Aufgrund der fortschreitenden Urbanisierung und Industrialisierung, Die Baubranche boomt in vielen Ländern der Welt, von China bis in die USA, von Südkorea bis Australien. Mit der zunehmenden Bautätigkeit, kommt die erhöhte Nachfrage nach Produktion und Verwendung von Beton. Silikatrauch ist ein puzzolanisches Material, das häufig Beton zugesetzt wird, um dessen Haltbarkeit und mechanische Eigenschaften zu verbessern.
Heute, bei Henan Superior Abrasives Import & Export Co., GmbH, Wir werden uns die Wirkung von Silikatrauch auf die Eigenschaften von Beton genauer ansehen.
Wie verändert Silica-Rauch die Eigenschaften von Beton??
Um die Wirkung von Silikatrauch auf die Eigenschaften von Beton zu verstehen, Es ist notwendig, einen Blick auf die chemische Reaktion zu werfen, die abläuft, wenn der Mischung Quarzstaub zugesetzt wird.
Beim Hinzufügen zu Beton, Quarzstaub bleibt für einige Zeit inert. Dann, wenn Wasser mit Zement in einem Prozess namens „Hydratation“ zu reagieren beginnt,„Die chemische Reaktion führt zu zwei wichtigen Verbindungen:
- Calciumsilikathydrat, oder C-S-H. Dies ist die kristalline Verbindung, die dem Zement seine zusätzliche Festigkeit verleiht.
- Kalziumhydroxid, oder C-H. Dies ist das Nebenprodukt der Reaktion, das als Füllmittel fungiert und die Hohlräume im Beton füllt.
Wenn es zu einer puzzolanischen Reaktion zwischen Silikastaub und dem erzeugten Calciumhydroxid kommt, Es entstehen zusätzliche C-S-H-Verbindungen. Diese Verbindungen füllen effektiv die Hohlräume um die hydratisierten Zementpartikel auf, Schaffung einer dichteren Matrix. Als Ergebnis, Beton entwickelt eine bessere Druckfestigkeit, biegsam, und bongfeste Eigenschaften.
Die Wirkung von Silikadämpfen auf die Eigenschaften von Beton: Forschungsergebnisse
Mikrofüller-Silikastaub wird üblicherweise als ergänzendes zementäres Material verwendet. Wie bereits beschrieben, wenn es zu Beton hinzugefügt wird, es füllt seine Lücken, und steigert so seine Leistung.
Es wurden verschiedene Untersuchungen durchgeführt, Unterstützt die verbesserten Eigenschaften des Betons durch die Zugabe von Silicastaub. Unten, Wir werden die Ergebnisse der jüngsten Forschungsarbeit von S. zusammenfassen. Jagan und T. R. Neelakantan, das warf einen Blick auf die „Auswirkung von Silikatrauch auf die Aushärtungs- und Haltbarkeitseigenschaften von Beton.”
Bearbeitbarkeit
Der Setzmaßwert im Beton wird verwendet, um die Konsistenz von frisch hergestelltem Beton vor dem Abbinden zu messen, Dies zeigt die Verarbeitbarkeit und die Leichtigkeit an, mit der der Beton fließt. Niedrigere Setzwerte bei herkömmlichen Mischungen bedeuten im Allgemeinen, dass der Beton von höherer Qualität ist und umgekehrt.
Die Verarbeitbarkeitsstudie des Betons der Güteklasse M40 wurde unter Verwendung verschiedener Ersatzanteile von Quarzstaub durchgeführt, von 0% zu 15%. Die Ergebnisse zeigen, dass der Setzmaßwert mit zunehmendem Anteil an Silicastaub abnimmt. Dies kann durch die Tatsache erklärt werden, dass höhere Anteile an Silikastaub aufgrund der größeren Oberfläche der Silikastaubpartikel dazu neigen, mehr Wasser zu absorbieren. Als solche, Die Zugabe von Quarzstaub zu Beton kann seinen Setzwert und seine Verarbeitbarkeit erheblich verringern.
Druckfestigkeit
In der Studie wurde auch die Auswirkung der Zugabe von Quarzstaub auf die Druckfestigkeit von zwei Betonsorten untersucht: M25 und M40. Gesamt, Die Druckfestigkeit des Betons hat sich durch den höheren Anteil an hinzugefügtem Quarzstaub verbessert, mit der Zeit zunehmend.
Zum Beispiel, Wann 15% Dem M25-Beton wurde Quarzstaub zugesetzt, Die Druckfestigkeit wurde bei gemessen 26.56 MPa und 39.14 MPa bei 7 und 28 Tage bzw. Die maximale Verbesserung der Festigkeit wurde bei beobachtet 14 Tage, Messung 14.68%, sowie bei 90 Tage, Messung 13.62%.
Ähnlich, für Beton der Güteklasse M40, Die Druckfestigkeit wurde gemessen 36.14 MPa bei 7 Tage, und 55.21 MPa – bei 28 Tage. Die maximale Verbesserung der Druckfestigkeit betrug 13.01% bei 14 Tage und 12.19% bei 90 Tage.
Die Ergebnisse können durch die kontinuierliche Zunahme der Feinheit der Silica-Rauchpartikel erklärt werden. Dabei vergrößert sich die Gesamtoberfläche der Partikel, Sie füllen die Hohlräume in der Betonmischung effektiver, Dies führt zur Bildung einer dichter gepackten Struktur. Reduzierte Porosität, im Gegenzug, bedeutet eine verbesserte Festigkeit der gesamten Mischung.
Es ist erwähnenswert, dass die Verbesserung der Druckfestigkeit darüber hinaus nicht linear verläuft 28 Tage. Dies kann dadurch erklärt werden, dass im Nachhinein ein hemmendes Produkt gebildet wird 28 Tage, Dadurch wird die weitere chemische Reaktion des Silikatrauchs verhindert. Zusätzlich, mit der Zeit, die puzzolanische Aktivität von Silikatrauch nimmt ab, Dadurch wird die Festigkeitsverbesserung des Betons nachher verringert 28 Tage.
Elastizitätsmodul
Typisch, Höhere Werte des Elastizitätsmoduls führen zu einer erhöhten Steifigkeit des Materials. Als solche, Ein Hochleistungsbeton hat im Vergleich zu normalfestem Beton einen höheren Elastizitätsmodul. Das Verständnis der Wirkung von Quarzstaub auf den Elastizitätsmodul des Betons kann wertvolle Einblicke in die Eigenschaften und Anwendungen verschiedener Betonmischungen liefern.
Die Studie ergab, dass dies sowohl für die Betonqualitäten M25 als auch M40 gilt, der Elastizitätsmodul nahm mit dem erhöhten Anteil an Silicastaub zu. Die maximale Verbesserung wurde bei beobachtet 90 Tage mit 15% Ersatz von Silikatrauch, Messung 7.06% für Beton der Güteklasse M25, und 6.29% für M40-Beton.
Dies lässt sich dadurch erklären, dass der Mikrofüller Silikatstaub die Hohlräume im Beton ausfüllt und eine dicht gepackte Struktur bildet. Beim Laden, Die Last wird von Korn zu Korn übertragen, Dies führt zu einer erhöhten Belastung und Stressrate, Dadurch wird der Elastizitätsmodul des Betons erhöht.
Autogene Schrumpfung
Der autogene Schwindwert beschreibt die gleichmäßige Reduzierung der Innenfeuchte infolge der Zementhydratation. Diese autogene Schrumpfung trägt wesentlich zur Rissbildung im Beton bei, wenn das Verhältnis von Wasser zu Zement darunter liegt 0.4.
Die Studie ergab, dass die Schwindungsdehnung sowohl bei den Betonsorten M25 als auch M40 zunimmt, wenn der Anteil an Quarzstaub steigt. Der Beton der Güteklasse M40 zeigte eine höhere Rate an autogenem Schwinden, im Vergleich zur Sorte M25.
Als solche, Durch Erhöhen des Silicastaubanteils wird die Schwindungsrate des Betons erhöht. Höhere Quarzstaubanteile füllen die Hohlräume im Zementleim und erhöhen dessen Eigenspannung. Das, im Gegenzug, führt zu einer zusätzlichen Ausdehnung der Zementmatrix, Dies kann zu Mikrorissen im Beton führen und dessen Haltbarkeit beeinträchtigen.
Säureangriff
Wird häufig für Schiffsanwendungen verwendet, Beton muss eine angemessene Beständigkeit gegen Säuren und Salze aufweisen.
Für beide Betonsorten, Der maximale Widerstand gegen das Eindringen von Säure wurde bei beobachtet 15% Ersatz von Silikatrauch. Bei einer Erhöhung des Anteils des Silicastaubs, Auch der Widerstand gegen das Eindringen von Säure wurde erhöht. Das, wieder, kann durch die porenfüllende Fähigkeit von Silikatrauch erklärt werden. Durch das Auffüllen der Hohlräume im Beton, Es ist in der Lage, das Eindringen schädlicher Säuren zu bekämpfen. Zusätzlich, SiO2 in Silikatrauch reagiert mit Ca(OH)2, Es bildet sich ein undurchlässiges C-S-H-Gel. Dieses Gel trägt wesentlich dazu bei, die schädlichen Auswirkungen des Säureangriffs zu reduzieren, und, daher, erhöht die Haltbarkeit des Betons.
Letzte Worte
Gesamt, Die Untersuchung der Auswirkung der Zugabe unterschiedlicher Prozentsätze von Silikatrauch ergab die folgende Auswirkung von Silikatstaub auf die Eigenschaften von Beton:
- Bearbeitbarkeit. Ein höherer Anteil an Silicastaub verringert die Verarbeitbarkeit des Betons.
- Druckfestigkeit. Ein höherer Anteil an Silicastaub erhöht die Druckfestigkeit des Betons.
- Elastizitätsmodul. Durch die Zugabe von Silicastaub wird der Elastizitätsmodul des Betons erhöht, obwohl zwischen den unterschiedlichen Prozentsätzen des hinzugefügten Silicastaubs keine signifikanten Unterschiede beobachtet wurden.
- Autogenes Schrumpfen. Ein höherer Anteil an Quarzstaub erhöht die autogene Schwindung des Betons.
- Säureangriff. 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. Bei Henan Superior Abrasives Import & Export Co., GmbH, we offer various types of high-quality densified and undensified silica fume. Shop for silica fume now.
