シリカフュームまたはマイクロシリカ

シリカフューム アモルファス材料は結晶の長距離秩序を示さないため. これは、金属シリコンおよびフェロ シリコンを製造するために使用される電気アーク炉内で得られる副産物です。. 極細ポゾランであること, それは150nmの粒子サイズを持っています. そのような極度の細かさは、コンクリートの理想的な成分になります. ポートランドセメントコンクリートが最も一般的な例です. 成分としてシリカフュームを含むコンクリートは、はるかに凝集性があります. 表面積が大きいので, コンクリートを準備する際の水の使用量を減らし、出血を大幅に減らすのに役立ちます.

メタカオリン

メタカオリン, 名前が示すように, 粘土鉱物カオリナイトから得られる. 磁器の製造に一般的に使用されます. メタカオリンの粒子サイズはコンクリートよりも小さいですが、, シリカフュームはサイズがはるかに細かい. カオリナイトの無水焼成形態として, 透過性を低下させながら、圧縮強度を向上させます。. 高性能コンクリートに広く使用されています, 繊維セメント, モルタル, しっくい.

物理化学分析

フライアッシュコンクリートへの使用比較

通り リサーチ, フライアッシュコンクリートにシリカフュームを使用すると、スランプの延長が減少することが観察されました. 一方、メタカオリンはスランプの延長を増加させ、それによって長時間の強度を提供します. シリカフュームのスランプ延長はわずか360Mm, 一方、メタカオリンは600Mnのスランプ延長を示しました. どちらの材料も、塩化物の浸透に対する耐性が向上しています. シリカフュームに対する塩化物イオンの拡散係数は、 3.20, 一方、メタカオリンの係数値は 7.47.

膨張性土の工学的性質に及ぼす影響の比較

ベントナイトやモンモリロナイトのような膨張性の土壌は、世界中のいくつかの構造物を構築するために使用されています. それらは、近くの水量の利用可能性に基づいて膨張または収縮する傾向があります. 膨張した土壌が洪水と地震を合わせたよりも多くの家屋に損害を与えていることは、依然として事実です。. 膨張土で作られた構造物は、土の沈下差に基づいて亀裂や損傷を引き起こす可能性があります. シリカフュームとメタカオリンの両方が、膨張土壌を処理するための添加安定剤として使用されます. の 勉強 両方の材料の濃度を変化させて準備された混合物. シリカフュームの追加により、混合物のアッターバーグ限界が増加しました, 一方、メタカオリンはそれを減らしました. シリカフュームは混合物の比重を減らし、メタカオリンはそれを増やしました. そしてこれらの変化に合わせて, メタカオリンは、混合物の最大乾燥重量を増加させ、最適な含水量を減少させました. シリカフュームを混合物に加えた場合、効果は正反対でした.

アルカリシリカ反応への影響比較

反応性の高いメタカオリンとシリカフュームは、 勉強した ASRの化学について (アルカリシリカ反応) 製品. どちらの材料も、モルタル バーの膨張を同等に制御しました. 通常、ASR製品のカルシウム含有量は時間とともに増加し続けます, 追加されたシリカフュームとメタカオリンを含む混合物は、成長のペースを遅くします. また, ASR製品のカルシウム-シリカ比率は増加し続けています, 線形トレンドに従う.

カオリン含有 40.19% Al2O3 の 54.66% Si02の, 活性成分の含有量が高く、セメントの水和を促進し、モルタルまたはコンクリートの初期強度を改善するのに役立ちます; 比表面積は15.lm2/gで粒子は細かい, 材料の充填効果を助長する. 有害イオンや総アルカリの含有量が少なく、モルタルやコンクリートに悪影響を与えません。.

コンクリートの流動性の比較

コンクリートの流動性は、建設事業において重要な役割を果たします. スプレッドのようなプロパティ, スランプ, とスランプロスは慎重に管理されています. それは結論付けられました 勉強 それ 5% に 15% メタカオリンの存在は、シリカフュームの使用と比較して、コンクリートの作業性を向上させます. 補助推理として, この研究では、粉砕された粒状の高炉スラグを使用することで、メタカオリン コンクリートの流動性をさらに改善できることも観察されました。 (GGBS), これは、シリカフュームを含むコンクリートよりも優れています.

コンクリートの耐久性比較

に発表された最近の研究 4月 2022 シリカフュームとメタカオリンのコンクリートへの影響をレビュー. 彼らはガス透過性をチェックしました, 水にアクセス可能な気孔率, 電気抵抗率, 塩化物イオン拡散. さまざまな添加剤量のコンクリート混合物が、さまざまな水/結合剤の比率を使用して調製されました. コンクリートの微細構造にポゾラン反応が観察された. 水にアクセス可能な気孔率が 11% に 1% コンクリート混合物へのシリカフュームの導入. でも, 水が入りやすい気孔率が急落した 12% に 4% 管理されたコンクリートサンプルと比較したメタカオリン.

からのシリカフュームの導入により、塩化物イオンの拡散が減少しました。 54% に 75%. 塩化物イオンの拡散は 55% に 86% メタカオリンの導入により. 両方の添加剤がコンクリートのガス透過性に大きな影響を与えることが注目されました. メタカオリンの存在により、透過性が低下します。 5% に 28%. 対照的に, から減少した透過性 6% に 22% シリカフューム添加後. 電気抵抗率は 64% に 163% シリカフュームとから 50% に 104% メタカオリン入り.

両方の添加物が加えられたので, この研究では、さまざまなコンクリート配合の試験耐久性と圧縮強度の間に直接的な相関関係があることも結論付けられています。.

酸化マグネシウムの微細構造変化

酸化マグネシウムまたはマグネシアは、高温での安定性から一般に耐火材料と見なされています。. デフォルトでは, 電気伝導率が低く、熱伝導率が高い. 防火剤として建築資材に使用されています. 調査結果は、シリカフュームを追加すると、コンクリート混合物の微細構造がより密になると結論付けています, より大きな圧縮強度につながります.

シリカフュームとメタカオリンを一緒に加えるとモルタルはどうなるか?

通常、コンクリートが準備されるとき, メタカオリンとシリカフュームが異なる混合物で追加されます. メタカオリンは混合前に細かく粉砕されています. シリカフュームはメタカオリンよりもすでに細かく、コンクリートの圧縮強度を上げるために添加されています. ユニークで 勉強, シリカフュームとメタカオリンの組み合わせがさまざまな割合で混合物に追加されました. 水の量も規制された. 両方の材料を別々に追加するとコンクリートが強化されますが、, 組み合わせることで相乗効果を発揮するようです. このような優れた組み合わせは、高性能コンクリートの製造においてその利点を証明することができます.

コンクリートの弾性に対する影響の比較

メタカオリンとシリカフュームはどちらもコンクリート製造用の経済的な添加剤です. セメントコンクリートにポゾラン材料を添加して強度を向上させることができます, 耐久性, と作業性. あ 勉強 シリカフュームまたはメタカオリンを添加したときのコンクリートの弾性率特性への影響を調査しました. モジュラス値が 12.77% メタカオリンまたはシリカフュームのいずれかを添加して構成した場合 10% ミックスの. セメントの代替 10% これらの添加剤のいずれかを使用すると、建設コストを直接節約し、構造全体の強度を向上させることができます.

両方の添加剤がその価値を証明する上記の例に加えて, バイナリコンクリート 大幅な改善も示す. シリカフュームまたはメタカオリンのいずれかがポルトランドセメントの一部を代替するため, より大きな強度と耐久性を示しました. セメントをカオリンに置換後, コンクリートの砂率を適切に減らすことができます, とポリの量(神秘的な酸) 高性能減水剤をわずかに増やして荒野の秋を調整できます 30-50 んん; セメント置換後 8% シリカフューム, コンクリートの砂率を適切に減らすことができます, とポリの量(神秘的な酸) 高性能減水剤をわずかに増やして荒野の秋を調整できます 30-50 んん; 蒸して, ベースグループの蒸し強さは 69.6 MPa. ベースグループの蒸気強度は69.6MPa, とのミックスの蒸し強さ 10% カオリナイトは83.6MPaに達し、混合物の蒸気強度は 8% シリカフュームが79.SMPaに到達, セメントをシリカフュームとカオリナイトに置き換えると、コンクリートの蒸気強度が向上することが示されています.

シリカフューム, 特に, 凍結融解に対する耐性と圧縮強度の点で有用であることが証明されました. 対照的に, 炭酸化に関してメタカオリンの価値が証明された. したがって, 添加剤によるポルトランドセメントの代替は経済的です, 掃除, そして環境にやさしい.