Высокореактивный бетон на основе метакаолина — свойства и применение

Реактивность метакаолина зависит от химического состава и реакционной поверхности. Высокореактивный метакаолин стал доступен в качестве значительно реактивного пуццоланового материала в бетоне.
Этот тип материала не похож на другие добавки, такие как летучая зола, доменный шлак и кремнеземистый дым с точки зрения производства, потому что он производится из каолиновой глины высокой чистоты путем кальцинации при температуре от 700 до 800 o C.
Средний размер частиц высокореактивного метакаолина, который меньше частиц цемента, составляет от 1 до 2 и имеет белый цвет, что в свою очередь влияет на цвет конечного продукта. Удельный вес высокореактивного метакаолина составляет 2,5.
В этой статье будут кратко описаны свойства высокореактивного метакаолина, влияние метакаолина на свойства свежего и затвердевшего бетона, долговечность и применение бетона, содержащего высокореактивный метакаолин.
Высокореактивный метакаолин

Высокореактивный метакаолин

Микротекстура метакаолина

Микротекстура метакаолина

  • Долговечность затвердевшего бетона, содержащего высокореакционный метакаолин
  • Применение бетона, содержащего метакаолин
  • Свойства свежего бетона, содержащего высокореакционный метакаолин

    Утверждается, что начальное и конечное время схватывания бетона, содержащего около десяти процентов высокореакционного метакаолина, подобно контрольному бетону. Кровотечением бетона, содержащего метакаолин, можно пренебречь из-за его значительно высокой удельной поверхности, которая составляет около 20 м2/г.
    По данным Zhang и Malhotra, автогенное повышение температуры бетона, содержащего метакаолин, больше, чем у бетона с нулевым содержанием метакаолина.
    На рисунке 3 показано различное тепловыделение бетона, изготовленного с метакаолином и бетона с нулевым содержанием метакаолина. Введение метакаолина в бетон приводит к увеличению водопотребности, что означает, что смесь может нуждаться в суперпластификаторе для достижения необходимой обрабатываемости.
    Выделение тепла в контролируемом бетоне и бетоне с добавлением метакаолина

    Выделение тепла в контролируемом бетоне и бетоне с метакаолином

    Механические свойства затвердевшего бетона, содержащего высокореакционный метакаолин

    Свойства затвердевшего бетона, содержащего метакаолин:

  • Развитие прочности бетона, изготовленного с высокореакционным метакаолином
  • Сушильная усадка бетона с метакаолином
  • Развитие прочности бетона, изготовленного с высокореакционным метакаолином:

    Как видно из Таблицы-1, взятой из исследования Zhang и Malhotra, бетон, содержащий метакаолин, достиг большей прочности по сравнению с контрольным бетоном в любой момент времени.
    В таблице приведены данные по прочности на изгиб, прочности на растяжение и модулю упругости бетона с метакаолином. Данные показывают, что бетон с добавлением метакаолина дает лучшие результаты по всем вышеупомянутым свойствам по сравнению с бетоном с добавлением метакаолина.

    Таблица-1: Механические свойства бетона с добавлением метакаолина и контролируемого бетона

    Механические свойства как бетона с добавлением метакаолина, так и контролируемого бетона

    Сушильная усадка бетона с добавлением высокореакционного метакаолина

    Показано, что после семи дней твердения деформация усадки при высыхании бетона, содержащего метакаолин, ниже, чем деформация усадки при высыхании контролируемого бетона.
    После 112 дней твердения при относительной влажности 50%, сушильная усадка контролируемого бетона была выше, чем бетона с метакаолином примерно на 20%.
    На рисунке 4 показана усадка при высыхании контролируемого и метакаолинового бетона в различном возрасте до 112 дней.
    Сушильная усадка контролируемого бетона и бетона с метакаолином

    Сушильная усадка контролируемого бетона и метакаолинового бетона

    Долговечность затвердевшего бетона, содержащего высокореактивный метакаолин

    Воздухововлекающий бетон, содержащий около десяти процентов метакаолина по массе, превосходно противостоит проникновению хлорид-ионов и обладает исключительной прочностью при многократных циклах замораживания и оттаивания.
    Метакаолин в бетоне уменьшает размер пор, что приводит к увеличению прочности, плотности и кислотостойкости. Кроме того, метакаолин повышает устойчивость бетона к щелочно-силикатным реакциям и сульфатному воздействию.

    Применение бетона, содержащего метакаолин

    • Повышение прочности легкого бетона, снижение проницаемости и более раннее освобождение после натяжения. Такие преимущества можно увидеть на мосту Benicia Martinez Bridge, расположенном в Калифорнии / США, рис. 5.
    • Раннее развитие прочности на изгиб, повышение отражательной способности и коэффициента долговечности в калифорнийском тоннеле I5, который был немедленно восстановлен после пожара, рис. 6.
    • Повышение прочности и борьба со щелочно-силикатными реакциями, Гидропроект Пиналито, Рисунок-7.
    • Повышение устойчивости к хлоридам, увеличение проницаемости, долговечности и прочности, градирни Брейтон-Пойнт, рис. 8.

    Бетон с метакаолином - легкий вес

    Мост Бенисия Мартинез

    Метакаолиновый бетон - увеличение прочности при изгибе

    I5 Калифорнийский автодорожный тоннель

    Метакаолиновый бетон - повышение прочности

    Гидропроект Пиналито

    Метакаолиновый бетон - устойчивость к хлоридам

    Градирни Брейтон-Пойнт

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Центрсельстрой