مقایسۀ نرخ واکنش پوزولانی سل‌های نانوسیلیس در مقایسه با نانوسیلیس‌های پایروژنیک

نویسندگان

چکیده

دو گروه عمده از نانوسیلیس‌ها در مطالعات موادپایه سیمانی مورد بررسی قرار گرفته‌اند: نانوسیلیس‌های پایروژنیک و سل‌های نانوسیلیس. روش‌های مختلف تولید این مواد منجر به برخی تفاوت‌ها در خصوصیات آن‌ها می‌گردد. به‌عنوان مثال سل‌های نانوسیلیس ذرات مجزای پایدار در محیط آبی بوده و سایز کلوخه‌ای برای آن‌ها متصور نیست، درحالی‌که در روش تولید نانوسیلیس‌های پایروژنیک ذرات به‌هم فیوز شده و کلوخه‌های اولیه با ابعادی تا 100 نانومتر را ایجاد می‌کنند، کلوخه‌های اولیه نیز به‌هم چسبیده و توده‌هایی با ابعاد از چند میکرومتر تا چندصد میکرومتر را تولید می‌نمایند. مطالعۀ حاضر به مقایسۀ فعالیت پوزولانی یک نانوسیلیس پایروژنیک با نام تجاری اروزیل 200 و یک سل نانوسیلیس با نام تجاری لوازیل 30/200 پرداخته و تاثیر این مواد را بر درجۀ هیدراسیون سیمان موردبررسی قرار می‌دهد. شایان ذکر است که نانوسیلیس‌های مورد بررسی دارای سطح ویژه برابر 200 مترمربع برگرم بوده‌اند. نتایج نشانگر آن هستند که علی‌رغم سایز‌های بزرگ کلوخه‌ای نانوسیلیس پایروژنیک، این ماده دارای واکنش پوزولانی سریع‌تر نسبت به سل نانوسیلیس در خمیره‌های آهکی و سیمانی‌اند. نتایج همچنین نشان می‌دهند که نانوسیلیس‌ها در سن 1 روز اثر تسریع کنندگی بر هیدراسیون سیمان داشته اما پس از سن 7 روز درجه هیدراسیون سیمان برای حالت جایگزینی بخشی از سیمان با نانوسیلیس‌ها نسبت به خمیره کنترل کاهش یافته است. کاهش درجۀ هیدراسیون سیمان می‌تواند به دلیل جذب قابل توجه آب در ساختار نانوسیلیس‌ها و بالطبع کاهش آب در دسترس برای هیدراسیون سیمان باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The rate of pozzolanic reactivity of pyrogenic nanosilicas as compared with nanosilica sols

نویسندگان [English]

  • T. Parhizkar
  • A. Bagheri
  • S.H. Madani
  • A.M. Raisghaesemi
چکیده [English]

Pyrogenic nanosilicas and nanosilica sols are two types of nanosilicas, which have been investigated in numerous studies of cement-based materials. Different production process of these materials leads to different characteristics of them. For instance, nanosilica sols are monodispersed particles in water; while, in the production process of pyrogenic nanosilicas, particles fuse together and form primary aggregates with sizes up to 100 nanometers. The primary aggregates also bind together and form agglomerates with sizes from a few micrometers up to a few hundred micrometers. This article presents the results of an investigation on the rate of lime consumption of the product Aerosil 200 (a pyrogenic nanosilica with surface area of 200 m2/g) and Levasil 200/30 (a nanosilica sol with surface area of 200 m2/g and concentration of 30%). The results show that despite the agglomeration state of the pyrgenic nanosilica, this material has faster pozzolanic reactivity than the nanosilica sol in lime and cement pastes. The results also indicate that the nanosilicas have accelerating influence on the hydration degree of cement at early ages. However, by progress of hydration and from 7 days lower hydration degree of cement compared to the plain paste was observed. It appears that considerable water absorption of nanosilicas is responsible for the lower available water for hydration of cement and consequently lower hydration degree of cement.

کلیدواژه‌ها [English]

  • pyrogenic nanosilica
  • nanosilica sol
  • pozzolanic reactivity
  • hydration of cement
  • Calcium hydroxide