دانلود رایگان ترجمه مقاله ویژگی های مکانیکی بتون هوادهی شده اتوکلاو (ساینس دایرکت – الزویر 1979)

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب)

F1846

مقادیر توبرموریت و C-S-H (I) باید به عنوان موارد معادل توجه شود, نه موارد صحیح, از اینرو مطابق با منطق بالا, می تواند فرض نمود که بیشتر از دو نمونه ماده می تواند حاضر باشد.
سطح خاص
از اینرو هیچ فاز دیگری از هیدرات های سیلیکات کلسیم آشکار نشد, ناحیه سطحی خاص برای این فازها می توانداز کل آن ماده محاسبه شود. رابطه بین تبلور و ناحیه سطح ویژه در شکل 1 نشان داده شده است که حاکی از اینست که هیدرات سیلیکات کلسیم کریستالین دارای سطح ویژه بیشتر از ماده به خوبی متبلور شده است.
تحلیل گرمایی دیفرانسیل
تقریباً در تمام نمونه ها, یک اگزوترم بالای 800 درجه در ترموگرم ها به نظر می رسد. این احتمالاً ناشی از تشکیل وولاستونیت بتا است. مطابق با Kalousek (4), توبرموریت خالص آن را ارائه نمی دهد در حالیکه تمام توبرموریت های جایگزین شده این مورد را ارائه می دهند. Kalousek نیز دارای این عقیده بود که C-S-H (I) یک پیک اگزوترم در حدود 800 درجه سانتیگراد (5) را ارائه می دهد اما (6,7) شک دارند که اینگونه باشد.
در بررسی کنونی, ارتفاع پیک اگزوترم می تواند مرتبط با محتوای C-S-H (I) باشد, که این مورد آخر به صورت تفاوت بین میزان کلی هیدرات های سیلیکات کلسیم و محتوای توبرموریرت محاسبه می شود, از اینرو هیچ هیدرات سیلیکات کلسیم دیگری آشکار نمی شود. برای مخلوط سیمان و آهک بودن افزودن آلومینای حاوی مواد (به جز برای سیمان), ارتفاع پیک به طور خطی با محتوای C-S-H (I) بنابراین پشتیبان این دیدگاه است که C-S-H(I) سبب یکاگروترم بالای 800 درجه می شود. هنگامی که مواد حاوی آلومینا افزوده می شوند, ارتفاع پیک به علت برخی مواد غیر از C-S-H(I) افزایش می یابد, احتمالاً توبرموریت های جایگزین شده با Al همانگونه که در (4) بیان شده است. دمای پیک با افزایش تبلور افزایش یافت اما مخلوط های حاوی افزودنی های بائوکسیت یا سیمان با آلومینای بالا در این حالت غیرعادی بودند, که دماهای پیک بالاتری را نسبت به دیگران ارائه می داد. در برخی نمونه ها, یک اثر اندوترمال شناسایی نشده کوچک نیز در حدود 410 درجه یافت شد.
میکروسکوپی الکترون و توزیع اندازه میکروذرات
برخی از نمونه ها توسط میکروسکوپی الکترون مطالعه شد. صفحات متبلور از توبرموریت بعلاوه ماده کریستالین کمتر دیده شده است (شکل 2). شکل اندازه و دیگر خصایص صفحات بین نمونه های مختلف, متفاوت بود. دو نمونه توسط تخلخل سنجی مرکوری اندازه گیری می شود. نمونه های توزیع های اندازه متفاوت را نشان داد (شکل 3), برخلاف این حقیقت که آنها دارای نمونه های XRD مشابه بودند که نشان از تبلور به صورت تعریف شده در بالا بود, که برای توصیف محصولات واکنش کافی نیست.
روابط بین ساختار, انقباض و استحکام
تاثیر تبلور
تبلور, دارای اثر گول زننده در انقباض و استحکام است. در شکل 4, انقباض در ازای تبلور برای مخلوط مبتنی بر سیمان و آهک ترسیم شده است. شکل شامل مخلوط هایی با افزودنی هایی به خاکستر است اما نه با بائوکسیت یا سیمان با آلومینای بالا. این مورد شامل مخلوط هایی با تغییر تخلخل می شود هرچند بیشتر دارای تخلخل متناظر با چگالی در حدود 500 کیلوگرم بر متر مکعب است.
در مورد استحکام, متوجه شدیم که جدا از تبلور, میزان کلی هیدرات سیلیکات کلسیم و تخلخل دارای تاثیر است. در شکل 5, این تاثیر با ترسیم نمونه ها با تقریباً همان میزان از هیدرات کلسیم (50-60 درصد) و همان چگالی (500 کیلوگرم بر متر مکعب) مستثنی شده است. به نظر می رسد یک تبلور بهینه در حدودی وجود دارد که استحکام افزایش می یابد. برخی نمونه ها به طور قابل توجهی از منحنی میانگین انحراف دارند, که احتمالاً به علت مشخصات ساختاری است که در تبلور در نظر گرفته نشده است.

مخلوط هایی که حاوی افزودنی های بائوکسیت یا سیمان با آلومینای بالا بودند انحراف سیستماتیک از روابط توصیف شده در بالا را از خود نشان دادند. در شکل 6, رابطه بین تبلور و انقباض برای مخلوط های مبتنی بر سیمان و آهک با افزودنی های بائوکسیت یا سیمان با آلومینای بالا نشان داده شده است. به دلیل مقایسه, رابطه یافت شده در شکل 5 گنجانده شده است. می توان دید که انقباض به طور کلی کمتر است, برخی اوقات بسیار کمتر هنگامی که این مواد حاوی آلومینا اضافه می شوند. همچنین استحکام فشردگی برای این ترکیبات کمتر است. یک توضیح ممکن برای این رفتار می تواند در نتایج DTA یافت شود, که در آن دماهای بالای قابل ملاحظه برای تشکیل وولاستونیت بتا برای چند ترکیب دیگر مشاهده شده است. این باید حاکی از تغییرات در ساختار ماده باشد.
تاثیر میزان گرمای هیدرات های سیلیکات کلسیم
به طور عجیبی, دریافت شد که انقباض به طور چشمگیری از میزان کلی هیدرات سیلیکات کلسیم تاثیر نمی پذیرد زمانی که درمحدوده به دست آمده تغییر می کند (38 تا 79 درصد). استحکام مقایسه ای از میزان کلی هیدرات ها تاثیر نمی پذیرد. اثر ترکیبی تبلور و میزان کلی هیدرات های سیلیکات کلسیم توسط چندین تحلیلگر رگرسیون مطالعه شده است, که منتج به معادله زیر شده است (با چشم پوشی از برخی ترسیم کنندگان شامل مواردی با افزودنی های بائوکسیت یا سیمان با آلومینای بالا):که در آن τ استحکام مقایسه ای (MN/m2)= میزان کلی هیدرات های سیلیکات کلسیم (%), و C= تبلور, %.
ضریب همبستگی 0.90 بوده و معادله به ترکیبات با چگالی 500 کیلوگرم بر متر مکعب اشاره دارد.

تاثیر تخلخل و توزیع اندازه ماکروذرات

مهمترین عامل تعیین کننده استحکام فشردگی, تخلخل است. در شکل 7, تاثیر تخلخل در استحکام فشردگی برای مخلوطهایی مبتنی بر سیمان و آهک بدون افزودنی های نشان داده شده است که در آن تنها تخلخل تغییر یافته است.

رابطه خطی با معادله شیلر تطابق دارد که حاکی از اینست که تخلخلی بحرانی در حدود 92 درصد وجود دارد که در آن هیچ استحکامی به دست نمی آید. انقباض افزایش می یابد هنگامی  که تخلخل کاهش می یابد؛ این مورد می تواند عجیب نباشد زیرا تخلخل کمتر بدین معنی است که فضای کمتری وجود دارد که در آن کریستال می تواند توسعه یابد. نمونه ها با تخلخل متغیر در شکل 8 گنجانده  شده است.

یک مطالعه بسیار محدود در مورد تاثیر توزیع اندازه ماکرو ذرات در استحکام فشردگی صورت گرفته است, اما چنین تاثیری نمی تواند مشاهده شود.