En tant que sous-produit de la fusion du ferrosilicium, la fumée de silice peut être incorporée dans le béton pour améliorer sa résistance et sa résistance à la corrosion, et peut également être incorporé dans des bétons réfractaires pour améliorer leurs performances. Comme une sorte de matériau de finition pour une décoration ultérieure, le mortier autonivelant à base de gypse peut également être mélangé avec de la fumée de silice pour améliorer les performances, Abrasifs supérieurs du Henan has compiled the effect of silica fume on the performance of gypsum-based self-leveling mortar and the test process, hoping to deepen your understanding of silica fume.
Test of silica fume incorporated into gypsum-based self-leveling mortar
Test raw materials
- Cementitious materials: high-strength gypsum powder, P-O42.5 grade cement;
- Aggregate, filler: 0.18~0.42mm quartz sand, 0.04mm bicarbonate;
- Admixtures: Wacker 5010 dispersible emulsion powder, tartaric acid retarder, carboxypropyl methyl cellulose water retention agent, agent réducteur d'eau d'acide polycarboxylique, antimousse à base d'huile organosiliciée;
- Fumée de silice : Fumée de silice produite par Henan Superior Abrasives.
| Chemical Composition of Gel Materials and Silica Fume% | |||||||||
| type | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | MgO | CaO | Na2O | K2O | SO3 | Perte au feu |
| plâtre | 0.22 | 0.13 | — | 0.04 | 36.65 | — | 0.10 | 56.78 | 5.50 |
| ciment | 20.75 | 4.35 | 2.80 | 0.78 | 64.52 | 0.16 | 0.52 | 2.30 | 3.44 |
| fumée de silice | 94.88 | 0.82 | 0.69 | 0.60 | 0.19 | 0.78 | — | — | 1.37 |
Essai de dosage
Le rapport du système de mortier autonivelant à base de gypse est de la poudre de gypse à haute résistance, ciment, sable de quartz et carbonate de calcium lourd. Parmi eux, ciment 10%, Le sable de quartz 10% et bicarbonate 10%. La fumée de silice remplace une partie de la poudre de gypse à haute résistance, et la proportion de poudre de gypse à haute résistance commence à partir de 70% et diminue de 3% à chaque fois jusqu'à 55%, tandis que la proportion de fumée de silice augmente de 0 à 15%. Les additifs sont mélangés en fonction de la masse totale du système de mortier, le dosage de la poudre d'émulsion redispersable, ralentisseur, agent de rétention d'eau, l'agent réducteur d'eau et l'antimousse sont 1.0%, 0.02%, 0.5%, 1.0% et 0.02% respectivement. Le rapport eau/matière est 1:0.20.
Méthode d'essai
Préparation de l'échantillon et test de ses propriétés physiques et mécaniques: selon JC/T 1023-2007 “mortier autonivelant à base de plâtre” exigences, les matières premières pour déterminer le rapport de l'eau et bien mélanger pour obtenir une pâte homogène et moulage, pour déterminer la perte de débit de 30 minutes, temps de prise, résistance et taux de retrait du mortier.
Essai de résistance à l'eau: la résistance à l'eau est généralement exprimée par le coefficient de ramollissement, et le rapport de la résistance à la compression de l'éprouvette à l'état saturé d'absorption d'eau à celle à l'état sec est le coefficient de ramollissement. Deux groupes de spécimens standards sont maintenus jusqu'à 28 jours, puis un groupe d'échantillons est immergé dans de l'eau distillée à (23±2)℃ pendant 48h, et les spécimens sont sortis pour tester leur qualité et leur résistance à la compression, et le taux d'absorption d'eau et le coefficient de ramollissement sont calculés.
Effet de la micro fumée de silice sur les performances du mortier autonivelant à base de plâtre
Propriétés physiques et mécaniques
(1) Le test montre que lorsque la quantité de fumée de silice est augmentée de 0 à 6%, le débit initial de mortier augmente continuellement avec une amplitude plus grande, et la perte de débit de 30 minutes diminue; de 6% à 15%, le débit initial diminue lentement, et la perte de débit de 30 minutes augmente. Entre-temps, avec l'augmentation du mélange de fumée de silice, les temps de prise initiale et finale sont progressivement raccourcis, et le temps de prise montre une tendance décroissante proportionnelle.
(2) Fumée de silice dans le processus de formation, en raison du changement de phase par le rôle de la tension superficielle, la formation de particules sphériques amorphes de phase amorphe, et la surface est relativement lisse. Le matériau mélangé avec une quantité relativement faible de fumée de silice, le petit corps sphérique peut jouer le rôle de lubrification, de sorte que l'ensemble de la pâte de gypse ait une meilleure rétention d'eau et une meilleure fluidité. Cependant, parce que la fumée de silice a une activité de cendres volcaniques, plus de molécules d'eau adhèrent à la surface des particules de fumée de silice lorsque la quantité de dopage continue d'augmenter, l'effet d'adsorption sur l'eau est très évident, réduire la teneur en eau libre dans le système, résultant en un débit de mortier inférieur.
(3) L'effet d'adsorption de la fumée de silice sur l'eau entraînera un raccourcissement du temps de prise initial et final avec l'augmentation de la fumée de silice. Avec l'augmentation de la fumée de silice, la perte de débit sur 30min diminue puis augmente, et le temps de prise est raccourci, Donc, la maniabilité du mortier autonivelant à base de gypse peut être améliorée par un mélange approprié de fumée de silice.
(4) Lorsque le mélange de fumée de silice a été augmenté de 0 à 12%, les résistances à la flexion 28d et à la compression 24h et 28d ont augmenté de manière continue et significative, sauf pour la résistance à la flexion 24h, et tous ont atteint la valeur limite à 12% mélange; de 12% à 15%, les résistances à la flexion et à la compression ont été réduites.
(5) La résistance à la traction 28d du mortier a augmenté avec l'augmentation du dosage de la fumée de silice. la fumée de silice a une très petite taille de particules et remplit la surface des particules de gypse ainsi que les vides du mortier, ce qui rend la structure du mortier plus compacte et réduit la porosité, améliorant ainsi la force.
(6) Avec l'augmentation du mélange de fumée de silice, les 24h compressifs, 28d les résistances à la flexion et à la compression sont considérablement augmentées, sauf pour la résistance à la flexion 24h qui est légèrement réduite, et la résistance à la traction 28d est légèrement augmentée.
(7) The 28d shrinkage of gypsum-based self-leveling mortar varied less, sur 0.03%, when the amount of silica fume was mixed in the range of 0~15%. Par rapport au mortier sans fumée de silice, la variation de retrait du mortier autonivelant à base de gypse n'a pas beaucoup fluctué. Le retrait affecte l'adhérence du mortier autonivelant à base de gypse au sol, déformation superficielle, vides et fissures de la couche intermédiaire, etc. la fumée de silice est utilisée dans le mortier autonivelant à base de gypse et remplit les vides du mortier, qui a un bon effet de remplissage et réduit efficacement la valeur de retrait de séchage.
(8) Après durcissement du mortier autonivelant à base de plâtre, l'évaporation de l'excès d'eau à l'intérieur formera une structure de maille lâche et poreuse à l'intérieur du mortier, et ces structures en treillis entraînent une résistance inférieure du mortier et une faible résistance à l'eau. L'ajout de fumée de silice peut faire en sorte que le mortier autonivelant à base de gypse modifie la forme de contact entre les cristaux de gypse à condition d'atteindre le même degré d'écoulement, afin d'augmenter la résistance et d'améliorer la résistance à l'eau.
Résistance à l'eau
Le taux d'absorption d'eau du mortier autonivelant à base de gypse a tendance à augmenter d'abord, puis à baisser lorsque la quantité de fumée de silice augmente progressivement. Lorsque la quantité de fumée de silice est 9%, le taux d'absorption d'eau atteint le pic de 0.17, puis le taux d'absorption d'eau diminue.
D'un côté, le produit d'hydratation formé par l'hydratation de la fumée de silice présente les caractéristiques d'une bonne densité et d'une faible absorption d'eau, qui remplit les pores internes du mortier de gypse et empêche une partie de l'eau de pénétrer à l'intérieur du matériau, réduisant efficacement le taux d'absorption d'eau. D'autre part, la surface spécifique des fumées de silice est beaucoup plus grande que celle du gypse, et plus de molécules d'eau se fixent à la surface des particules de fumée de silice, qui relient les particules de fumée de silice par tension superficielle, réalisant ainsi l'effet de blocage de l'eau.
La résistance à la compression et le coefficient de ramollissement du mortier autonivelant à base de gypse montrent tous deux une tendance à la hausse puis à la baisse lorsque la quantité de fumée de silice augmente progressivement. Quand 6% de fumée de silice a été ajouté, le coefficient de ramollissement était 0.55, qui a augmenté de 15% par rapport à celui sans fumée de silice. Ceci est principalement dû au fait que le produit d'hydratation de la fumée de silice est insoluble dans l'eau et remplit les pores internes de la boue., qui augmente efficacement la résistance du mortier autonivelant à base de gypse à l'état saturé absorbant l'eau, améliorant ainsi la résistance à l'eau. Cependant, lorsque la quantité de fumée de silice est trop importante, les produits d'hydratation générés sont expansifs et ont un effet destructeur sur la structure formée par le système gélifiant, ce qui fait diminuer le coefficient de ramollissement. Pour résumer, le coefficient de ramollissement du mortier autonivelant à base de plâtre atteint la limite lorsque la quantité de fumée de silice est 6%.
L'effet de la fumée de silice sur les performances du mortier autonivelant à base de gypse s'est avéré être principalement dans l'amélioration de la fluidité, maniabilité, et raccourcissement du temps de prise, tandis que le dosage de la fumée de silice doit être de l'ordre de 10% afin d'assurer de meilleures performances, propriétés physiques et mécaniques complètes et résistance à l'eau. À la fois, nous pouvons également produire de la microsilice avec différents contenus et utilisations selon les différents besoins des clients, dont fumée de silice pour mortier autonivelant à base de plâtre.
