Jukumu la metakaolini katika zege

(1) Kuboresha uimara wa tope la saruji na chokaa, uimara wa juu ni mojawapo ya viashiria vya zege yenye utendaji wa hali ya juu. Mojawapo ya madhumuni makuu ya kuongeza metakaolini ni kuboresha uimara wa chokaa na zege ya saruji.

Poon et al. (2001) walifanya majaribio ya nguvu ya mgandamizo kwenye tope la saruji kwa uwiano wa saruji ya maji wa 0.3, ulioandaliwa kwa kubadilisha saruji ya Portland na kaolini ya 0-20% (sehemu ya uzito) na unga wa silika. Matokeo yalionyesha kuwa nguvu ya mgandamizo ya tope la saruji yenye kaolini ya 5% hadi 20% ilikuwa kubwa kuliko ile ya saruji ya marejeleo kwa rika zote, huku saruji yenye kaolini ya 10% ikionyesha ongezeko la 20% la nguvu kwa siku 28 na 90 ikilinganishwa na saruji ya marejeleo. Saruji yenye unga wa silika wa 5% hadi 10% pia ilionyesha ongezeko la 20% la nguvu kwa siku 28 na 90 ikilinganishwa na saruji ya marejeleo. Nguvu yake kwa 28d na 90d ni sawa na ile ya saruji ya kaolini, lakini nguvu yake ya awali ni chini kuliko saruji ya kiwango. Uchambuzi unaonyesha kuwa hii inaweza kuhusishwa na mkusanyiko mkali wa unga wa silicon uliotumika na utawanyiko usiotosha katika tope la saruji.

(2) Li Keliang na wenzake (2005) walisoma athari za halijoto ya calcination, muda wa calcination, na kiwango cha SiO2 na A12O3 katika kaolin kwenye shughuli ya metakaolin ili kuboresha nguvu ya zege ya saruji. Saruji zenye nguvu nyingi na polima za udongo zilitayarishwa kwa kutumia metakaolin. Matokeo yanaonyesha kwamba wakati kiwango cha kaolin ni 15% na uwiano wa saruji ya maji ni 0.4, nguvu ya mgandamizo ya siku 28 ni 71.9 MPa. Wakati kiwango cha kaolin ni 10% na uwiano wa saruji ya maji ni 0.375, nguvu ya mgandamizo ya siku 28 ni 73.9 MPa. Zaidi ya hayo, wakati kiwango cha metakaolin ni 10%, kiashiria chake cha shughuli hufikia 114, ambacho ni 11.8% zaidi kuliko kiasi sawa cha unga wa silicon. Kwa hivyo, inaaminika kwamba metakaolin inaweza kutumika kuandaa zege yenye nguvu nyingi.

Qian Xiaoqian na wenzake (2001) walisoma uhusiano wa mvutano wa mvutano wa axial wa zege na kiwango cha kaolin cha 0, 0.5%, 10%, na 15%. Waligundua kuwa kwa kuongezeka kwa kiwango cha kaolin, mvutano wa kilele wa nguvu ya mvutano wa axial wa zege uliongezeka kwa kiasi kikubwa, na moduli ya elastic ya mvutano ilibaki bila kubadilika kimsingi. Hata hivyo, nguvu ya mgandamizo ya zege iliongezeka kwa kiasi kikubwa, na uwiano wa nguvu ya mgandamizo ulipungua vivyo hivyo. Wakati kiwango cha kaolin ni 15%, nguvu ya mvutano na nguvu ya mgandamizo ya zege ni 128% na 184% ya zege ya marejeleo, mtawalia.

Cao Zhengliang na wenzake (2004) waligundua katika utafiti wao kuhusu athari ya uimarishaji wa unga laini wa metakaolini kwenye zege kwamba, chini ya utelezi uleule, chokaa chenye metakaolini 10% kiliongeza nguvu yake ya kubana na nguvu ya kunyumbulika kwa 6% hadi 8% baada ya siku 28. Ukuaji wa nguvu wa awali wa zege iliyochanganywa na metakaolini ulikuwa wa kasi zaidi kuliko ule wa zege ya kawaida. Ikilinganishwa na zege ya kiwango, zege yenye metakaolini 15% ina ongezeko la 84% katika nguvu ya kubana ya mhimili wa 3D na ongezeko la 80% katika nguvu ya kubana ya mhimili wa 28d, huku moduli tuli ya elastic ikiwa na ongezeko la 9% katika 3D na ongezeko la 8% katika 28d.

Huang Zhan et al. (2008) walisoma athari za uwiano tofauti wa mchanganyiko wa metakaolini na slag kwenye nguvu na uimara wa zege. Matokeo yanaonyesha kuwa kuongezwa kwa metakaolini kwenye zege ya slag kunaboresha nguvu na uimara wa zege. Uwiano bora wa slag kwa saruji ni karibu 3:7, na kusababisha nguvu bora ya zege. Tofauti ya upinde wa zege iliyochanganywa ni kubwa kidogo kuliko ile ya zege moja ya slag, kutokana na athari ya majivu ya volkeno ya metakaolini. Nguvu yake ya mvutano inayogawanyika ni kubwa kuliko ile ya zege ya kiwango cha juu.

Yang Fengling na wenzake (2011) walitumia kiasi sawa cha metakaolini, majivu ya kuruka, na slag kuchukua nafasi ya saruji, na walichanganya metakaolini kando na majivu ya kuruka na slag kuandaa zege. Uwezo wa kufanya kazi, nguvu ya kubana, na uimara wa zege ulisomwa. Matokeo yalionyesha kuwa kaolini ilipotumika kuchukua nafasi ya 5% hadi 25% ya saruji kwa kiasi sawa, nguvu ya kubana ya zege katika rika zote iliboreshwa; Kaolini inapotumika kwa kiasi sawa kuchukua nafasi ya saruji kwa 20%, nguvu ya kubana katika kila umri ni bora. Nguvu katika 3d, 7d, na 28d ni 26.0%, 14.3%, na 8.9% ya juu kuliko ile ya zege bila kaolini kuongezwa, mtawalia. Hii inaonyesha kwamba kwa saruji ya Aina ya II ya Portland, kuongezwa kwa metakaolini kunaweza kuboresha nguvu ya zege iliyoandaliwa.

Zhang Chengbo na wenzake (2012) walitumia slag ya chuma, metakaolini, na vifaa vingine kama malighafi kuu kuandaa saruji ya jiopolima ili kuchukua nafasi ya saruji ya jadi ya Portland, kufikia lengo la uhifadhi wa nishati, kupunguza matumizi, na kugeuza taka kuwa hazina. Matokeo yalionyesha kwamba wakati kiwango cha chuma na kiwango cha majivu ya kuruka vilikuwa 20%, nguvu ya kizuizi cha majaribio kwa siku 28 ilifikia kiwango cha juu sana (95.5MPa). Kadri kiwango cha slag ya chuma kinavyoongezeka, kinaweza pia kuchukua jukumu fulani katika kupunguza kupungua kwa saruji ya jiopolima.

Chen Guocan (2010) alipitisha njia ya kiufundi ya "saruji ya Portland+mchanganyiko wa madini hai+kichocheo cha kupunguza maji chenye ufanisi mkubwa", teknolojia ya zege ya maji yenye sumaku na mchakato wa kawaida wa maandalizi, na kufanya majaribio ya maandalizi kwenye zege ya slag ya mawe yenye nguvu ya chini ya kaboni kwa kutumia malighafi zinazopatikana ndani kama vile mawe na slag. Matokeo yanaonyesha kuwa kipimo kinachofaa cha metakaolini ni 10%. Uwiano wa uzito na nguvu wa mchango wa saruji kwa kila kitengo cha uzito wa zege ya slag ya mawe yenye nguvu ya juu sana ni takriban mara 4.17 ya zege ya kawaida, mara 2.49 ya zege yenye nguvu ya juu (HSC), na mara 2.02 ya zege ya unga tendaji (RPC). Kwa hivyo, zege ya slag ya mawe yenye nguvu ya juu sana iliyoandaliwa kwa saruji yenye kipimo cha chini ni mwelekeo wa maendeleo ya zege katika enzi ya uchumi wa kaboni kidogo.

(3) Baada ya kuongeza kaolin yenye upinzani wa baridi kwenye zege, ukubwa wa vinyweleo vya zege hupunguzwa sana, na hivyo kuboresha mzunguko wa kuyeyusha kwa zege. Feng Naiqian (2002) aligundua kuwa chini ya idadi fulani ya mizunguko ya kuyeyusha kwa kuganda, moduli ya elastic ya sampuli ya zege yenye kiwango cha kaolin cha 15% katika umri wa siku 28 ni kubwa zaidi kuliko ile ya zege ya marejeleo katika umri wa siku 28. Matumizi mchanganyiko ya metakaolin na poda zingine za madini laini katika zege yanaweza kuboresha sana utendaji wa uimara wa zege.