Przygotowanie ultra drobnych cząstek krzemionki i ich zastosowanie w celu zwiększenia wytrzymałości zapraw cementowych

• Autorzy: Shoukry H. , Shebl S. S. , Khalil I. S.

Warianty tytułu

EN

Preparation of ultra-fine silica particles and their application for enhanced strength of cement mortar

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Cząstki krzemionki o wymiarach mikronowych lub mniejszych mają duże znaczenie, w związku z potencjalnymi możliwościami ich wykorzystania w przemysłach produkujących cement i beton. Warunkiem do wykorzystania tej krzemionki w przemyśle jest jej masowa produkcja. W pracy przedstawiono badania zastosowania pionowego młyna kulowego w celu wytwarzania tej krzemionki z naturalnego, drobnego piasku. Uzyskaną w skali laboratoryjnej krzemionkę, o średnim uziarnieniu wynoszącym 0,2 μm, zbadano rentgenograficznie i z użyciem mikroskopii elektronowej. Podano także wyniki badań jej zastosowania jako zamiennika cementu w zaprawach, wykazując wzrost wytrzymałości na zginanie o 22%. Korzystny dodatek wynosił 5%.

EN

Silica particles with sizes in the micron to sub-micron scale are of great interest due to their potential applications in cemen/concrete industry. For using these particles in concrete industry, it is important to be synthesized on a large scale. This paper investigates the high-energy ball-milling process in order to develop ultra-fine sub-micron/nanostructured silica particles (UFS) starting from natural fine sand. The aim of this work was also directed to investigate the effect of the prepared silica on tensile strength of cement mortar. Transmission eleclron microscopy, scanning electron microscopy, particie size distribution and X-ray diffraction were used for characterization of prepared silica. The results showed that the median size of the prepared UFS is 0.2 μm and this technique was found to be suitable for large scale production. It was also found that the use of ultra-fine nano structured silica enhances the mechanical tensile strength of cement mortar by 22% at 7days aging and result in a quite dense microstructure.

Słowa kluczowe

PL

zaprawa cementowa; modyfikacja; nanokrzemionka; przygotowanie; wytrzymałość na ściskanie; mikrostruktura

EN

cement mortar; modification; nanosilica; preparation; compressive strength; microstructure

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 18/80, nr 1
• Strony: 17--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il.

Twórcy

autor

Shoukry H.

• Housing & Building National Research Center, Cairo, Egypt

autor

Shebl S. S.

• Housing & Building National Research Center, Cairo, Egypt

autor

Khalil I. S.

• Housing & Building National Research Center, Cairo, Egypt

Bibliografia

• 1. S. S. Shebl, L. Allie, M. S. Morsy, and H. A. Aglan,”Mechanical behavior of activated nano silicate filled cement binders”, J. Mat. Scien., 44, 1600–1606 (2009).
• 2. Ye Qing, Zhang Zenan, Kong Deyu, Chen Rongshen, “Influence of nano-SiO2 addition on properties of hardened cement paste as compared with silica fume”, Constr. Build. Mat., 21, 3, 539-545 (2007).
• 3. Byung-Wan Jo, Chang-Hyun Kim, Ghi-ho Tae, Jong-Bin Park, “Characteristics of cement mortar with nano-SiO2 particles”, Constr. Build. Mat., 21, 6, 1351-1355 (2007).
• 4. Gengying Li, “Properties of high-volume fly ash concrete incorporating nano-SiO2”, Cem. Concr. Res., 34, 6, 1043-1049 (2004).
• 5. A. S. Edelstein, in Encyclopedia of Materials: Science and Technology, ed. by K. H. J. Buschow, R. W. Cahn, M. C. Flemings, B. Ilschner, E. J. Kramer, S. Mahajan, P. Veyssiere, p. 5916, Elsevier Science and Technology, 2006.
• 6. C. C. Koch, Rev. Adv. Mater. Sci., 5, 91 (2003).
• 7. G. Hüsken and H. J. H. Brouwers, “A new mix design concept for earth-moist concrete: A theoretical and experimental study”, Cem. Concr. Res., 38, 1246-1259 (2008).
• 8. A. Dunster, “Silica fume in concrete”, Information paper No IP 5/09, HIS BRE Press, Garston, U.K. 2009.
• 9. S. S. Shebl, Ibrahim S. Khalil, and H. Shoukry, “Using of Micro-Silica for Strength Improvement of Fiber Reinforced Cementitious Surface Compounds”, ISRN Materials Science, Vol. 2013, Article ID 173587, 7 pages, http://dx.doi.org/10.1155/2013/173587, 2013.
• 10. S. S. Shebl, H. S. Seddeq, and H. A. Aglan, “Effect of Micro-Silica Loading on the Mechanical and Acoustic Properties of Cement Pastes”, Constr. Build. Mat., 25, 3903–3908 (2011).
• 11. H. A. Aglan, S. S. Shebl, M. A. Morsy, M. Calhoun, H. Harding, and M. Ahmed, “Strength and toughness improvement of cement binders using expandable thermoplastic microspheres”, J. Constr. Build. Mat., 23, 2856–2861 (2009).
• 12. M. S. Morsy, H. A. Aglan, “Development and characterization of nanostructured-perlite-cementitious surface compounds”, J. Mat. Scien., 42, 10188-10195 (2007).
• 13. A. Dunster, “Silica fume in concrete”, Information paper No IP 5/09, IHS BRE Press,Garston, U.K. 2009.
• 14. S. Sakka, H. Kosuko, “Handbook of sol-gel science and technology, Volume I: Solgel Processing”, pp. 9-10, Kluwer Academic Publisher, New York, USA 2000.
• 15. W. T. Kuo, K. L. Lin, W. C. Chang, H. L. Luo, Effects of Nano-Materials on Properties of Waterworks Sludge Ash Cement Paste. Journal of Indian Engineering Chemistry, 12, 5, 702-709 (2006).
• 16. K. Liao, P. Chang Y. Peng, and C. Yang, “A study on Characteristics of Interfacial Transition Zone in Concrete” Cem. Concr. Res. 34, 977 (2004).