اهمیت سیلیس در بتن سازی

اهمیت سیلیس در بتن سازی – بتن یکی از متداول ترین مواد روی زمین بعد از آب است. استفاده از مواد نانو ، به ویژه نانو سیلیس به عنوان ماده سیمانی مکمل ، در تولید خمیر ، ملات و بتن پتانسیل تولید مواد با ویژگی های جدید و جالب مانند ویژگی های مقاومت و دوام افزایش یافته را فراهم می کند. در این مقاله ، مروری بر استفاده از نانو سیلیس در خمیر ، ملات و بتن ارائه شده است که بینشی در مورد استفاده از نانو سیلیس در گذشته اخیر ارائه می دهد. همچنین توسعه فعلی کاربرد نانو سیلیس را با روند / پتانسیل آینده و پیامدهای نانو سیلیس در مواد پایه سیمان فراهم می کند. ۱. معرفی اهمیت مواد سیمانی در صنعت ساختمان بسیار چشمگیر است. با این حال ، انواع برنامه های کاربردی آنها نباید پیچیدگی آنها را پنهان کند. آنها در واقع مواد ترکیبی با ساختارهای داخلی چند مقیاس هستند که طی قرن ها تکامل یافته اند. به طور خاص ، ماتریس خمیر سیمان اساساً ماده ای متخلخل است که از هیدروکسید کلسیم (پرتلندیت) ، آلومینات و سیمان بدون آب (کلینکر) جاسازی شده در یک محصول هیدراتاسیون نانوساختار بی ساختار ، ژل موسوم به C-S – H (هیدرات سیلیکات کلسیم) تشکیل شده است.

انواع ژل های مورد مصرف اهمیت سیلیس در بتن سازی

این ژل محصول هیدراتاسیون غالب خمیر سیمان است ، نه تنها به این دلیل که فراوانترین ماده تشکیل دهنده (۵۰-۷۰٪ حجمی) است ، بلکه به دلیل خواص مکانیکی فوق العاده خوب آن است. نسبت نانوذرات به سطح به نانوذرات زیاد است. به این ترتیب ، ذرات نانو با قطر ۴ نانومتر بیش از ۵۰٪ از اتمهای آن در سطح است و بنابراین بسیار واکنش پذیر هستند (ویسنر و بوترو ، ۲۰۰۷). رفتار چنین موادی عمدتاً تحت تأثیر واکنشهای شیمیایی در رابط کاربری و تحت تأثیر این واقعیت است که آنها به راحتی سنگدانه ها را تشکیل می دهند. وقتی سطح بالاتر خیس می شود ، باعث کاهش آب پراکنده آزاد در سیستم های آبی موجود در مخلوط می شود. بنابراین ، استفاده از نانوذرات در ملات ها و بتن ها رفتار آنها را نه تنها در شرایط تازه ، بلکه در شرایط سخت شده ، و همچنین توسعه فیزیکی / مکانیکی و ریز ساختار به طور قابل توجهی اصلاح می کند (Senff ، Labrincha ، Ferreira ، Hotza ، و Repette ، ۲۰۰۹ ) در سال های اخیر ، استفاده از نانوذرات در بسیاری از زمینه های کاربردی برای ساخت مواد با ویژگی های جدید مورد توجه خاص قرار گرفته است. وقتی ذرات فوق ریز در خمیر سیمان ، ملات یا بتن سیمان پرتلند قرار می گیرند ، موادی با خصوصیات متفاوت از مواد معمولی بدست می آیند.

عملکرد ملات ها و سیمان ها

عملکرد این مواد مبتنی بر سیمان به شدت به ذرات جامد نانو اندازه ، مانند ذرات سیلیکات-هیدرات کلسیم (C-S-H) ، یا تخلخل اندازه نانو در منطقه انتقال سطحی بین سیمان و ذرات سنگدانه بستگی دارد. . خواص معمول تحت تأثیر ذرات یا حفره های اندازه نانو ، مقاومت ، دوام ، جمع شدگی و پیوند فولادی است (Collepardi و همکاران ، ۲۰۰۵). ذرات نانو SiO2 (نانو سیلیس) می توانند فضای بین ذرات ژل C-S – H را پر کنند و به عنوان یک پرکننده نانو عمل کنند. علاوه بر این ، با واکنش پوزولانی با هیدروکسید کلسیم ، مقدار C-S-H افزایش می یابد ، در نتیجه باعث متراکم شدن ماتریس می شود ، در نتیجه مقاومت و دوام مواد بهبود می یابد (چولایی ، رشیدی ، اردجمند ، یادگاری و سلطانیان ، ۲۰۱۲ ؛ Hou و همکاران ، ۲۰۱۳ ؛ Zapata ، Portela ، Suárez و Carrasquillo ، ۲۰۱۳). تحقیقات قبلی (Björnström، Martinelli، Matic، Börjesson، & Panas، ۲۰۰۴؛ Lea، ۱۹۹۸؛ Qing، Zenan، Deyu، and Rongshen، ۲۰۰۷) نشان می دهد که درج ذرات نانو خصوصیات حالت تازه و سخت شده را اصلاح می کند ، حتی اگر با ماده معدنی معمولی مقایسه شود اضافات به نظر می رسد ذرات کلوئیدی سیلیس آمورف به طور قابل توجهی بر روند هیدراتاسیون C3S تأثیر بگذارند.

مقایسه نانوسیلیس و میکروسیلیس

نانو سیلیس در مقایسه با دود سیلیس (SF) زمان گیرش ملات را کاهش می دهد (Qing و همکاران ، ۲۰۰۷) و باعث کاهش خونریزی و تفکیک آب می شود ، در حالی که انسجام مخلوط ها را در حالت تازه بهبود می بخشد (کالپاردی ، اولگوت ، اسکارپ ، و ترولی ، ۲۰۰۲). خمیر سیمان افزوده شده توسط نانو سیلیس کاهش زمان گیرش را نشان داد (Lin، Lin، Chang، Luo، & Cai، ۲۰۰۸؛ Singh، Agarwal، Bhattacharyya، Sharma، & Ahalawat، ۲۰۱۱؛ ​​Singh، Bhattacharyya، & Singh، ۲۰۱۲) ، کوتاه شده مدت زمان هیدراتاسیون خاموش و القا ، کوتاه شدن زمان رسیدن به اوج گرمای هیدراتاسیون و افزایش تولید هیدروکسید کلسیم در سنین اولیه (Ltifi ، Guefrech ، Mounanga و Khelidj ، ۲۰۱۱ ؛ Senff و همکاران ، ۲۰۰۹). وقتی با خاکستر بادی فوق العاده ریز ترکیب شود ، عملکرد بهتری نسبت به عملکرد حاصل از SF حاصل می شود (Lea، ۱۹۹۸؛ Li، Xiao، & Ou، ۲۰۰۴؛ Li et al.، ۲۰۰۴). علاوه بر این ، مقاومت فشاری ملات یا بتن با SF در مقایسه با فرمولاسیون بدون اضافات بهبود یافت.

اهمیت سیلیس در بتن سازی |