Комплексное исследование огнестойких свойств композитных паст из белого высокощелочного цемента с наполнителем из ультратонкого керамического вторсырья в контексте устойчивого развития

A comprehensive study on the fire resistance properties of ultra-fine ceramic waste-filled high alkaline white cement paste composites for progressing towards sustainability
M. A. Abdelzaher, Asmaa S. Hamouda, Ibrahim M. El-Kattan
2023-12-13

XRF XRD FTIR SEMпрочность на сжатиеогнестойкостьвысокощелочной белый цементультратонкие керамические отходы
Стратегии устойчивого развития для защиты местной экологии ставят в приоритет снижение потребления сырья и обеспечение надлежащей переработки основных твердых отходов, а также предотвращение образования опасных отходов и загрязнения вследствие неправильной утилизации. В настоящем исследовании предлагается повторное использование ультратонких керамических осколков (керамическое вторсырьё, CW) в качестве частичной замены белого высокощелочного цемента (WC), поскольку CW является более дешевым, более доступным и более долговечным с точки зрения воздействия на окружающую среду материалом для получения композитных паст на основе белого цемента. Рассматривается применение ультратонкого CW в качестве гидравлического наполнителя ввиду его высоких эксплуатационных, физикомеханических свойств и долговечности. Для характеристики микроструктуры, термических свойств и термодинамики использовались рентгенофлуоресцентный анализ (XRF), рентгеновская дифракция (XRD), инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) и сканирующая электронная микроскопия (SEM). Хотя введение ультратонкого керамического вторсырья по умолчанию приводит к снижению прочности при испытаниях на нагрев, применение активного наполнителя замедляет это снижение и в ряде случаев повышает физикомеханические характеристики и прочность на сжатие по сравнению с контрольным образцом (WC), устанавливая новый ориентир. Наличие ультратонкого керамического вторсырья в матрице WC способствует кристаллизации, что уменьшает общую пористость и снижает раннее растрескивание. Улучшенная удобоукладываемость и энергоэффективные свойства цементных смесей с ультратонким керамическим вторсырьем отражают их экономические и экологические преимущества, потенциально снижая строительные затраты и повышая долговечность используемых в смеси материалов.
1
Испытания при обжиге показывают, что хотя присутствие керамических отходов по умолчанию снижает механическую прочность, эффект активного заполнителя замедляет это снижение и в целом улучшает показатели по сравнению с контролем.
2
Микроструктурная, термическая и термодинамическая характеристика (XRF, XRD, FTIR, SEM) подтверждает благоприятную роль ультратонкого CW в повышении прочности и долговечности.
3
Частичная замена высокощелочного белого цемента (WC) ультратонкими керамическими отходами (CW) даёт композиты белого цемента с улучшенными физикомеханическими свойствами и прочностью на сжатие по сравнению с образцом WC.
4
Ультратонкий CW действует как эффективный гидравлический заполнитель, стимулируя максимальную кристаллизацию в матрице WC, что снижает общую пористость и уменьшает раннее растрескивание.
5
Использование ультратонкого керамического сырья улучшает удобоукладываемость и энергоэффективность цементных смесей, принося экономические и экологические выгоды за счёт снижения затрат на строительство и повышения устойчивости.

Композиты пасты белого высокощелочного цемента, заполненные ультрадисперсными керамическими отходами

Свойства огнестойкости и связанные с ними физико-механические, микроструктурные и термические характеристики, пористость, процессы кристаллизации, удобообрабатываемость и прочность на сжатие композитов при частичной замене белого цемента ультрадисперсными керамическими отходами

Publication Details
Publication Date
2023-12-13
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
50
Access Type
Author Information
Authors
M. A. Abdelzaher
Asmaa S. Hamouda
Ibrahim M. El-Kattan
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%