققات صغيرة في الخرسانة ويؤثر سلباً على متانتها.

الهجوم بالحمض

يشيع استخدامها للتطبيقات البحرية, تحتاج الخرسانة إلى إظهار مقاومة معقولة للأحماض والأملاح.

لكلا الدرجات من الخرسانة, وقد لوحظت أقصى مقاومة لاختراق الحمض عند 15% استبدال أبخرة السيليكا. عند زيادة نسبة دخان السيليكا, كما تم زيادة مقاومة اختراق الحمض. هذا, مرة أخرى, يمكن تفسير ذلك من خلال قدرة غبار السيليكا على ملء المسام. عن طريق ملئ الفراغات الموجودة في الخرسانة, فهو قادر على مكافحة دخول الأحماض الضارة. بالإضافة الى, يتفاعل SiO2 الموجود في دخان السيليكا مع Ca(أوه)2, تشكيل هلام C-S-H غير منفذ. يساهم هذا الجل بشكل كبير في تقليل الآثار الضارة للهجوم الحمضي, و, هكذا, يعزز متانة الخرسانة.

الكلمات الأخيرة

إجمالي, خلصت دراسة تأثير إضافة نسب مختلفة من دخان السيليكا إلى تأثير دخان السيليكا على خواص الخرسانة:

• قابلية العمل. النسبة العالية من دخان السيليكا تقلل من قابلية تشغيل الخرسانة.
• قوة الضغط. ارتفاع نسبة أبخرة السيليكا يزيد من قوة الضغط للخرسانة.
• معامل المرونة. إضافة أبخرة السيليكا يزيد من معامل المرونة للخرسانة, على الرغم من عدم ملاحظة أي اختلاف كبير بين النسب المختلفة لدخان السيليكا المضافة.
• انكماش ذاتي. ارتفاع نسبة دخان السيليكا يزيد من الانكماش الذاتي للخرسانة.
• الهجوم بالحمض. Higher percentage of silica fume increases the concrete’s resistance to acid attack.

This demonstrates that silica fume rightfully deserves its place in the manufacture of concrete. By augmenting the mechanical properties of various grades of concrete, silica fume can improve its strength and durability, expanding its potential applications in the construction industry.

To take advantage of the improved concrete properties associated with the application of silica fume, it is important to find a trusted silica fume supplier. في شركة Henan Superior Abrasives Import & شركة التصدير, المحدودة, we offer various types of high-quality densified and undensified silica fume. Shop for silica fume now.