Silika Dumanı veya mikrosilika

silika dumanı amorf bir malzeme olarak, bir kristalin uzun menzilli düzenini sergilemez. Silisyum metali ve ferro silisyum üretmek için kullanılan elektrik ark ocaklarında elde edilen bir yan üründür.. Ultra ince bir puzolanik olmak, 150 nm parçacık boyutuna sahiptir. Bu aşırı incelik, onu beton için ideal bir bileşen yapar.. Portland çimentosu betonu en popüler örnektir. İçeriğinde silis dumanı bulunan beton çok daha yapışkandır. Çok yüksek yüzey alanı sayesinde, beton hazırlarken su kullanımını azaltmaya yardımcı olur ve ayrıca kanamayı büyük ölçüde azaltır.

metakaolin

metakaolin, adından da anlaşılacağı gibi, kil minerali kaolinitten elde edilir. Porselen üretiminde yaygın olarak kullanılır.. Metakaolin partikül boyutları betondan daha küçük olmasına rağmen, silika dumanı boyut olarak çok daha incedir. Susuz kalsine edilmiş bir kaolinit formu olarak, geçirgenliği azaltırken geliştirilmiş bir basınç dayanımı sağlar. Yüksek performanslı betonda yaygın olarak kullanılmaktadır., fiber çimento, harç, ve sıva.

Fiziksel Kimyasal Analiz

Uçucu Kül Betonda kullanım için karşılaştırma

göre Araştırma, Uçucu kül betonunda silika dumanı kullanımının çökme uzamasını azalttığı gözlemlenmiştir.. Metakaolin çökme uzamasını artırarak uzun süreli dayanım sağlar.. Silika dumanı için çökme uzantısı sadece 360Mm idi, metakaolin 600Mn'lik bir çökme uzantısı sergilerken. Her iki malzeme de klorür penetrasyonuna karşı geliştirilmiş direnç sağlar. Silis dumanı için klorür iyonunun difüzyon katsayısı 3.20, metakaolin için katsayı değeri ise 7.47.

Genleşen zeminin mühendislik özellikleri üzerindeki etkilerin karşılaştırılması

Bentonit veya montmorillonit gibi geniş toprak, dünya çapında çeşitli yapıların yapımında kullanılır.. Çevrelerindeki su hacminin mevcudiyetine bağlı olarak şişme veya büzülme eğilimindedirler.. Geniş toprakların, sel ve depremlerin toplamından daha fazla eve zarar verdiği bir gerçektir.. Geniş topraktan yapılan yapılar, toprağın farklı oturmasına bağlı olarak çatlaklar ve hasarlar geliştirebilir.. Hem silis dumanı hem de metakaolin, genişleyen toprağı işlemek için katkı maddesi stabilizatör ajanları olarak kullanılır.. bu ders çalışma her iki malzemenin değişen konsantrasyonları ile hazırlanmış karışımlar. Silika dumanının eklenmesi, karışım için Atterberg sınırlarını artırdı, metakaolin azaltırken. Silis dumanı karışımın özgül ağırlığını azalttı ve metakaolin bunu artırdı. Ve bu değişikliklerle eşzamanlı olarak, metakaolin, maksimum kuru ağırlığı arttırdı ve karışımın optimum su içeriğini azalttı.. Efektler, karışıma silika dumanı eklendiğinde bir ayna karşısındaydı..

Alkali-silika reaksiyonları üzerindeki etkilerin karşılaştırılması

Yüksek reaktiviteli metakaolin ve silika dumanı okudu ASR kimyaları için (alkali-silika reaksiyonu) ürünler. Her iki malzeme de harç çubuklarının genişlemesini eşit olarak kontrol etti. Tipik olarak ASR ürünlerindeki kalsiyum içeriği zamanla artmaya devam eder., eklenen silika dumanı ve metakaolin içeren karışımlar büyüme hızını düşürür. Ayrıca, ASR ürünleri için kalsiyum-silika oranı artmaya devam etti, doğrusal bir trendin ardından.

kaolin içerir 40.19% Al203 ve 54.66% Si02'nin, yüksek aktif bileşen içeriği olan ve çimentonun hidratasyonunu hızlandırmaya ve harç veya betonun erken dayanımını iyileştirmeye elverişli olan; özgül yüzey alanı 15.lm2/g'dir ve parçacıklar incedir, malzemenin doldurma etkisine elverişli olan. Zararlı iyonlar ve toplam alkali içeriği o kadar düşüktür ki, harç veya beton üzerinde olumsuz bir etkisi yoktur..

Betonun akışkanlığının karşılaştırılması

Beton akışkanlığı inşaat işinde hayati bir rol oynar. Yayılma gibi özellikler, çöküş, ve çökme kaybı dikkatli bir şekilde kontrol edilir. Bir ders çalışma o 5% ile 15% metakaolinin varlığı, silika dumanı kullanımına kıyasla beton için daha iyi işlenebilirlik sağlar. Ek çıkarım olarak, Çalışma ayrıca metakaolin betonunun akışkanlığının, öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu kullanılarak daha da geliştirilebileceğini gözlemledi. (GGBS), silis dumanı içeren betondan daha iyi olan.

Beton dayanıklılık karşılaştırması

Yakın zamanda yayınlanan bir çalışma Nisan 2022 silika dumanı ve metakaolinin beton üzerindeki etkilerini gözden geçirdi. Gaz geçirgenliğini kontrol ettiler, su erişilebilir gözeneklilik, elektrik direnci, ve klorür iyonu difüzyonu. Farklı su/bağlayıcı oranları kullanılarak değişen katkı miktarlarına sahip beton karışımları hazırlanmıştır.. Betonun mikro yapısında puzolanik reaksiyonlar gözlendi. Suya erişilebilen gözeneklilik azaldı 11% ile 1% beton karışımına silis dumanının eklenmesiyle. Yine de, suya erişilebilen gözeneklilik 12% ile 4% kontrollü beton numunelere kıyasla metakaolin ile.

Klorür iyonlarının difüzyonu, silis dumanının eklenmesiyle azaldı. 54% ile 75%. Klorür iyonu difüzyonu değişirken 55% ile 86% metakaolin'in piyasaya sürülmesiyle. Her iki katkı maddesinin de betonun gaz geçirgenliğini önemli ölçüde etkilediği kaydedildi.. Metakaolin varlığı geçirgenliği azaltır 5% ile 28%. Tersine, geçirgenlik azaltılmış 6% ile 22% silika dumanı ekledikten sonra. Elektriksel direnç 64% ile 163% silika dumanı ve 50% ile 104% metakaolin ile.

Her iki katkı maddesi de eklendiğinden, Çalışma ayrıca, farklı beton karışımları için test dayanıklılığı ve basınç dayanımı arasında doğrudan bir ilişki olduğu sonucuna varmıştır..

Magnezyum oksitte mikro yapı değişiklikleri

Magnezyum oksit veya magnezya, yüksek sıcaklıklarda kararlılığı nedeniyle popüler olarak refrakter bir malzeme olarak kabul edilir.. Varsayılan olarak, düşük elektriksel iletkenliğe ve yüksek termal iletkenliğe sahiptir. İnşaat malzemelerinde yanmazlık maddesi olarak kullanım alanı bulur.. Çalışma bulguları, silika dumanı ilavesinin beton karışımında daha yoğun mikro yapılara yol açtığı sonucuna varmıştır., daha fazla basınç dayanımına yol açan.

Silis dumanı ve metakaolin birlikte eklendiğinde harca ne olur??

Tipik olarak beton hazırlandığında, metakaolin ve silika dumanı farklı karışımlarda eklenir. Metakaolin karıştırılmadan önce ince öğütülür. Silika dumanı zaten metakaolinden daha incedir ve betondaki basınç dayanımını artırmak için eklenir. benzersiz ders çalışma, silika dumanı ve metakaolin kombinasyonu, karışımlara değişen oranlarda eklendi. Su miktarı da düzenlendi. Her iki malzeme ayrı ayrı eklendiğinde betonu güçlendirirken, kombinasyon halinde eklendiğinde sinerjik bir etki gösteriyor gibi görünüyorlar. Böyle mükemmel bir kombinasyon, yüksek performanslı beton üretiminde avantajını kanıtlayabilir..

Betonun elastikiyeti üzerindeki etkilerin karşılaştırılması

Hem metakaolin hem de silis dumanı, beton üretimi için ekonomik katkı maddeleridir.. Mukavemetini artırmak için betona puzolanik malzemeler eklenebilir., dayanıklılık, ve işlenebilirlik. A ders çalışma silika dumanı veya metakaolin eklenmesi üzerine betonun elastisite modülü özelliği üzerindeki etkisini araştırdı. modül değerinin arttığı gözlemlendi. 12.77% oluşturmak için metakaolin veya silika dumanı eklendiğinde 10% karışımın. tarafından çimentonun değiştirilmesi 10% Bu katkı malzemelerinden herhangi biri ile inşaat maliyetlerinde doğrudan tasarruf sağlanabilir ve yapının genel mukavemetinde iyileşme sağlanabilir..

Her iki katkı maddesinin de değerlerini kanıtladığı yukarıdaki durumlara ek olarak, ikili beton ayrıca önemli gelişmeler gösterir. Silis dumanı veya metakaolin kısmen Portland çimentosunun yerini aldığından, daha fazla güç ve dayanıklılık sergiledi. Çimentoyu kaolin ile değiştirdikten sonra, betonun kum oranı uygun şekilde azaltılabilir, ve poli miktarı(efsanevi asit) yüksek performanslı su azaltıcı madde, vahşi düşüşü ayarlamak için biraz artırılabilir 30-50 mm; çimento ile değiştirdikten sonra 8% silika dumanı, betonun kum oranı uygun şekilde azaltılabilir, ve poli miktarı(efsanevi asit) yüksek performanslı su azaltıcı madde, vahşi düşüşü ayarlamak için biraz artırılabilir 30-50 mm; buharlama yoluyla, baz grubun buhar gücü 69.6 MPa. Baz grubunun buharlama gücü 69.6MPa idi., ile karışımın buhar gücü 10% kaolinit 83.6MPa'ya ulaştı ve karışımın buharlama gücü 8% silis dumanı 79.SMPa'ya ulaştı, çimentonun silis dumanı ve kaolinit ile değiştirilmesinin betonun buharlaşma mukavemetini artırabileceğini belirtmek.

silika dumanı, özellikle, donma-çözülme direnci ve basınç dayanımı açısından yararlı olduğu kanıtlanmıştır. Tersine, metakaolin, karbonatlaşma konusunda değerini kanıtladı. Buradan, portland çimentosunun katkı maddeleri ile ikame edilmesi ekonomiktir, temiz, ve çevre dostu.