Исследование микроструктурных и термических характеристик модифицированных наночастицами кремнезема цементных растворов после воздействия высоких температур. Часть II
Автор: Сикора П.
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Международный опыт
Статья в выпуске: 3 т.12, 2020 года.
Бесплатный доступ
В данной работе представлено исследование влияния высокой температуры на термические и микроструктурные свойства цементных растворов, модифицированных нанокремнеземом. На первом этапе исследования было проведено сравнение влияния нанокремнезема (НС) и диоксида кремния (СФ) на гидратацию и прочность на сжатие цементных композитов. На втором этапе были получены четыре различных вида цементных растворов, содержащих оптимальную дозировку НС. Два из них содержали обычный весовой агрегат (кварц или известняк), в то время как два содержали тяжелый весовой агрегат (барит или магнетит). Образцы без NS были произведены для целей контроля. Образцы подвергались воздействию температур 300, 450, 600 и 800°C, а их постнагревательные свойства - включая теплопроводность, удельную теплоемкость, поглощение растворителя и поведение при растрескивании - анализировались. Полученные результаты показывают, что NS проявляет значительно более высокую реакционную способность с цементом, чем SF. NS ускоряет процесс гидратации цемента и вносит более значительный вклад в 28- и 365-дневную прочность раствора на сжатие по сравнению с SF...
Цементный раствор, нанокремнезем, повышенная температура, термические свойства, растрескивание
Короткий адрес: https://sciup.org/142223766
IDR: 142223766 | УДК: 69.001.5 | DOI: 10.15828/2075-8545-2020-12-3-147-154
The microstructural and thermal characteristics of silica nanoparticle-modified cement mortars after exposure to high temperatures. Part II
This study presents an investigation of the effects of high temperature on the thermal and microstructural properties of cement mortars modified with nanosilica. In the first stage of the research, the effects of nanosilica (NS) and silica fume (SF) on the hydration and compressive strength of cementitious composites were compared. In the second stage, four different types of cement mortars, containing an optimal dosage of NS, were produced. Two of them contained a normal weight aggregate (quartz or limestone), whilst two contained a heavy weight aggregate (barite or magnetite). Specimens without NS were produced for control purposes. The specimens were exposed to 300, 450, 600 and 800°C, with their post-heating properties - including thermal conductivity, specific heat, solvent absorption and cracking behavior - analyzed. The results show that NS exhibits significantly higher reactivity with cement than SF. NS accelerates the cement hydration process and contributes more significantly to the 28 and 365 day compressive strength of mortar, as compared to SF...
Список литературы Исследование микроструктурных и термических характеристик модифицированных наночастицами кремнезема цементных растворов после воздействия высоких температур. Часть II
- Kumar R., Singh S., Singh L.P. Studies on enhanced thermally stable high strength concrete incorporating silica nanoparticles. Construction and Building Materials. 2017, vol. 153, pp. 506-513. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.07.057
- Naus D.J. A compilation of elevated temperature concrete material property data and information for use in assessments of nuclear power plant reinforced concrete structures. (NUREG/CR-7031). United States Nuclear Regulatory Commission, 2010.
- Xing Z., Beaucour A-L., Hebert R., Noumowe A., Ledesert B. Influence of the nature of aggregates on the behaviour of concrete subjected to elevated temperature. Cement and Concrete Research. 2011, vol. 41, pp. 392-402. DOI: 10.1016/j.cem-conres.2011.01.005
- Grosu Y., Faik A., Ortega-Fernandez I., D'Aguanno B. Natural Magnetite for thermal energy storage: Excellent thermophysical properties, reversible latent heat transition and controlled thermal conductivity. Solar Energy Materials and Solar Cells. 2017, vol. 161, pp. 170-176. DOI: 10.1016/i.solmat.2016.12.006
- Kodur V. Properties of concrete at elevated temperatures. ISRN Civil Engineering. 2014, pp. 1-15. DOI: 10.1155/2014/468510
- Xu Y., Chung D.D.L. Cement of high specific heat and high thermal conductivity, obtained by using silane and silica fume as admixtures. Cement and Concrete Research. 2000, vol. 30, no. 7, pp. 1175-1178. DOI: 10.1016/S0008-8846(00)00296-9
- Tufail M., Shahzada K., Gencturk B., Wei J. Effect of elevated temperature on mechanical properties of limestone, quartzite and granite concrete. International Journal of Concrete Structures and Materials. 2017, vol. 11, no. 1, pp. 17-28. 10.1007/ s40069-016-0175-2. DOI: 10.1007/s40069-016-0175-2
- Horszczaruk E., Sikora P., Cendrowski K., Mijowska E. The effect of elevated temperature on the properties of cement mortars containing nanosilica and heavyweight aggregates. Construction and Building Materials. 2017, vol. 137, pp. 420-431. DOI: 10.1016/i.conbuildmat.2017.02.003
- Toric N., Boko I., Juradin S., Baloevic G. Mechanical properties of lightweight concrete after fire exposure. Structural Concrete. 2016, vol. 17, no. 6, pp. 1071-1081. DOI: 10.1002/suco.201500145
- Toric N., Boko I., Peros B. Reduction of postfire properties of high-strength concrete. Advances in Materials Science and Engineering. 2013, vol. 712953. DOI: 10.1155/2013/712953
