La rolo de metakaolino en betono

(1) Plibonigante la forton de cementa ŝlimo kaj mortero, alta forto estas unu el la indikiloj de alt-efikeca betono. Unu el la ĉefaj celoj de aldono de metakaolino estas plibonigi la forton de cementa mortero kaj betono.

Poon kaj aliaj (2001) faris testojn pri kunprema forto sur cementaj suspensiaĵoj kun akvo-cemento-proporcio de 0.3, preparitaj anstataŭigante portlandan cementon per 0-20% (masa frakcio) kaolino kaj silika pulvoro. La rezultoj montris, ke la kunprema forto de cementaj suspensiaĵoj enhavantaj 5% ĝis 20% kaolinon estis pli alta ol tiu de la referenca cemento ĉe ĉiuj aĝoj, kun cemento enhavanta 10% kaolinon montranta 20% pliiĝon de forto je 28 kaj 90 tagoj kompare kun la referenca cemento. Cemento enhavanta 5% ĝis 10% silikan pulvoron ankaŭ montris 20% pliiĝon de forto je 28 kaj 90 tagoj kompare kun la referenca cemento. Ĝia forto je 28d kaj 90d estas ekvivalenta al tiu de kaolina cemento, sed ĝia frua forto estas pli malalta ol la referenca cemento. Analizo sugestas, ke tio povus esti rilata al la severa aglomerado de la uzata silika pulvoro kaj nesufiĉa disperso en la cementaj suspensiaĵoj.

(2) Li Keliang kaj aliaj (2005) studis la efikojn de kalciniĝa temperaturo, kalciniĝa tempo, kaj SiO2 kaj A12O3 enhavo en kaolino sur la aktivecon de metakaolino por plibonigi la forton de cementa betono. Alt-fortaj betonaj kaj grundaj polimeroj estis preparitaj uzante metakaolinon. La rezultoj montras, ke kiam la enhavo de kaolino estas 15% kaj la akvo-cemento-proporcio estas 0.4, la 28-taga kunprema forto estas 71.9 MPa. Kiam la enhavo de kaolino estas 10% kaj la akvo-cemento-proporcio estas 0.375, la 28-taga kunprema forto estas 73.9 MPa. Krome, kiam la enhavo de metakaolino estas 10%, ĝia aktiveca indico atingas 114, kio estas 11.8% pli alta ol la sama kvanto de silicia pulvoro. Tial, oni kredas, ke metakaolino povas esti uzata por prepari alt-fortan betonon.

Qian Xiaoqian kaj aliaj (2001) studis la rilaton inter aksa streĉo kaj deformado de betono kun kaolina enhavo de 0, 0.5%, 10% kaj 15%. Ili trovis, ke kun la pliiĝo de la kaolina enhavo, la pinta deformado de la aksa streĉo-rezisto de betono signife pliiĝis, kaj la streĉa elasta modulo restis baze senŝanĝa. Tamen, la kunprema forto de betono signife pliiĝis, kaj la kunprema forto-proporcio koresponde malpliiĝis. Kiam la kaolina enhavo estas 15%, la streĉo-rezisto kaj kunprema forto de la betono estas 128% kaj 184% de la referenca betono, respektive.

Cao Zhengliang kaj aliaj (2004) trovis en sia studo pri la fortiga efiko de ultrafajna pulvoro de metakaolino sur betono, ke sub la sama fluideco, mortero enhavanta 10% da metakaolino pliigis sian kunpreman forton kaj fleksan forton je 6% ĝis 8% post 28 tagoj. La frua fortevoluo de betono miksita kun metakaolino estis signife pli rapida ol tiu de norma betono. Kompare kun la kompara betono, la betono enhavanta 15% da metakaolino havas 84%-an pliiĝon en 3D-aksa kunprema forto kaj 80%-an pliiĝon en 28d-aksa kunprema forto, dum la statika elasta modulo havas 9%-an pliiĝon en 3D kaj 8%-an pliiĝon en 28d.

Huang Zhan kaj aliaj (2008) studis la efikon de malsamaj miksaj proporcioj de metakaolino kaj skorio sur la forton kaj daŭripovon de betono. La rezultoj montras, ke la aldono de metakaolino al skoria betono plibonigas kaj la forton kaj daŭripovon de la betono. La optimuma proporcio de skorio al cemento estas ĉirkaŭ 3:7, rezultante en ideala betona forto. La arka diferenco de kompozita betono estas iomete pli alta ol tiu de unuopa skoria betono, pro la vulkancindra efiko de metakaolino. Ĝia disŝira streĉa forto estas pli alta ol tiu de la kompara betono.

Yang Fengling kaj aliaj (2011) uzis egalajn kvantojn de metakaolino, flugcindro, kaj skorio por anstataŭigi cementon, kaj aparte miksis metakaolinon kun flugcindro kaj skorio por prepari betonon. La prilaborebleco, kunprema forto, kaj daŭreco de la betono estis studitaj. La rezultoj montris, ke kiam kaolino estis uzata por anstataŭigi 5% ĝis 25% de cemento en egalaj kvantoj, la kunprema forto de betono je ĉiuj aĝoj pliboniĝis; Kiam kaolino estas uzata en egalaj kvantoj por anstataŭigi cementon je 20%, la kunprema forto je ĉiu aĝo estas ideala. La forto je 3d, 7d, kaj 28d estas 26.0%, 14.3%, kaj 8.9% pli alta ol tiu de betono sen aldonita kaolino, respektive. Ĉi tio indikas, ke por Tipo II Portlanda cemento, la aldono de metakaolino povas plibonigi la forton de la preparita betono.

Zhang Chengbo kaj aliaj (2012) uzis ŝtalskorion, metakaolinon kaj aliajn materialojn kiel ĉefajn krudmaterialojn por prepari geopolimeran cementon por anstataŭigi tradician portlandan cementon, atingante la celon de energiŝparo, konsumredukto kaj transformado de rubo en trezoron. La rezultoj montris, ke kiam la ŝtalenhavo kaj la cindroenhavo ambaŭ estis 20%, la forto de la testbloko post 28 tagoj atingis tre altan nivelon (95.5MPa). Dum la kvanto de aldonita ŝtalskorio pliiĝas, ĝi ankaŭ povas ludi certan rolon en reduktado de la ŝrumpado de geopolimera cemento.

Chen Guocan (2010) adoptis la teĥnikan vojon de "portlanda cemento + aktiva minerala aldonaĵo + alt-efika akvo-reduktilo", magnetigitan akvo-betonan teknologion kaj konvencian preparprocezon, kaj faris preparajn eksperimentojn pri malaltkarbona ultra-alta-forta ŝtonskoria betono uzante loke fontatajn krudmaterialojn kiel ŝtonoj kaj skorio. La rezultoj indikas, ke la taŭga dozo de metakaolino estas 10%. La maso-forta proporcio de cementa kontribuo por unuo de maso de ultra-alta-forta ŝtonskoria betono estas ĉirkaŭ 4,17-oble tiu de ordinara betono, 2,49-oble tiu de alt-forta betono (HSC), kaj 2,02-oble tiu de reaktiva pulvora betono (RPC). Tial, ultra-alta-forta ŝtonskoria betono preparita kun malalta dozo de cemento estas la direkto de betona disvolviĝo en la epoko de malaltkarbona ekonomio.

(3) Post aldono de kaolino kun frostrezisto al betono, la porgrandeco de la betono multe reduktiĝas, plibonigante la frost-degelciklon de la betono. Feng Naiqian (2002) trovis, ke sub certa nombro da frost-degelcikloj, la elasta modulo de la betona specimeno kun 15%-a kaolina enhavo je 28 tagoj de aĝo estas signife pli alta ol tiu de la referenca betono je 28 tagoj de aĝo. La kompozita apliko de metakaolino kaj aliaj mineralaj ultrafajnaj pulvoroj en betono povas multe plibonigi la daŭripovan rendimenton de betono.