Бетонд метакаолины үүрэг

(1) Цементийн зуурмаг болон зуурмагийн бат бөх чанарыг сайжруулах нь өндөр бат бэх чанар нь өндөр хүчин чадалтай бетоны нэг үзүүлэлт юм. Метакаолин нэмэх гол зорилгын нэг нь цементийн зуурмаг болон бетоны бат бөх чанарыг сайжруулах явдал юм.

Пун нар (2001) Портланд цементийг 0-20% (массын фракц) каолин болон цахиурын нунтагаар орлуулж бэлтгэсэн 0.3 усны цементийн харьцаатай цементийн зуурмаг дээр шахалтын бат бэхийн туршилт хийсэн. Үр дүнгээс харахад 5%-20% каолин агуулсан цементийн зуурмагийн шахалтын бат бэх нь бүх насныханд лавлагаа цементийнхээс өндөр байсан бөгөөд 10% каолин агуулсан цемент нь лавлагаа цементтэй харьцуулахад 28 ба 90 хоногт бат бэх нь 20%-иар нэмэгдсэн байна. 5%-10% цахиурын нунтаг агуулсан цемент нь лавлагаа цементтэй харьцуулахад 28 ба 90 хоногт бат бэх нь 20%-иар нэмэгдсэн байна. Түүний 28d ба 90d дахь бат бэх нь каолин цементтэй тэнцүү боловч эрт үеийн бат бэх нь лавлагаа цементээс бага байна. Шинжилгээгээр энэ нь ашигласан цахиурын нунтаг хүчтэй бөөгнөрөл, цементийн зуурмагт хангалтгүй тархалттай холбоотой байж болохыг харуулж байна.

(2) Ли Келианг нар (2005) цемент бетоны бат бөх чанарыг сайжруулахын тулд каолин дахь шатаах температур, шатаах хугацаа, SiO2 ба A12O3 агууламж нь метакаолины идэвхжилд хэрхэн нөлөөлж байгааг судалсан. Өндөр бат бэхтэй бетон болон хөрсний полимерүүдийг метакаолин ашиглан бэлтгэсэн. Үр дүнгээс харахад каолины агууламж 15%, усны цементийн харьцаа 0.4 байхад 28 хоногийн шахалтын бат бэх 71.9 МПа байна. Каолины агууламж 10%, усны цементийн харьцаа 0.375 байхад 28 хоногийн шахалтын бат бэх 73.9 МПа байна. Түүнчлэн, метакаолины агууламж 10% байхад түүний идэвхжилийн индекс 114-т хүрдэг бөгөөд энэ нь ижил хэмжээний цахиурын нунтагаас 11.8%-иар их байна. Тиймээс метакаолиныг өндөр бат бэхтэй бетон бэлтгэхэд ашиглаж болно гэж үздэг.

Цянь Сяокиан нар (2001) каолины агууламж 0, 0.5%, 10%, 15% байх үед бетоны тэнхлэгийн дагуух суналтын стресс-деформацийн хамаарлыг судалсан. Тэд каолины агууламж нэмэгдэхийн хэрээр бетоны тэнхлэгийн дагуух суналтын бат бэхийн оргил деформаци мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, суналтын уян хатан модуль нь үндсэндээ өөрчлөгдөөгүй хэвээр байгааг тогтоожээ. Гэсэн хэдий ч бетоны шахалтын бат бэх мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, шахалтын бат бэхийн харьцаа буурсан. Каолины агууламж 15% байх үед бетоны суналтын бат бэх ба шахалтын бат бэх нь лавлах бетоны 128% ба 184% байна.

Цао Жэнглян нар (2004) бетон дээр хэт нарийн ширхэгтэй метакаолины нунтаг бэхжүүлэх нөлөөг судалсан судалгаандаа ижил шингэнтэй нөхцөлд 10% метакаолин агуулсан зуурмаг нь 28 хоногийн дараа шахалтын бат бэх болон нугалах бат бэхийг 6%-8%-иар нэмэгдүүлсэн болохыг тогтоожээ. Метакаолинтой хольсон бетоны эрт үеийн бат бэхийн хөгжил нь стандарт бетоноос хамаагүй хурдан байсан. Стандарт бетонтой харьцуулахад 15% метакаолин агуулсан бетон нь 3D тэнхлэгийн шахалтын бат бэх 84%-иар, 28d тэнхлэгийн шахалтын бат бэх 80%-иар өссөн бол статик уян хатан модуль нь 3D 9%-иар, 28d 8%-иар өссөн байна.

Хуан Жан нар (2008) метакаолин болон шаарны холих харьцаа нь бетоны бат бөх, удаан эдэлгээнд хэрхэн нөлөөлж байгааг судалсан. Үр дүнгээс харахад шаар бетонд метакаолин нэмэх нь бетоны бат бөх, удаан эдэлгээг сайжруулдаг болохыг харуулж байна. Шахар ба цементийн оновчтой харьцаа нь 3:7 орчим байдаг тул бетоны хамгийн тохиромжтой бат бөх чанарыг бий болгодог. Нийлмэл бетоны нуман хаалганы зөрүү нь метакаолины галт уулын үнсний нөлөөнөөс шалтгаалан дан шаар бетоноос арай өндөр байдаг. Түүний хагарах суналтын бат бэх нь жишиг бетоноос өндөр байдаг.

Ян Фэнлинг нар (2011) цементийг орлуулахын тулд тэнцүү хэмжээний метакаолин, үнс, шаар ашигласан бөгөөд бетон бэлтгэхийн тулд метакаолиныг үнс, шаартай тусад нь хольсон. Бетоны ажиллах чадвар, шахалтын бат бэх, бат бөх чанарыг судалсан. Үр дүнгээс харахад каолиныг цементийн 5%-25%-ийг тэнцүү хэмжээгээр орлуулахад ашиглахад бүх насны бетоны шахалтын бат бэх сайжирсан; каолиныг цементийг 20%-иар орлуулахын тулд тэнцүү хэмжээгээр ашиглахад нас тус бүрийн шахалтын бат бэх хамгийн тохиромжтой байдаг. 3d, 7d, 28d-ийн бат бэх нь каолин нэмээгүй бетоныхоос тус тус 26.0%, 14.3%, 8.9%-иар өндөр байна. Энэ нь II төрлийн Портланд цементийн хувьд метакаолин нэмэх нь бэлтгэсэн бетоны бат бөх чанарыг сайжруулж чадна гэдгийг харуулж байна.

Жан Ченбо нар (2012) уламжлалт Портланд цементийг орлох геополимер цемент бэлтгэх гол түүхий эд болгон ган шаар, метакаолин болон бусад материалыг ашигласан бөгөөд энэ нь эрчим хүч хэмнэх, хэрэглээг бууруулах, хаягдлыг эрдэнэс болгох зорилгод хүрсэн. Үр дүнгээс харахад гангийн агууламж болон дэгдэмхий үнсний агууламж хоёулаа 20% байх үед 28 хоногийн туршилтын блокийн бат бэх чанар маш өндөр түвшинд (95.5MPa) хүрсэн байна. Нэмэгдсэн ган шаарны хэмжээ нэмэгдэхийн хэрээр геополимер цементийн агшилтыг бууруулахад тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг.

Чен Гуокан (2010) нь "Портланд цемент + идэвхтэй эрдэс хольц + өндөр үр ашигтай ус бууруулагч" гэсэн техникийн чиглэлийг баримталж, соронзонжуулсан усны бетоны технологи болон уламжлалт бэлтгэлийн процессыг баримталж, чулуу, шаар зэрэг орон нутгийн түүхий эдийг ашиглан бага нүүрстөрөгчийн хэт өндөр бат бэхтэй чулуун шаар бетон дээр бэлтгэлийн туршилт хийсэн. Үр дүнгээс харахад метакаолины тохиромжтой тун нь 10% байна. Хэт өндөр бат бэхтэй чулуун шаар бетоны нэгж масс дахь цементийн массын бат бэхийн харьцаа нь ердийн бетоноос 4.17 дахин, өндөр бат бэхтэй бетоноос (HSC) 2.49 дахин, урвалд ордог нунтаг бетоноос (RPC) 2.02 дахин их байна. Тиймээс бага тунтай цементээр бэлтгэсэн хэт өндөр бат бэхтэй чулуун шаар бетон нь бага нүүрстөрөгчийн эдийн засгийн эрин үед бетоны хөгжлийн чиглэл юм.

(3) Бетонд хүйтэнд тэсвэртэй каолин нэмсний дараа бетоны нүх сүвний хэмжээ эрс багасч, бетоны хөлдөлт-гэсэлтийн мөчлөг сайжирдаг. Фэн Найцян (2002) тодорхой тооны хөлдөлт-гэсэлтийн мөчлөгийн үед 28 хоногийн настай 15% каолины агууламжтай бетоны дээжийн уян хатан байдлын модуль нь 28 хоногийн настай лавлах бетоныхоос хамаагүй өндөр болохыг тогтоожээ. Метакаолин болон бусад эрдэс хэт нарийн нунтагыг бетонд нийлмэл байдлаар хэрэглэх нь бетоны бат бөх чанарыг ихээхэн сайжруулж чадна.