文摘
本文处理时,设置时间和火山灰水泥活性超细天然滑石粉末(UFNSP)用作替代水泥。初凝时间、终凝时间和砂浆立方体强度进行了研究,由于更换超细天然滑石粉末用水泥为5%,10%,15%,20%,和25%水泥的质量。新鲜cement-binder粘贴的凝结时间和砂浆立方体抗压强度。扫描电子显微镜(SEM)和x射线衍射(XRD)研究微观结构行为和化学元素分布在cement-binder矩阵。结果表明,潜伏期的长度缩短。超细天然滑石粉末的替代水泥初凝时间减少,最后设置时间和增加砂浆立方体抗压强度。
1。介绍
滑石是一种变质岩,主要由滑石矿,富含镁。它是由水合硅酸镁:Mg3如果4O10(哦)2。滑石是最柔软的已知的矿物和上市摩氏硬度规模为1。已经用于涂料工业,特别是在海洋涂料和防护涂料。这是用于陶瓷由于其高电阻率、低介电损耗因子,和良好的机械强度。添加滑石粉末增加原料的粘度和力学性能。滑石的热性能也很好(1]。大规模滑石切成板用于配电盘、耐酸桌面的实验室,衣服,和厨房水槽、浴缸和坦克,以及衬砌在造纸工业碱坦克。由于其高熔点(1630°C) [2),滑石可用于耐火材料和火的地方。在雕塑也是很有用的。当制造的高能球磨的方法相结合,冷榨,烧结,提高陶瓷的热性能3,4]。水泥砂浆用滑石颗粒一直追究恢复雕塑和其他工艺品。这是观察到的最高抗压强度(43 MPa)和显气孔率最低(0.19%)时取得了滑石颗粒粗(从1.41毫米到0.42毫米),和40%的聚合阶段是采用(5]。特殊的水泥基砂浆包含添加矿物提取的细粉浪费滑石开发在巴西,作为恢复滑石元素的复合材料(6]。滑石主要用于电工技术。稳定的原顽火辉石滑石的身体是可以实现的小晶体的发展(7]。参数选择不当,导致不受欢迎的问题如powder-binder混合物的分离和地层坍塌和裂缝型的结构部分。饲料股票的最优成型参数锯齿形形状的确定模具的注射压力80 - 140 MPa的桶温度190 - 230°C (8]。当粉末注射模制皂石的属性调查,4小时烧结在1300°C,达到理论密度的98% - -99%。三点弯曲和拉伸试验进行样品烧结在1200°C到1300°C。最大的三点弯曲和拉伸强度值发现154 MPa和47 MPa,分别为(9]。印度的滑石,开采在拉贾斯坦邦,安得拉邦,相当与在其他国家最好的质量。滑石的开采在印度,有超过92%的亮度,少于1%的铁2O3,CaCO不到1.5%3,出口是首选2]。印度滑石被认为是世界上最好的第二“意大利滑石旁边。“这个实验中使用的UFSP发展M-S-H凝胶;因此C-S-H和M-S-H的比较研究是至关重要的。账户的基本结构区别两种凝胶,M-S-H和C-S-H本质上是不能混合的10]。氢氧化镁(毫克(哦)2又名水镁石)是一个很好的起点低pH值水泥的发展。多余的水镁石的pH值平衡计算与水pH值在10.5 (11]。因此,原则上,水泥水化的基础上分别以粉、低温煅烧,确保快速水化,产生理想的博士应该根据Zhang et al。11)分别以内容不影响pH值高,而硅灰含量高导致pH值接近9.5。分别以和硅灰成分都有潜在的应用含重金属废物的封装(11]。在目前的研究工作,UFNSP粉对水泥凝结时间和强度发展。
2。材料和实验方法
2.1。原材料
水泥。普通硅酸盐水泥符合是:8112 - 1989(印度标准名称是:8112 - 1989)是用于砂浆混合物;在这项研究中使用的水泥ASTM属于I型。物理和化学属性表1。
细骨料。标准努力,天然砂清洁、强劲、持久,裸露的粒子和会议的要求规范(ASTM C144-11)比重为2.65作为细骨料。
水。在目前的调查,饮用水用于混合和养护。
矿物掺合料。UFNSP获得超细矿物分公司,印度,作为自然的外加剂。UFNSP使用高质量生产的破碎机和超细研磨机。UFNSP比水泥细。物理和化学属性表1。
2.2。水泥的一致性
基本目标是找出产生所需的水分含量的水泥粘贴标准一致性作为指定的是:4031(第4部分)-1988。原则是水泥的标准稠度是一致性的维卡软化点柱塞渗透到5 - 7毫米的维卡软化点测定仪,符合是:5513 - 1976。约400克重的水泥混合量的水。测量的时间应该是3至5分钟。维卡软化点模具填充粘贴用泥刀和水平。轻轻地降低柱塞到水泥的表面相接触。然后释放出柱塞沉入粘贴。注意阅读计和重复以上过程采取新鲜水泥样品和不同数量的水,直到读表5 - 7毫米。
2.3。初始和最终凝固时间(是和置
如何计算初始和最终按设定时间:4031(第5部分)-1988维卡软化点仪符合是:5513 - 1976吗?准备一个水泥浆通过测定水泥0.85倍所需的水给粘贴标准的一致性。开始一个秒表水被添加到水泥。维卡软化点模具完全填充水泥粘贴测量如上所述。与无孔的模具放在盘子,光滑的表面粘贴使其与模具的顶部。模具的水泥砖因此准备测试块。
确定初凝时间(IST)。把针杆轴承试验台。降低针轻轻为了使接触表面的水泥粘贴。快速释放,让它渗透测试块。重复这个过程,直到针无法穿透试样至5.0点0.5毫米测量模具的底部。初凝时间是时间在流逝当水被添加到水泥和针无法穿透测试块5.00.5毫米测量模具的底部。
最后设定时间(置)。代替上面的针有一个环形的附件。水泥被认为最后一集,当针的温柔的应用使其中一个印象,而附件未能这样做。最终凝固时间是当水添加时间消逝,针使试样表面的印象。
2.4。在砂浆立方体抗压强度
本调查中使用砂浆立方体是70.6毫米70.6毫米70.6毫米确认是10080 - 1982。比率的标本准备水泥:砂1:3和W / B比率为0.47。这些标本是在三层,根据是10080 - 1982。每一层是压实的捣固杆直径12毫米。顶面整平压实后,用泥刀,在室温下干燥24小时28°C,湿度60%。第二天,在室温29°C,湿度54%,砂浆立方体保存在一个养护箱装满便携式水。2000 kN的标本进行测试容量液压压缩试验机,按照:4031 - 1982(第6部分)。108砂浆立方体(6×18标本混合id)和抗压强度进行了测试。
2.5。扫描电子显微镜和x射线衍射研究
研究了试样通过扫描电子显微镜和x射线衍射模式。扫描电子显微镜(SEM)分析样品表面附近被(0 - 1毫米深度)的标本。利用SEM微观结构研究(日立s - 3000 h,日本)配备EDAX分析微观结构观察的表面,与蒸发铜涂层检查。SEM分析完成的最大放大率20000 x 15 keV能量和高分辨率3.5海里。分析,样本大小10毫米的立方体切有看见刀在28日的一天。XRD分析与西门子进行d - 5000与铜K-beta辐射x射线衍射仪和2扫描步长为0.02°,测量时间为10.00度/分钟。马15 40千伏的电压和电流。收集的样本数据集水养护28天后和粉球工厂通过90年的筛分粒度μ。
3所示。结果和讨论
3.1。水泥的一致性
从表2粘结剂材料的一致性。一致性是发现不断增加与UFNSP替代水泥的比例增加。水增加一致性C5, C10, C15,甜,这件在4%,5%,7%,10%,13%与C0相比。这可能是由于高UFNSP细度和更高的吸水性能。
3.2。设置时间
从实验设计的最大、最小和平均值是并置表所示2的主要影响和UFNSP交互。值报告为相对的值对普通硅酸盐水泥粘贴,浮置板轨道分别是和30 - 360分钟。C5的坚持,C10, C15和甜减少5分钟,10分钟,10分钟和5分钟分别对这件是增加10分钟与C0相比。同样的置C5, C10, C15和甜2减少到30分钟,60分钟,60分钟,30分钟分别和浮置板轨道相比,增加了90分钟这件C0混合。从上面的结果可以看出是浮置板轨道降低,当UFNSP替代的比例增加到20%,但有一个突然增加是浮置板轨道这件标本上,可能是由于UFNSP过剩。
3.3。砂浆立方体抗压强度
期间强度达到3天、7天和28天对砂浆立方体实验检测6个标本在每个年龄和他们的平均结果如表所示3和图1。砂浆的强度C5的立方体,C10, C15,甜,这件与C0混合。3天的抗压强度C5, C10, C15和甜2增加了13.8%,44.8%,51.7%和27.5%。这件的强度降低了20.7%。C5 7天,C10, C15和甜2增加了8.1%,27.02%,32.43%和21.6%。这件的强度降低18.9%,28日C5、C10, C15和甜2增加了10%,15.6%,16.7%和6.7%。这件的强度降低了13.3%。因此上述结果表明混合C5, C10, C15也有相当大的增加强度和强度在其早期很容易达到3天,7天。砂浆立方体抗压强度的变化的数据如表所示3和图1。标准差(SD)和变异系数(CO-VAR)抗压强度的3天,7天、28天显示降低SD和CO-VAR年龄的增加。这件中观察到的最大SD, SD是观察到C10和C15最低。C0 SD和甜显示值几乎相等。C5显示较小比C0 SD但超过C10所有年龄。3天的CO-VAR从最大值下降对所有标本最低28天。数据表明,C15最低SD和CO-VAR标本,以最大的力量,也确保C15混合是最可靠的混合id。这件标本SD和CO-VAR最高和最低强度和被确定为所有其他标本的劣质标本。
3.4。微观结构分析
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
分析表明,最好的结果是获得UFNSP增加了15%。获得的图像在SEM图所示2。图2(一个)显示了C0的显微照片;它由微粒,这似乎凝聚成大颗粒组。图2 (b)显示了C5试样的显微照片;覆盖的范围是很大但是没有足够的材料形成了创建一个连续的薄膜表面的粒子。一些地区的痕迹没有水化产品和无沉积水合作用的产品。数据2 (c)和2 (d)分别显示C10的显微图和C15标本。这表明,由于大量的水化产品外观改变了从小型孤立粒子混杂片状的晶体。水化产品由一个阶段是典型的硅酸盐水泥的混合物。在一些地区,例如,氢氧钙石是可见的网状C-S-H混杂在一起(或)M-S-H凝胶。图2 (e)显示了甜的显微照片;它是类似于C0;但没有空的区域没有水化产物,因此这种甜标本力学行为类似于C0。图2 (f)显示了这件标本的显微照片;这表明开始消失,形成片状的晶体混浊解体形式。这也证实了粘结效果。研究样品的微结构C0、C5 C10, C15,甜,这件。结果表明,UFNSP粒子被覆盖在一个连续的模式对C5, C10, C15标本和模式非常小的粒子是甜,这件标本鉴定。甜的模式标本相似C0标本。这件标本显示缺乏结合,形成独立的粒子没有债券,这可能是减少强度的原因。
图3显示了x光diffrograms C0、C5 C10, C15,甜,和这件迫击炮。主要成分是石英(SiO2),方解石(CaCO3),氢氧钙石(Ca(哦)2),水镁石(毫克(哦)2)。x光diffrograms显示增加石英当UFNSP补充道。方解石是类似的标本。水镁石的强度随着更换UFNSP比例增加而增加。所有标本显示的山峰的存在石英、方解石、氢氧钙石和很少量的水镁石。氢氧钙石的强度峰值在C10略高,C15相比其他标本。
C15强度的增加是由于对氢氧钙石、方解石、水镁石。SEM和x射线diffrograms(人物形象2 (d)和3)C15显示更广泛存在的密集的氢氧钙石和水镁石支持更快的水化反应。方解石的减少会导致减少碳化过程。因此在C15达到最大强度。图3表明这件氢氧钙石的强度很低。水镁石的增加(毫克(哦)2)结合氢氧钙石的减少导致的结论是,氢氧钙石最有可能与镁反应。水镁石的溶解度非常低倾向于食用氢氧化钙(Ca(哦)2)[12]。这件标本的强度降低是由于火山灰活性和孔隙结构。自更换UFNSP氢氧钙石的内容,减少水化反应和火山灰活动减少。因此,从这个过程比C0低强度的贡献。
4所示。结论
从目前的研究可以得出结论,更换UFNSP水泥导致减少的坚持和置,但绑定材料增加的一致性。这说明水的增加要求生产水泥粘贴。砂浆立方体抗压强度的增加在初期阶段。最大抗压强度3、7和28天在C15观察。强度的改善在C5, C10, C15,甜是名义在28天的所有阶段和规范。这件显示降低强度和增加是并置。它也观察到,用水泥代替UFNSP导致改善水泥砂浆的微观结构。C5、C10, C15标本显示密度显微结构的债券相比,其他标本。密集的水化产品的可用性(氢氧钙石)C15标本标识。甜标本显示控制试样的微观结构相似性。 The reduction in strength of C25 specimen is attributed to the pozzolanic activity and pore structure. C25 shows disintegrated microstructure and very low intensity of portlandite. From all the above discussion it is concluded that the suitable UFNSP replacement percentage should not exceed 20%.
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
本文的作者表达他们的感谢Thiagarajar管理工程学院(TCE)。作者希望表达他们的感谢部门促进这项工作。