Ang papel ng metakaolin sa kongkreto

(1) Ang pagpapabuti ng lakas ng semento slurry at mortar, ang mataas na lakas ay isa sa mga tagapagpahiwatig ng mataas na pagganap na kongkreto. Isa sa mga pangunahing layunin ng pagdaragdag ng metakaolin ay upang mapabuti ang lakas ng semento mortar at kongkreto.

Nagsagawa sina Poon et al. (2001) ng mga pagsubok sa compressive strength sa mga cement slurries na may water cement ratio na 0.3, na inihanda sa pamamagitan ng pagpapalit ng Portland cement ng 0-20% (mass fraction) na kaolin at silica powder. Ipinakita ng mga resulta na ang compressive strength ng mga cement slurries na naglalaman ng 5% hanggang 20% ​​kaolin ay mas mataas kaysa sa reference cement sa lahat ng edad, kung saan ang semento na naglalaman ng 10% kaolin ay nagpapakita ng 20% ​​na pagtaas sa lakas sa 28 at 90 araw kumpara sa reference cement. Ang semento na naglalaman ng 5% hanggang 10% silica powder ay nagpakita rin ng 20% ​​na pagtaas sa lakas sa 28 at 90 araw kumpara sa reference cement. Ang lakas nito sa 28d at 90d ay katumbas ng kaolin cement, ngunit ang maagang lakas nito ay mas mababa kaysa sa benchmark cement. Ipinapahiwatig ng pagsusuri na maaaring ito ay may kaugnayan sa matinding agglomeration ng silicon powder na ginamit at hindi sapat na dispersion sa cement slurry.

(2) Pinag-aralan nina Li Keliang et al. (2005) ang mga epekto ng temperatura ng calcination, oras ng calcination, at nilalaman ng SiO2 at A12O3 sa kaolin sa aktibidad ng metakaolin upang mapabuti ang lakas ng semento. Ang mga high-strength concrete at soil polymer ay inihanda gamit ang metakaolin. Ipinapakita ng mga resulta na kapag ang nilalaman ng kaolin ay 15% at ang water cement ratio ay 0.4, ang 28 araw na compressive strength ay 71.9 MPa. Kapag ang nilalaman ng kaolin ay 10% at ang water cement ratio ay 0.375, ang 28 araw na compressive strength ay 73.9 MPa. Bukod dito, kapag ang nilalaman ng metakaolin ay 10%, ang activity index nito ay umaabot sa 114, na 11.8% na mas mataas kaysa sa parehong dami ng silicon powder. Samakatuwid, pinaniniwalaan na ang metakaolin ay maaaring gamitin upang maghanda ng high-strength concrete.

Pinag-aralan nina Qian Xiaoqian et al. (2001) ang axial tensile stress-strain relationship ng kongkreto na may kaolin content na 0, 0.5%, 10%, at 15%. Natuklasan nila na sa pagtaas ng kaolin content, ang peak strain ng axial tensile strength ng kongkreto ay tumaas nang malaki, at ang tensile elastic modulus ay nanatiling halos hindi nagbabago. Gayunpaman, ang compressive strength ng kongkreto ay tumaas nang malaki, at ang compressive strength ratio ay bumaba nang naaayon. Kapag ang content ng kaolin ay 15%, ang tensile strength at compressive strength ng kongkreto ay 128% at 184% ng reference concrete, ayon sa pagkakabanggit.

Natuklasan nina Cao Zhengliang et al. (2004) sa kanilang pag-aaral tungkol sa epekto ng pagpapalakas ng ultrafine powder ng metakaolin sa kongkreto na, sa ilalim ng parehong fluidity, ang mortar na naglalaman ng 10% metakaolin ay nagpataas ng compressive strength at flexural strength nito ng 6% hanggang 8% pagkatapos ng 28 araw. Ang maagang pag-unlad ng lakas ng kongkretong hinaluan ng metakaolin ay mas mabilis kaysa sa karaniwang kongkreto. Kung ikukumpara sa benchmark concrete, ang kongkretong naglalaman ng 15% metakaolin ay may 84% na pagtaas sa 3D axial compressive strength at 80% na pagtaas sa 28d axial compressive strength, habang ang static elastic modulus ay may 9% na pagtaas sa 3D at 8% na pagtaas sa 28d.

Pinag-aralan nina Huang Zhan et al. (2008) ang epekto ng iba't ibang ratio ng paghahalo ng metakaolin at slag sa lakas at tibay ng kongkreto. Ipinapakita ng mga resulta na ang pagdaragdag ng metakaolin sa slag concrete ay nagpapabuti sa parehong lakas at tibay ng kongkreto. Ang pinakamainam na ratio ng slag sa semento ay nasa humigit-kumulang 3:7, na nagreresulta sa ideal na lakas ng kongkreto. Ang pagkakaiba sa arko ng composite concrete ay bahagyang mas mataas kaysa sa single slag concrete, dahil sa epekto ng volcanic ash ng metakaolin. Ang splitting tensile strength nito ay mas mataas kaysa sa benchmark concrete.

Gumamit sina Yang Fengling et al. (2011) ng pantay na dami ng metakaolin, fly ash, at slag upang palitan ang semento, at hiwalay na hinalo ang metakaolin sa fly ash at slag upang ihanda ang kongkreto. Pinag-aralan ang workability, compressive strength, at tibay ng kongkreto. Ipinakita ng mga resulta na kapag ginamit ang kaolin upang palitan ang 5% hanggang 25% ng semento sa pantay na dami, napabuti ang compressive strength ng kongkreto sa lahat ng edad; Kapag ginamit ang kaolin sa pantay na dami upang palitan ang semento ng 20%, ang compressive strength sa bawat edad ay mainam. Ang lakas sa 3d, 7d, at 28d ay 26.0%, 14.3%, at 8.9% na mas mataas kaysa sa kongkreto nang walang idinagdag na kaolin, ayon sa pagkakabanggit. Ipinapahiwatig nito na para sa Type II Portland cement, ang pagdaragdag ng metakaolin ay maaaring mapabuti ang lakas ng inihandang kongkreto.

Ginamit nina Zhang Chengbo et al. (2012) ang steel slag, metakaolin, at iba pang materyales bilang pangunahing hilaw na materyales upang ihanda ang geopolymer cement upang palitan ang tradisyonal na Portland cement, na nakamit ang layunin ng pagtitipid ng enerhiya, pagbabawas ng pagkonsumo, at paggawa ng basura bilang kayamanan. Ipinakita ng mga resulta na kapag ang nilalaman ng bakal at nilalaman ng fly ash ay parehong 20%, ang lakas ng test block sa 28 araw ay umabot sa napakataas na antas (95.5MPa). Habang tumataas ang dami ng idinagdag na steel slag, maaari rin itong gumanap ng isang tiyak na papel sa pagbabawas ng pag-urong ng geopolymer cement.

Ginamit ni Chen Guocan (2010) ang teknikal na ruta ng "Portland cement+active mineral admixture+high-efficiency water reducing agent", magnetized water concrete technology at conventional preparation process, at nagsagawa ng mga eksperimento sa paghahanda sa low-carbon ultra-high strength stone slag concrete gamit ang mga lokal na hilaw na materyales tulad ng mga bato at slag. Ipinapahiwatig ng mga resulta na ang naaangkop na dosis ng metakaolin ay 10%. Ang mass to strength ratio ng kontribusyon ng semento sa bawat unit mass ng ultra-high strength stone slag concrete ay humigit-kumulang 4.17 beses kaysa sa ordinaryong kongkreto, 2.49 beses kaysa sa high-strength concrete (HSC), at 2.02 beses kaysa sa reactive powder concrete (RPC). Samakatuwid, ang ultra-high strength stone slag concrete na inihanda gamit ang low dosage cement ang direksyon ng pag-unlad ng kongkreto sa panahon ng low-carbon economy.

(3) Matapos idagdag ang kaolin na may frost resistance sa kongkreto, ang pore size ng kongkreto ay lubhang nababawasan, na nagpapabuti sa freeze-thaw cycle ng kongkreto. Natuklasan ni Feng Naiqian (2002) na sa ilalim ng isang tiyak na bilang ng mga freeze-thaw cycle, ang elastic modulus ng sample ng kongkreto na may 15% na nilalaman ng kaolin sa edad na 28 araw ay mas mataas nang malaki kaysa sa reference concrete sa edad na 28 araw. Ang pinagsama-samang aplikasyon ng metakaolin at iba pang mineral ultrafine powders sa kongkreto ay maaaring lubos na mapabuti ang tibay ng kongkreto.