የሜታካኦሊን ሚና በኮንክሪት ውስጥ

(1) የሲሚንቶ ውህድና ሞርታር ጥንካሬን ማሻሻል፣ ከፍተኛ ጥንካሬ ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው ኮንክሪት ከሚያሳዩት አንዱ ነው። ሜታካኦሊንን የመጨመር ዋና ዋና ዓላማዎች አንዱ የሲሚንቶ ሞርታርና የኮንክሪት ጥንካሬን ማሻሻል ነው።

ፖን እና ሌሎች (2001) የፖርትላንድ ሲሚንቶን በ0-20% (የጅምላ ክፍልፋይ) ካኦሊን እና ሲሊካ ዱቄት በመተካት የተዘጋጀው 0.3 የውሃ ሲሚንቶ ጥምርታ ባለው የሲሚንቶ ንጣፎች ላይ የመጭመቂያ ጥንካሬ ሙከራዎችን አካሂደዋል። ውጤቶቹ ከ5% እስከ 20% ካኦሊን የያዙት የሲሚንቶ ንጣፎች የመጭመቂያ ጥንካሬ በሁሉም ዕድሜዎች ከማጣቀሻ ሲሚንቶ የበለጠ መሆኑን አሳይተዋል፣ 10% ካኦሊን የያዙት ሲሚንቶ ከማጣቀሻ ሲሚንቶ ጋር ሲነጻጸር በ28 እና 90 ቀናት ውስጥ የጥንካሬ 20% ጭማሪ አሳይቷል። ከ5% እስከ 10% የሲሊካ ዱቄት የያዙት ሲሚንቶ ከማጣቀሻ ሲሚንቶ ጋር ሲነጻጸር በ28 እና 90 ቀናት ውስጥ የጥንካሬ 20% ጭማሪ አሳይቷል። በ28d እና 90d ያለው ጥንካሬ ከካኦሊን ሲሚንቶ ጋር እኩል ነው፣ ነገር ግን የመጀመሪያ ጥንካሬው ከመለኪያ ሲሚንቶ ያነሰ ነው። ትንታኔው እንደሚያሳየው ይህ ጥቅም ላይ የዋለው የሲሊኮን ዱቄት ከባድ ውህደት እና በሲሚንቶ ንጣፉ ውስጥ በቂ ያልሆነ ስርጭት ጋር የተያያዘ ሊሆን ይችላል።

(2) ሊ ኬሊያንግ እና ሌሎች (2005) የካሊሲን ሙቀት፣ የካሊሲን ጊዜ እና የSiO2 እና A12O3 ይዘት በሜታካኦሊን እንቅስቃሴ ላይ የሲሚንቶ ኮንክሪት ጥንካሬን ለማሻሻል ያላቸውን ተጽእኖ አጥንተዋል። ከፍተኛ ጥንካሬ ያለው ኮንክሪት እና የአፈር ፖሊመሮች ሜታካኦሊንን በመጠቀም ተዘጋጅተዋል። ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት የካሊሊን ይዘት 15% እና የውሃ ሲሚንቶ ጥምርታ 0.4 ሲሆን የ28 ቀን የመጭመቂያ ጥንካሬ 71.9 MPa ነው። የካሊሊን ይዘት 10% እና የውሃ ሲሚንቶ ጥምርታ 0.375 ሲሆን የ28 ቀን የመጭመቂያ ጥንካሬ 73.9 MPa ነው። ከዚህም በላይ የሜታካኦሊን ይዘት 10% ሲሆን የእንቅስቃሴ መረጃ ጠቋሚው 114 ይደርሳል፣ ይህም ከተመሳሳይ የሲሊኮን ዱቄት መጠን 11.8% ከፍ ያለ ነው። ስለዚህ ሜታካኦሊን ከፍተኛ ጥንካሬ ያለው ኮንክሪት ለማዘጋጀት ሊያገለግል እንደሚችል ይታመናል።

ኪያን ዢያኦቺያን እና ሌሎች (2001) የኮንክሪት የዘይክ tensile ውጥረት-ውጥረት ግንኙነትን አጥንተዋል። የካኦሊን ይዘት ሲጨምር የኮንክሪት የዘይክ tensile ጥንካሬ ጫፍ ውጥረት በከፍተኛ ሁኔታ እንደጨመረ እና የtensile elastic ሞዱለስ በመሠረቱ ሳይለወጥ እንደቀጠለ ደርሰውበታል። ሆኖም ግን፣ የኮንክሪት የመጭመቂያ ጥንካሬ በከፍተኛ ሁኔታ ጨምሯል፣ እና የመጭመቂያ ጥንካሬ ጥምርታ በተመሳሳይ መልኩ ቀንሷል። የካኦሊን ይዘት 15% ሲሆን የኮንክሪት የመጭመቂያ ጥንካሬ እና የመጭመቂያ ጥንካሬ በቅደም ተከተል 128% እና 184% የማጣቀሻ ኮንክሪት ናቸው።

ካኦ ዠንግሊያንግ እና ሌሎች (2004) በኮንክሪት ላይ እጅግ በጣም ቀጭን የሆነ የሜታካኦሊን ዱቄት የማጠናከሪያ ውጤት ላይ ባደረጉት ጥናት እንዳመለከቱት፣ በተመሳሳይ ፈሳሽነት፣ 10% ሜታካኦሊን የያዘው ሞርታር ከ28 ቀናት በኋላ የመጭመቂያ ጥንካሬውን እና የመተጣጠፍ ጥንካሬውን ከ6% ወደ 8% ጨምሯል። ከሜታካኦሊን ጋር የተቀላቀለው የኮንክሪት የመጀመሪያ ጥንካሬ እድገት ከመደበኛ ኮንክሪት በእጅጉ ፈጣን ነበር። ከመለኪያ ኮንክሪት ጋር ሲነጻጸር፣ 15% ሜታካኦሊን የያዘው ኮንክሪት በ3D አክሲያል ኮምፕሬሲቭ ጥንካሬ 84% ጭማሪ እና በ28d አክሲያል ኮምፕሬሲቭ ጥንካሬ 80% ጭማሪ አለው፣ የማይንቀሳቀስ የላስቲክ ሞዱለስ ደግሞ በ3D 9% ጭማሪ እና በ28d 8% ጭማሪ አለው።

ሁዋንግ ዣን እና ሌሎች (2008) የተለያዩ የሜታካኦሊን እና የስላግ ድብልቅ ጥምርታዎች በኮንክሪት ጥንካሬ እና ዘላቂነት ላይ ያላቸውን ተጽእኖ አጥንተዋል። ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት ሜታካኦሊን ወደ ስላግ ኮንክሪት መጨመር የኮንክሪት ጥንካሬ እና ዘላቂነት ሁለቱንም ያሻሽላል። የስላግ ከሲሚንቶ ጋር ያለው ምርጥ ጥምርታ 3፡7 አካባቢ ሲሆን ይህም ተስማሚ የኮንክሪት ጥንካሬን ያስከትላል። የተዋሃደ ኮንክሪት ቅስት ልዩነት ከሜታካኦሊን የእሳተ ገሞራ አመድ ተጽእኖ የተነሳ ከነጠላ ስላግ ኮንክሪት ትንሽ ከፍ ያለ ነው። የመሰነጠቅ ጥንካሬው ከመለኪያ ኮንክሪት ከፍ ያለ ነው።

ያንግ ፌንግሊንግ እና ሌሎች (2011) ሲሚንቶን ለመተካት እኩል መጠን ያለው ሜታካኦሊን፣ የዝንብ አመድ እና የዝንብ አመድ ተጠቅመዋል፣ እና ኮንክሪት ለማዘጋጀት ሜታካኦሊንን ከብላይን አመድ እና ከዝንብ አመድ ጋር ለብቻው ተቀላቅለዋል። የኮንክሪት ተግባራዊነት፣ የመጭመቂያ ጥንካሬ እና ዘላቂነት ጥናት ተደርጎባቸዋል። ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት ካኦሊን ከ5% እስከ 25% የሚሆነውን ሲሚንቶ በእኩል መጠን ለመተካት ጥቅም ላይ ሲውል፣ በሁሉም ዕድሜ ላይ ያለው የኮንክሪት የመጭመቂያ ጥንካሬ ተሻሽሏል፤ ካኦሊን ሲሚንቶን በ20% ለመተካት በእኩል መጠን ጥቅም ላይ ሲውል፣ በእያንዳንዱ ዕድሜ ላይ ያለው የመጭመቂያ ጥንካሬ ተስማሚ ነው። በ3d፣ 7d እና 28d ያለው ጥንካሬ በቅደም ተከተል ካኦሊን ካልተጨመረ ኮንክሪት 26.0%፣ 14.3% እና 8.9% ከፍ ያለ ነው። ይህ የሚያመለክተው ለዓይነት II የፖርትላንድ ሲሚንቶ፣ ሜታካኦሊን መጨመር የተዘጋጀውን ኮንክሪት ጥንካሬ ሊያሻሽል እንደሚችል ነው።

ዣንግ ቼንግቦ እና ሌሎች (2012) ባህላዊውን የፖርትላንድ ሲሚንቶ ለመተካት የጂኦፖሊመር ሲሚንቶ ለማዘጋጀት የብረት ስላግ፣ ሜታካኦሊን እና ሌሎች ቁሳቁሶችን እንደ ዋና ጥሬ ዕቃዎች ተጠቅመዋል፣ ይህም የኃይል ቁጠባ፣ የፍጆታ ቅነሳ እና ቆሻሻን ወደ ሀብት ለመቀየር ግብ ለማሳካት ነው። ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት የብረት ይዘት እና የዝንብ አመድ ይዘት ሁለቱም 20% ሲሆኑ፣ በ28 ቀናት ውስጥ የሙከራ ብሎክ ጥንካሬ በጣም ከፍተኛ ደረጃ ላይ ደርሷል (95.5MPa)። የተጨመረው የብረት ስላግ መጠን እየጨመረ ሲሄድ፣ የጂኦፖሊመር ሲሚንቶን መቀነስ በመቀነስ ረገድ የተወሰነ ሚና ሊጫወት ይችላል።

ቼን ጉኦካን (2010) “ፖርትላንድ ሲሚንቶ+አክቲቭ ማዕድን ድብልቅ+ከፍተኛ-ቅልጥፍና የውሃ መቀነሻ ወኪል” የሚለውን ቴክኒካል መንገድ፣ ማግኔዝድ የተደረገበት የውሃ ኮንክሪት ቴክኖሎጂ እና ባህላዊ የዝግጅት ሂደትን ተቀብሏል፣ እና እንደ ድንጋዮች እና ስላግ ባሉ በአካባቢው የሚገኙ ጥሬ እቃዎችን በመጠቀም ዝቅተኛ ካርቦን እጅግ በጣም ጠንካራ የድንጋይ ስላግ ኮንክሪት ላይ የዝግጅት ሙከራዎችን አካሂዷል። ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት ተገቢው የሜታካኦሊን መጠን 10% ነው። እጅግ በጣም ከፍተኛ ጥንካሬ ያለው የድንጋይ ስላግ ኮንክሪት በአንድ አሃድ ክብደት ውስጥ ያለው የሲሚንቶ አስተዋጽኦ የክብደት እና የጥንካሬ ጥምርታ ከተራ ኮንክሪት 4.17 እጥፍ፣ ከፍተኛ ጥንካሬ ካለው ኮንክሪት (HSC) 2.49 እጥፍ እና ምላሽ ሰጪ ከሆነው የዱቄት ኮንክሪት (RPC) 2.02 እጥፍ ነው። ስለዚህ፣ በዝቅተኛ መጠን ሲሚንቶ የተዘጋጀ እጅግ በጣም ከፍተኛ ጥንካሬ ያለው የድንጋይ ስላግ ኮንክሪት በዝቅተኛ የካርቦን ኢኮኖሚ ዘመን የኮንክሪት ልማት አቅጣጫ ነው።

(3) በኮንክሪት ላይ የበረዶ መቋቋም የሚችል ካኦሊን ከጨመረ በኋላ የኮንክሪት ቀዳዳ መጠን በእጅጉ ይቀንሳል፣ ይህም የኮንክሪት የቀዘቀዘ-የቀለጠ ዑደትን ያሻሽላል። ፌንግ ናይኪያን (2002) እንዳመለከተው፣ በ28 ቀናት ዕድሜ ላይ 15% የካኦሊን ይዘት ያለው የኮንክሪት ናሙና የመለጠጥ ሞዱለስ በ28 ቀናት ዕድሜ ላይ ካለው የማጣቀሻ ኮንክሪት በእጅጉ ከፍ ያለ ነው። ሜታካኦሊን እና ሌሎች የማዕድን አልትራፋይን ዱቄቶችን በኮንክሪት ውስጥ መጠቀም የኮንክሪት ዘላቂነት አፈፃፀምን በእጅጉ ሊያሻሽል ይችላል።