UHPC هو اختصار للخرسانة فائقة الأداء ذات القوة العالية, صلابة عالية ومتانة ممتازة, الذي يستخدم في الغالب في الجسر, الحفاظ على المياه, المشاريع البحرية والهندسية الأخرى. غبار السيليكا, كخليط معدني عالي التفاعل, تعتبر مادة مهمة لإعداد UHPC وتحسين قابليتها للاستخدام وقوتها في درجة حرارة الغرفة. HSA قام بتجميع تأثيرات الخلطات والأنواع المختلفة من أبخرة السيليكا على أداء مصفوفة UHPC تحت ظروف المعالجة في درجة حرارة الغرفة للرجوع إليها.

تأثير منشطات دخان السيليكا على أداء مصفوفة UHPC

1.تأثير منشطات دخان السيليكا على السيولة

المنشطات الدخان السيليكا من 15% إلى 30%, الأداء العام لتدفق مصفوفة UHPC يتناقص تدريجيا الاتجاه. خصوصا من 15% إلى 25%, ينخفض ​​​​معدل التدفق بشكل ملحوظ. لأن جزيئات أبخرة السيليكا أصغر بحوالي ضعفين من جزيئات الأسمنت, النقاء ومساحة السطح المحددة أكبر بكثير, لذلك تزداد متطلبات الماء للمصفوفة مع زيادة جرعات دخان السيليكا. بعد كمية المنشطات أكبر من 25%, التأثير على معدل التدفق ليس واضحا, وحتى بعض المجموعات تظهر زيادة طفيفة. لأن جزيئات أبخرة السيليكا تعمل بالإضافة إلى ملء المسام الأكبر, مع زيادة أخرى في كمية المنشطات, توجد جزيئات أبخرة السيليكا أيضًا في جزيئات الأسمنت الكبيرة نسبيًا بين دور التشحيم, وبالتالي تحسين سيولة المصفوفة.

2.تأثير خليط أبخرة السيليكا على القوة

يتجلى تأثير دخان السيليكا على قوة UHPC بشكل رئيسي في جانبين:

• تأثير الحشو الدقيق يرجع إلى الجزيئات الدقيقة نفسها, تملأ جزيئات أبخرة السيليكا المسام وبين جزيئات الأسمنت الأكبر حجمًا, تقليل عدد المسام الكبيرة في المصفوفة, تحسين تدرج المواد الأسمنتية وتعزيز ضغط النظام;
• يغير تأثير الرماد البركاني لأبخرة السيليكا عملية ترطيب المكونات الأسمنتية UHPC, يقلل من الكالسيوم(أوه)2, وهو ضعيف القوة, ويزيد بشكل كبير من محتوى المادة الهلامية C-S-H المتولدة.

تم الوصول إلى قوة الضغط للمصفوفة عند وجود خليط دخان السيليكا 15%, وبعد ذلك أظهرت قوة الضغط اتجاها تناقصيا عاما مع زيادة خليط دخان السيليكا. لأن تفاعل الرماد البركاني لأبخرة السيليكا يكون ضعيفاً جداً في ظروف درجة حرارة الغرفة, لا يتفاعل جزء كبير من أبخرة السيليكا ولا يمكنه ممارسة تأثير تحسين القوة بشكل فعال. مقارنة مع صافي الطين 52.5 الاسمنت سيليكات الصف, قوة الضغط عند 0.16 إلى 0.22 نسبة الماء إلى الأسمنت كلها بينهما 112 و 114 الآلام والكروب الذهنية, مما يدل على أن قوة الضغط لمصفوفة UHPC تزداد جميعها مقارنة بالملاط الصافي بعد دمج دخان السيليكا.

كمية جرعات أبخرة السيليكا لمصفوفة UHPC المحضرة بدرجات مختلفة من الأسمنت

حيث أن الأداء العام لمصفوفة UHPC له علاقة أكبر بأنواع الأسمنت, والفرق بين 52.5 الاسمنت سيليكات الصف و 45.5 اسمنت متوسط ​​الحرارة, للإسمنتين المختلفين, إنتاج دخان السيليكا في تحضير مصفوفة UHPC له أيضًا متطلبات مختلفة.

1. كمية الجرعات من دخان السيليكا ل 52.5 إعداد الأسمنت سيليكات الصف

قوانين التدفق والقوة في اختبار 52.5 الاسمنت سيليكات الصف مختلطة مع دخان السيليكا شبه المكثف تتفق مع نتائج أبخرة السيليكا الأولية (دخان السيليكا غير المكثف). عندما دخان السيليكا الزركونيوم و دخان السيليكا الأبيض تم اضافته, معدل التدفق لم يتغير كثيرا في 15% و 20%, وكان لديه بالفعل سيولة جيدة, وخاصة أبخرة سيليكا الزركونيوم, والتي كان معدل تدفقها 175 ملم في 0.16 نسبة الماء إلى الأسمنت. بعد ذلك, زاد معدل التدفق بشكل ملحوظ مع زيادة دخان السيليكا; وصلت جميع الأنواع الأربعة من أبخرة السيليكا إلى قوة الضغط لمصفوفة UHPC عند 15% خليط. وبالتالي, كمية المنشطات المناسبة من دخان السيليكا في UHPC المحضرة بواسطة 52.5 الاسمنت سيليكات هو 15%.

2. كمية الجرعات من دخان السيليكا ل 45.5 تحضير الأسمنت متوسط ​​الحرارة

في اختبار خلط دخان السيليكا شبه المكثف في 42.5 اسمنت متوسط ​​الحرارة, يتوافق معدل التدفق ونمط القوة مع نتائج خلط أبخرة السيليكا الأولية. عندما تم مزج دخان سيليكا الزركونيوم مع دخان السيليكا الأبيض, يزداد معدل التدفق تدريجيًا مع زيادة كمية الخلط, ولم تختلف قوة العينات كثيرًا عندما كانت كمية الخلط 15% و 20%, وكان أعلى قليلا في 20%. وبالتالي, الجرعات المناسبة من دخان السيليكا في المصفوفة المحضرة بواسطة 42.5 الاسمنت درجة الحرارة المتوسطة هو 20% على النظر الشامل.

تأثير نوع دخان السيليكا على أداء مصفوفة UHPC

في حالة وجود كمية معينة من المنشطات, نوع دخان السيليكا له تأثيرات مختلفة على أداء مصفوفة UHPC, ويختلف أيضًا تأثير نوع دخان السيليكا باختلاف أنواع الأسمنت المستخدمة في UHPC.

1.تأثير نوع أبخرة السيليكا على 52.5 الاسمنت سيليكات الصف

في المقارنة العمودية لنفس نسبة الماء إلى الأسمنت, ل 52.5 الاسمنت سيليكات الصف, من حيث زيادة سيولة المصفوفة, أبخرة سيليكا الزركونيوم > دخان السيليكا الأبيض > دخان السيليكا الأولي > دخان السيليكا شبه المكثف. على الرغم من أن تكوين دخان السيليكا الأولي وشبه المكثف هو نفسه, يحتوي دخان السيليكا شبه المكثف على كثافة تعبئة أعلى بكثير وتشتت أقل في الملاط المتصلب, مما يؤدي إلى أقل سيولة. في المقابل, زركونيا أبخرة السيليكا وأبخرة السيليكا البيضاء تتمتع بقابلية سيولة أعلى بكثير مقارنة بأبخرة السيليكا الرمادية, وخاصة أبخرة زركونيا السيليكا.

على الرغم من أن السيولة العالية لأبخرة سيليكا الزركونيا تساعد على تقليل نسبة الماء إلى الأسمنت مع ضمان قابلية التشغيل, قوة مصفوفة UHPC المشبعة بأبخرة سيليكا الزركونيا لا تصل إلى القوة العالية المتوقعة, وقوة الضغط لمصفوفة UHPC المخدرة بدخان سيليكا الزركونيا عند 0.16 نسبة الماء إلى الأسمنت هي فقط 121.6 الآلام والكروب الذهنية, مما يشير إلى أن مساهمة أبخرة السيليكا الزركونيا نفسها في تحسين قوة UHPC صغيرة. إن تحسين قابلية التدفق بواسطة أبخرة السيليكا البيضاء أفضل من أبخرة السيليكا الرمادية, ويكون التحسن في قوة UHPC أكبر بين أبخرة السيليكا الأربعة بسبب ارتفاع محتوى SiO2 في دخان السيليكا الأبيض, الذي يشارك في نشاط التفاعل.

الحد الأعلى لقوة الضغط لمصفوفة UHPC مع 52.5 ظهر الأسمنت السيليكات الصف في نسبة 15% دخان السيليكا الأبيض المشوب بنسبة الماء إلى الأسمنت 0.18, وكانت القوة 141.7 الآلام والكروب الذهنية, التي زادت بنسبة 26.5% نسبة إلى عجينة الأسمنت الصافية; ظهر الحد الأعلى لقوة دخان السيليكا شبه المكثف والمشوب بدخان السيليكا شبه المكثف في المجموعة ذات درجة التدفق 180 مم, وهو ما يتفق مع الاستنتاج السابق بأن المصفوفة عند درجة تدفق تبلغ حوالي 180 ملم لديه قابلية تشغيل أفضل ويؤدي إلى تحسين القوة.

2. تأثير نوع أبخرة السيليكا على 42.5 اسمنت متوسط ​​الحرارة

للمصفوفة التي أعدتها 42.5 اسمنت متوسط ​​الحرارة, تحسين السيولة هو أيضا دخان السيليكا زركونيا > دخان السيليكا الأبيض > دخان السيليكا الأولي > دخان السيليكا شبه المكثف; من حيث القوة, باستثناء المصفوفة الممزوجة بأبخرة سيليكا الزركونيا, ويظهر الحد الأعلى لقوة جميع المجموعات عند نسبة الماء إلى الأسمنت 0.18, عندما تكون سيولة المصفوفة أيضًا أقرب إلى المثالية.

قوة أبخرة السيليكا الزركونيوم أعلى في 0.16 نسبة الماء إلى الأسمنت, لأن تدفق المصفوفة مرتفع جدًا بعد ذلك. The upper strength limits of the matrix mixed with the four silica fume types: دخان السيليكا الأبيض (142.6 الآلام والكروب الذهنية) > دخان السيليكا الأولي (138.4 الآلام والكروب الذهنية) > دخان السيليكا شبه المكثف (134.2 الآلام والكروب الذهنية) > أبخرة سيليكا الزركونيوم (126.9 الآلام والكروب الذهنية), which increased the strength relative to the net slurry by 18.8%, 15.3%, 11.8%, و 5.8%, على التوالى, further demonstrating that the contribution of white silica fume to the strength of UHPC is greater, and the primary silica fume is second.