메타콜린

Metakaolin

메타콜린은 클레이 미네랄 카올리네이트의 무수 소성 형태입니다.카올리네이트가 풍부한 광물은 전통적으로 도자기 제조에 사용되는 도자기 점토 또는 카올린으로 알려져 있다.메타콜린의 입자 크기는 시멘트 입자보다는 작지만 실리카 흄만큼 미세하지는 않습니다.

카올리나이트 소스

메타콜린의 품질과 반응성은 사용된 원료의 특성에 따라 크게 좌우됩니다.메타콜린은 카올리네이트를 포함한 다양한 1차 및 2차 공급원에서 생산될 수 있습니다.

메타콜린 형성

T-O 점토 광물 카올리네이트는 층간 양이온이나 층간수를 포함하지 않는다.탈수산화 온도는 구조층 적층 순서에 따라 달라집니다.530 ~ 570 °C 사이에서 무질서한 카올리나이트 탈옥실산염, 570 ~ 630 °C 사이에서 순서화된 카올리나이트.디옥실화 무질서 카올리나이트는 포졸란 활성도가 순서보다 [1]높다.카올린이 메타콜린으로 탈수산화되는 것은 화학적으로 결합된 수산화 이온을 제거하는 데 많은 에너지가 필요하기 때문에 흡열 과정이다.탈수소산화 온도 범위 이상에서 카올리네이트는 메타콜린으로 변환되는데, 메타콜린은 층 적층 때문에 [2]장기 질서를 유지하는 복잡한 비정질 구조입니다.팔면체층의 알루미늄의 대부분은 사면체 및 5면체 [3]배위되어 있다.포졸란(보조 시멘트 재료)을 생산하기 위해서는 과열 없이 거의 완전한 탈옥실화에 도달해야 합니다. 즉, 완전히 구워지지만 연소되지 않아야 합니다.이는 비정질, 고포졸란 상태를 생성하는 반면, 과열은 소결의 원인이 되어 멀라이트 및 결함 Al-Si 스피넬을 [4]포함한 불활성 연소 내화물을 형성할 수 있습니다.보고된 최적 활성화 온도는 다양한 지속 시간에 따라 550 ~ 850 °C 사이에서 변화하지만, 가장 일반적으로 650 ~ 750 °C 범위가 [5]인용됩니다.다른 점토광물에 비해 카올리네이트는 탈옥실화와 재결정화 사이의 온도 간격이 넓어 메타콜린의 형성과 열활성 카올린 점토를 포졸란으로 사용하는 것을 매우 선호한다.또, 8면체층이 층간(예를 들면 스멕타이트 등의 T-O-T 점토광물에 비해)에 직접 노광되기 때문에, 가열시에 구조적인 장애를 용이하게 얻을 수 있다.

고반응성 메타콜린

고반응성 메타콜린(HRM)은 고도로 가공된 반응성 알루미늄 규산염 포졸란으로, 상온 및 수분이 있는 상태에서 소석회와 반응하여 강하고 느리게 경화되는 시멘트를 형성합니다.일반적으로 650~700°C의 정제된 카올리네이트를 외부 연소식 회전 가마에서 소성하여 형성됩니다.또한 HRM은 일반 포틀랜드 시멘트(OPC)의 수화 촉진에 관여하고 있으며 24시간 이내에 큰 영향을 미칠 것으로 보고되고 있다.또한 알칼리 실리카 반응(ASR)에 의한 콘크리트 열화도 줄여주며, 특히 재활용 파쇄 유리 또는 유리 미세 물질을 [6]골재로 사용할 때 유용합니다.메타콜린에 의해 결합될 수 있는 소석회의 양은 수정된 채플레 [7][8]테스트에 의해 측정됩니다.

흡착 특성

메타콜린의 흡착 표면 특성은 역기체 크로마토그래피 [9]분석을 통해 달성될 수 있다.

구체적인 적용

메타콜린은 대부분의 다른 포졸란보다 반응성이 두 배 더 높은 것으로 간주되며 콘크리트/시멘트 용도에 유용한 혼합제입니다.포틀랜드 시멘트를 중량 기준 8-20% 메타콜린으로 대체하면 필러 효과, OPC 수화 가속, 포졸란 반응 등 엔지니어링상 유리한 특성을 보이는 콘크리트 혼합물이 생성됩니다.필러 효과는 즉시 나타나지만 포졸란 반응의 효과는 3일에서 [10]14일 사이에 발생합니다.

이점

  • 압축 강도 및 휨 강도 향상
  • 투과성 저하(염화물 투과성 포함)
  • 칼슘이 물에 의해 표면으로 운반되어 대기 중의 이산화탄소와 결합하여 표면에 백색 잔류물로 침전되는 탄산칼슘이 생성될 때 발생하는 폐화 가능성 감소
  • 화학 공격에 대한 저항력 향상
  • 내구성 향상
  • 알칼리-실리카 반응성(ASR)의 영향 감소
  • 콘크리트 가공성 및 마감 개선
  • 콘크리트 밀도를 높이는 '입자 패킹'에 의한 수축 감소
  • 콘크리트 색상을 옅게 하여 옅은 일체 컬러를 착색할 수 있도록 하여 색감을 개선하였습니다.

사용하다

  • 고성능, 고강도, 경량 콘크리트
  • 프리캐스트 및 주입 성형 콘크리트
  • 섬유 및 강화 제품
  • 유리섬유강화콘크리트
  • 카운터톱, 아트 조각(예를 들어 Albert Vrana의 독립형 조각품 참조)
  • 모르타르 및 회반죽

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Kakali, G.; Perraki T.; Tsivilis S.; Badogiannis E. (2001). "Thermal treatment of kaolin: the effect of mineralogy on the pozzolanic activity". Applied Clay Science. 20 (1–2): 73–80. doi:10.1016/s0169-1317(01)00040-0.
  2. ^ Bellotto, M.; Gualtieri A.; Artioli A.; Clark S.M. (1995). "Kinetic study of the kaolinite-mullite reaction sequence". Physics and Chemistry of Minerals. 22: 207–217. doi:10.1007/bf00202254.
  3. ^ Fernandez, R.; Martirena F.; Scrivener K.L. (2011). "The origin of the pozzolanic activity of clay minerals: A comparison between kaolinite, illite and montmorillonite". Cement and Concrete Research. 41: 113–122. doi:10.1016/j.cemconres.2010.09.013.
  4. ^ "High Reactivity Metakaolin (HRM)". Advanced Cement Technologies, LLC. Metakaolin. Retrieved May 7, 2010.
  5. ^ Snellings, R.; Mertens G.; Elsen J. (2012). "Supplementary cementitious materials". Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 74: 211–278. doi:10.2138/rmg.2012.74.6.
  6. ^ "High Reactivity Metakaolin (HRM)". Alkali-Silica Reaction (ASR). Metakaolin. Retrieved Oct 22, 2010.
  7. ^ 수정된 채플 테스트,
  8. ^ Ferraz, E.; et al. (2015). "Pozzolanic activity of metakaolins by the French standard of the modified Chapelle test: A direct methology". Acta Geodynamica et Geometerialia Aspects. 12: 289–298. doi:10.13168/AGG.2015.0026.
  9. ^ Gamelas, J.; Ferraz, E.; Rocha, F. (2014). "An insight into the surface properties of calcined kaolinitic clays: the grinding effect". Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 455: 49–57. doi:10.1016/j.colsurfa.2014.04.038.
  10. ^ 필러 효과,