Войти
Метакаолин - это безводная кальцинированная форма глинистого минерала каолинита. Минералы, богатые каолинитом, известны как фарфоровая глина или каолин, которые традиционно используются в производстве фарфора. Размер частиц метакаолина меньше, чем у частиц цемента, но не такой мелкий, как микрокремнезем.
Качество и реакционная способность метакаолина сильно зависят от характеристик используемого сырья. Метакаолин можно производить из различных первичных и вторичных источников, содержащих каолинит :
К глинистый минерал каолинит не содержит промежуточный слой катионов или промежуточный слой воды. Температура дегидроксилирования зависит от порядка наложения структурных слоев. Неупорядоченный каолинит дегидроксилатируется при температуре от 530 до 570 ° C, упорядоченный каолинит находится при температуре от 570 до 630 ° C. Дегидроксилированный неупорядоченный каолинит проявляет более высокую пуццолановую активность, чем упорядоченный. Дегидроксилирование каолина до метакаолина является эндотермическим процессом из-за большого количества энергии, необходимого для удаления химически связанных гидроксильных ионов. Выше температурного диапазона дегидроксилирования каолинит превращается в метакаолин, сложную аморфную структуру, которая сохраняет некоторый дальний порядок из-за наложения слоев. Большая часть алюминия октаэдрического слоя становится координированной тетраэдрически и пентаэдрически. Чтобы получить пуццолан (дополнительный вяжущий материал), должно быть достигнуто почти полное дегидроксилирование без перегрева, то есть полностью прожаренное, но не обожженное. Это приводит к аморфному, сильно пуццолановому состоянию, тогда как перегрев может вызвать спекание с образованием полностью обгоревшего, нереакционноспособного огнеупора, содержащего муллит и дефектную шпинель Al-Si. Заявленные оптимальные температуры активации варьируются от 550 до 850 ° C в течение различной продолжительности, однако чаще всего указывается диапазон 650-750 ° C. По сравнению с другими глинистыми минералами каолинит показывает широкий температурный интервал между дегидроксилированием и перекристаллизацией, что в значительной степени способствует образованию метакаолина и использованию термически активированных каолиновых глин в качестве пуццоланов. Кроме того, поскольку октаэдрический слой напрямую воздействует на промежуточный слой (по сравнению, например, с глинистыми минералами TOT, такими как смектиты), структурный беспорядок легче достигается при нагревании.
Метакаолин с высокой реакционной способностью (HRM) - это высокоактивный алюмосиликатный пуццолан, тонкодисперсный материал, который реагирует с гашеной известью при обычной температуре и в присутствии влаги с образованием прочного медленно твердеющего цемента. Он образуется при прокаливании очищенного каолинита при температуре 650–700 ° C во вращающейся печи с внешним обогревом. Также сообщается, что HRM отвечает за ускорение гидратации обычного портландцемента (OPC), и его основное воздействие наблюдается в течение 24 часов. Он также снижает разрушение бетона из-за щелочно-кремнеземной реакции (ASR), что особенно полезно при использовании переработанного дробленого стекла или стеклянной мелочи в качестве заполнителя. Количество гашеной извести, которая может быть связана с метакаолином, измеряется с помощью модифицированного теста Шапеля.
Адсорбционные поверхностные свойства метакаолинов могут быть определены методом обратной газовой хроматографии.
Считается, что его реакционная способность в два раза выше, чем у большинства других пуццоланов, метакаолин является ценной добавкой для применения в бетоне / цементе. Замена портландцемента на 8–20% (по весу) метакаолина дает бетонную смесь, которая демонстрирует благоприятные технические свойства, в том числе: эффект наполнителя, ускорение гидратации OPC и пуццолановую реакцию. Эффект наполнителя проявляется немедленно, а эффект пуццолановой реакции наступает через 3–14 дней.
