U rolu di u metacaolinu in u béton

(1) Migliurà a resistenza di a pasta di cimentu è di u mortaiu, l'alta resistenza hè unu di l'indicatori di u béton d'altu rendimentu. Unu di i scopi principali di l'aghjunta di metacaolinu hè di migliurà a resistenza di u mortaiu di cimentu è di u béton.

Poon et al. (2001) anu realizatu testi di resistenza à a compressione nantu à fanghi di cimentu cù un rapportu acqua-cimentu di 0,3, preparati rimpiazzendu u cimentu Portland cù 0-20% (frazione di massa) di caolinu è polvere di silice. I risultati anu dimustratu chì a resistenza à a compressione di e fanghi di cimentu chì cuntenenu da 5% à 20% di caolinu era più alta di quella di u cimentu di riferimentu à tutte l'età, cù u cimentu chì cuntene 10% di caolinu chì mostra un aumentu di 20% di resistenza à 28 è 90 ghjorni paragunatu à u cimentu di riferimentu. U cimentu chì cuntene da 5% à 10% di polvere di silice hà ancu dimustratu un aumentu di 20% di resistenza à 28 è 90 ghjorni paragunatu à u cimentu di riferimentu. A so resistenza à 28d è 90d hè equivalente à quella di u cimentu di caolinu, ma a so resistenza iniziale hè più bassa di u cimentu di riferimentu. L'analisi suggerisce chì questu pò esse ligatu à a forte agglomerazione di a polvere di siliciu aduprata è à a dispersione insufficiente in a fanghiglia di cimentu.

(2) Li Keliang et al. (2005) anu studiatu l'effetti di a temperatura di calcinazione, u tempu di calcinazione è u cuntenutu di SiO2 è A12O3 in u caolinu nantu à l'attività di u metacaolinu per migliurà a resistenza di u béton di cimentu. U béton d'alta resistenza è i polimeri di terra sò stati preparati cù u metacaolinu. I risultati mostranu chì quandu u cuntenutu di caolinu hè 15% è u rapportu acqua-cimentu hè 0,4, a resistenza à a compressione à 28 ghjorni hè 71,9 MPa. Quandu u cuntenutu di caolinu hè 10% è u rapportu acqua-cimentu hè 0,375, a resistenza à a compressione à 28 ghjorni hè 73,9 MPa. Inoltre, quandu u cuntenutu di metacaolinu hè 10%, u so indice d'attività righjunghji 114, chì hè 11,8% più altu chè a listessa quantità di polvere di silicone. Dunque, si crede chì u metacaolinu pò esse adupratu per preparà béton d'alta resistenza.

Qian Xiaoqian et al. (2001) anu studiatu a relazione tensione-deformazione à trazione assiale di u béton cù un cuntenutu di caolinu di 0, 0,5%, 10% è 15%. Anu trovu chì cù l'aumentu di u cuntenutu di caolinu, a deformazione massima di a resistenza à trazione assiale di u béton hè aumentata significativamente, è u modulu elasticu à trazione hè restatu basicamente invariatu. Tuttavia, a resistenza à compressione di u béton hè aumentata significativamente, è u rapportu di resistenza à compressione hè diminuitu currispundente. Quandu u cuntenutu di caolinu hè 15%, a resistenza à trazione è a resistenza à compressione di u béton sò rispettivamente 128% è 184% di u béton di riferimentu.

Cao Zhengliang et al. (2004) anu trovu in u so studiu nantu à l'effettu di rinfurzamentu di a polvere ultrafina di metacaolinu nantu à u béton chì, sottu à a listessa fluidità, a malta chì cuntene 10% di metacaolinu hà aumentatu a so resistenza à a compressione è a so resistenza à a flessione da 6% à 8% dopu à 28 ghjorni. U sviluppu iniziale di a resistenza di u béton mischiatu cù metacaolinu era significativamente più veloce di quellu di u béton standard. Paragunatu à u béton di riferimentu, u béton chì cuntene 15% di metacaolinu hà un aumentu di 84% in a resistenza à a compressione assiale 3D è un aumentu di 80% in a resistenza à a compressione assiale 28d, mentre chì u modulu elasticu staticu hà un aumentu di 9% in 3D è un aumentu di 8% in 28d.

Huang Zhan et al. (2008) anu studiatu l'effettu di diversi rapporti di miscelazione di metacaolinu è scoria nantu à a resistenza è a durabilità di u béton. I risultati mostranu chì l'aghjunta di metacaolinu à u béton di scoria migliora sia a resistenza sia a durabilità di u béton. U rapportu ottimale trà scoria è cimentu hè intornu à 3:7, risultendu in una resistenza ideale di u béton. A differenza di arcu di u béton cumpostu hè ligeramente più alta di quella di u béton à scoria unica, per via di l'effettu di cenere vulcanica di u metacaolinu. A so resistenza à a trazione per scissione hè più alta di quella di u béton di riferimentu.

Yang Fengling et al. (2011) anu utilizatu quantità uguali di metacaolinu, cenere volante è scoria per rimpiazzà u cimentu, è anu mischiatu separatamente u metacaolinu cù cenere volante è scoria per preparà u béton. A lavorabilità, a resistenza à a compressione è a durabilità di u béton sò state studiate. I risultati anu dimustratu chì quandu u caolinu hè statu utilizatu per rimpiazzà da 5% à 25% di cimentu in quantità uguali, a resistenza à a compressione di u béton à tutte l'età hè stata migliurata; Quandu u caolinu hè utilizatu in quantità uguali per rimpiazzà u cimentu di u 20%, a resistenza à a compressione à ogni età hè ideale. A resistenza à 3d, 7d è 28d hè 26,0%, 14,3% è 8,9% più alta di quella di u béton senza aghjuntu di caolinu, rispettivamente. Questu indica chì per u cimentu Portland di Tipu II, l'aghjunta di metacaolinu pò migliurà a resistenza di u béton preparatu.

Zhang Chengbo et al. (2012) anu utilizatu scoria d'acciaiu, metacaolinu è altri materiali cum'è materie prime principali per preparà u cimentu geopolimeru per rimpiazzà u cimentu Portland tradiziunale, ottenendu l'ubbiettivu di cunservazione di l'energia, riduzione di u cunsumu è trasfurmendu i rifiuti in tesori. I risultati anu dimustratu chì quandu u cuntenutu d'acciaiu è u cuntenutu di cenere volante eranu tramindui di 20%, a resistenza di u bloccu di prova à 28 ghjorni hà righjuntu un livellu assai altu (95,5 MPa). Cù l'aumentu di a quantità di scoria d'acciaiu aghjunta, pò ancu ghjucà un certu rolu in a riduzione di u ritiru di u cimentu geopolimeru.

Chen Guocan (2010) hà aduttatu a strada tecnica di "cimentu Portland + mistura minerale attiva + agente riduttore d'acqua ad alta efficienza", tecnulugia di u béton à acqua magnetizzata è prucessu di preparazione cunvinziunale, è hà realizatu esperimenti di preparazione nantu à u béton di scoria di petra à bassa emissione di carbone è ultra-alta resistenza utilizendu materie prime lucali cum'è petre è scoria. I risultati indicanu chì a dosa adatta di metacaolinu hè di 10%. U rapportu massa-resistenza di u cuntributu di cimentu per unità di massa di béton di scoria di petra à ultra-alta resistenza hè circa 4,17 volte quellu di u béton ordinariu, 2,49 volte quellu di u béton à alta resistenza (HSC) è 2,02 volte quellu di u béton in polvere reattivu (RPC). Dunque, u béton di scoria di petra à ultra-alta resistenza preparatu cù cimentu à bassa dosa hè a direzzione di u sviluppu di u béton in l'era di l'ecunumia à basse emissioni di carbone.

(3) Dopu avè aghjuntu caolinu cù resistenza à u fretu à u béton, a dimensione di i pori di u béton hè assai ridutta, migliurendu u ciclu di gelu-scongelamentu di u béton. Feng Naiqian (2002) hà trovu chì sottu à un certu numeru di cicli di gelu-scongelamentu, u modulu elasticu di u campione di béton cù un cuntenutu di caolinu di 15% à 28 ghjorni di età hè significativamente più altu ch'è quellu di u béton di riferimentu à 28 ghjorni di età. L'applicazione cumposta di metacaolinu è altre polveri minerali ultrafine in u béton pò migliurà assai e prestazioni di durabilità di u béton.