Введение

Примечание: в качестве добавки к бетону используется кальцинированный каолинит, обладающий позолановой реактивностью. Метакаолин представляет собой безводную кальцинированную форму глиняного минерала каолинита. Каменные породы, богатые каолинитом, известны как фарфоровая глина или каолин, традиционно используемые для изготовления фарфора. Размер частиц метакаолина меньше, чем частицы цемента, но не такой тонкий, как дымовая кремния.

Формирование метакаолина

ТО глиняный минерал каолинит не содержит межслойных катионов или межслойной воды. Температура дегидроксиляции зависит от порядка сложения структурных слоев. Дегидроксилаты неупорядоченного каолинита между 530 и 570 °C, упорядоченный каолинит между 570 и 630 °C. Дегидроксилированный дисордированный каолинит показывает более высокую позолановую активность, чем предписано. Дегидроксиление каолина в метакаолин является эндотермическим процессом из-за большого количества энергии, необходимой для удаления химически связанных гидроксильных ионов. Выше температурного диапазона дегидроксиляции, каолинит превращается в метакаолин, сложную аморфную структуру, которая сохраняет некоторое расстояние вследствие сложного наложения. Большая часть алюминия октаэдрического слоя становится тетраэдрически и пятигранно скоординированной. Для получения поцзолана (дополнительного цементированного материала) необходимо достичь почти полного обезвоживания без перегрева, т.е. тщательно обжарить, но не сжечь. Это приводит к аморфному, высокопозоланическому состоянию, тогда как перегрев может вызвать спекание, чтобы сформировать мертво сгоревший, нереактивный огнеупорный материал, содержащий мулит и дефектный спинел Al Si. Описанные оптимальные температуры активации варьируются от 550 до 850 °C в течение различных периодов времени, однако наиболее часто используется диапазон от 650 до 750 °C. По сравнению с другими глиняными минералами, каолинит имеет широкий температурный интервал между дегидроксиляцией и рекристаллизацией, что способствует образованию метакаолина и использованию термически активированных каолиновых глин в качестве позолан. Кроме того, поскольку октаэдрический слой непосредственно подвергается воздействию промежуточного слоя (по сравнению, например, с глиняными минералами T O T, такими как смектиты), структурное нарушение достигается легче при нагреве.

Метакаолин с высокой реактивностью

Метакаолин высокой реактивности (HRM) представляет собой высокообработанный реактивный алюминосиликатный позолан, тонко разделенный материал, который вступает в реакцию с отрубленной известью при обычной температуре и в присутствии влаги, образуя сильный медленно затвердевающий цемент. Он образуется путем кальцинирования очищенного каолинита, обычно между 650 и 700 °C в внешне зажигаемой вращающейся печи. Также сообщается, что HRM отвечает за ускорение гидратации обычного портланд-цемента (OPC), и его основное воздействие наблюдается в течение 24 часов. В частности, в качестве агломератов используется цельности, которые в основном содержат неблагоприятные вещества, а также неблагоприятные вещества, которые могут быть использованы в качестве агломератов. Количество увлажненной извести, которое может быть связано метакаолином, измеряется модифицированным тестом Шапелла.

Адсорбционные свойства

Свойства поверхности адсорбции метакаолинов можно охарактеризовать методом обратной газовой хроматографии.

Примечание:

Считается, что метакаолин имеет в два раза больше реактивности, чем большинство других позолан, и является ценной добавкой для применения в бетоне/цементе. Замена портландцемента на метакаолиновый 820 мас. % (% по весу) приводит к получению бетонной смеси, которая обладает благоприятными инженерными свойствами, включая: эффект наполнения, ускорение гидратации OPC и позолановую реакцию. Наполнительный эффект наступает немедленно, в то время как эффект позолановой реакции проявляется в течение 3 - 14 дней.