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Recebido em 23 de novembro de 2016 Departamento de Engenharia Civil, Monash University, Clayton, Victoria 3800, Austrália Microfissuras Zona de transição interfacial (ITZ) Absorção de água Construção e materiais de construção 142 (2017) 42–50 Centro de Pesquisa de Infraestrutura Construída, Escola de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Tecnologia de Sydney, Sydney, NSW 2007, Austrália Recebido em forma revisada em 13 de fevereiro de 2017 Propriedades microestruturais Aceito em 8 de março de 2017 http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.03.051 0950-0618/ 2017 Elsevier Ltd. Todos os direitos reservados. Faculdade de Engenharia Civil, Universidade de Hunan, Changsha, Hunan 410082, PR China Disponível online em 17 de março de 2017 Escola de Computação, Engenharia e Matemática, Western Sydney University, Penrith, NSW 2751, Austrália Palavras-chave: Concreto agregado reciclado (RAC) ÿ Autor correspondente em: Centro de Pesquisa de Infraestrutura Construída, Escola de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Tecnologia de Sydney, Sydney, NSW 2007, Austrália. Endereço de e-mail: wengui.li@uts.edu.au (W.Li). Faculdade de Engenharia Civil, Universidade de Shenzhen, PR China eDepartamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade Politécnica de Hong Kong, Kowloon, Hong Kong, China f Historia do artigo: Nanopartículas resumo gráfico informações do artigo destaques abstrato , Wen Hui Duan,,Wengui Li a,f,ÿ Chi-Sun PoonVivian WY Tam c,d ,Chu Long b d a c Efeitos de nanopartículas no processo de falha e propriedades microestruturais de concreto agregado reciclado Construção e materiais de construção página inicial da revista: www.elsevier.com/locate/conbuildmat Listas de conteúdos disponíveis em ScienceDirect O processo de falha do RAC foi influenciado pela resistência relativa entre as argamassas cimentícias novas e velhas. A NS coloidal pode entrar nas regiões ITZ no RAC para aumentar os produtos de hidratação por reação química secundária. Os efeitos de nanopartículas, incluindo nano-sílica (NS) e nano-calcário (NL) na propagação de trincas e propriedades microestruturais de concreto agregado reciclado (RAC) foram investigados experimentalmente neste estudo. A iniciação e propagação de trincas de RAC modificado por nanopartículas com diferentes modificações de nanopartículas foram avaliadas usando a técnica de correlação de imagem digital (DIC). As microestruturas e a porosidade das zonas de transição interfacial (ITZ) em RAC nanomodificado também foram examinadas usando microscopia eletrônica de varredura (SEM) e porosimetria de intrusão de mercúrio (MIP). Verificou-se que as microfissuras eram tipicamente derivadas de ITZs relativamente fracas em RAC e, então, propagadas progressivamente ao longo da direção de carga compressiva. Os desenvolvimentos de meso-crack eventualmente levaram à falha de divisão final. Os resultados indicaram que comparado ao NL, o NS foi mais eficaz em melhorar as propriedades da microestrutura e aumentar a resistência mecânica do RAC. A porosidade e a absorção de água do RAC foram obviamente reduzidas pela incorporação do NS. No entanto, devido à aglomeração de partículas, NL não poderia efetivamente melhorar a microestrutura do RAC para melhorar ainda mais as propriedades mecânicas do RAC. A NL em pó não pode aumentar a resistência à compressão do RAC devido à aglomeração das partículas. Além disso, em termos de aglomeração severa de partículas, NL foi ainda prejudicial para a resistência mecânica do RAC, especialmente na idade tardia. 2017 Elsevier Ltd. Todos os direitos reservados. A NS coloidal pode efetivamente reduzir a porosidade e a absorção de água do RAC. b fe Machine Translated by Google http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.03.051 http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.03.051 mailto:wengui.li@uts.edu.au http://www.elsevier.com/locate/conbuildmat http://www.sciencedirect.com/science/journal/09500618 incorporação em cimento e concreto, incluindo nano-sílica (NS) peso a 30%. De acordo com a dosagem de NS (1,0 e 2,0% em peso tipos de nanopartículas, NS e NL, são os mais comumente usados em algumas deficiências do RAC para aplicações práticas em termos de melhorar as propriedades do RAC. Os efeitos da nanopartícula sobre adicionado. Em seguida, foram adicionados cimento, areia e a água restante de 90 ± 5%. Cubos de concreto de 150 150 150 mm foram moldados usando 1. Introdução RAC, alguns cubos foram cortados em fatias de 150 150 30 mm para às propriedades da zona de transição interfacial (ITZ) entre hidrata (CSH) e preenche as estruturas dos poros. Por outro lado, de 5 a 26,5 mm foi escolhido como agregado graúdo natural. Isto proporção para todos os espécimes de RAC modificados por nanopartículas. A água adicional foi calculada pela água absorvida da secagem ao ar trabalhabilidade e serve como dispersante de pó NL em solução. O estudo do concreto agregado reciclado (CRA) tornou-se uma do agregado reciclado determina em grande parte o desempenho do RAC [6,7], cada vez mais estudos foram realizados e 2,0% em peso de cimento) e adição de superplastificante partículas de sílica e calcário: (i) moagem de alta energia da matéria-prima (abordagem de cima para baixo); e (ii) síntese química (bottom-up preparação, conforme mostrado na Fig. 1. Para o primeiro método de mistura com microestrutura da argamassa de cimento e ZITs em RAC. Nano partícula tem vantagens em melhorar as propriedades mecânicas (Vibra-Cell-Sonics & Materials, Inc.) com uma intensidade energética de de agregado reciclado [14-17]. No entanto, métodos mais eficazes reduzir o número de porosidade de nanopartículas tem sido estudado para RCA tinha um valor de absorção de água de 6,30% e uma densidade de (NL-RAC) foram preparados por uma proporção efetiva de água para cimento de é mais poroso do que o concreto agregado natural é mais provável que seja Jing Rui Novo Material Co., Ltd, China. O NS coloidal foi adquirido da Zhejiang Yuda Chemical Co., LTD, China. As propriedades físico-químicas das nanopartículas (NL em pó e NS coloidal) utilizadas são apresentadas nas Tabelas 2 e 3, respectivamente. Um superplastificante à base de naftaleno foi usado para melhorar o RAC de água foi adicionado para garantir a mesma água eficaz para cimento O RCA foi utilizado para substituir o agregado graúdo natural por recursos. No entanto, em comparação com o concreto comum, ainda existem 32], óxido de grafeno [33-35], nanotubos de carbono [36-37]. Dois O agregado miúdo utilizado foi areia natural comum de rio, e o módulo de finura foi de 2,6. Cascalho natural com gradação contínua a resistência à compressão. Investigar o processo de falha de confirmou que as propriedades mecânicas do RAC estão intimamente relacionadas cimento, ou seja, reação pozolânica, gerando mais silicato de cálcio (MIP) técnicas foram usadas para analisar o mecanismo de falha As nanopartículas podem atuar como núcleos para as fases cimentícias, promovendo ainda mais o processode hidratação do cimento devido à sua alta reatividade como carga e densificando a microestrutura, levando assim a no RAC, o concreto agregado natural (NAC), RAC, RAC modificado com nano sílica (NS-RAC) e RAC modificado com nano-calcário que pode melhorar em grande parte a microestrutura do concreto. RAC que O agregado graúdo reciclado (RCA) foi obtido a partir da demolição de resíduos de concreto no cais do Porto de Xangai, na China. O 2.1. Preparação de amostra A solução NL foi submetida a ultrassom para melhorar a dispersão por um processador ultrassônico Sonics Vibra-Cell vcx-500 Neste estudo, NS e NL em diferentes dosagens foram usados para posteriormente misturado por mais 30 s com metade da água de amassamento nanopartículas também podem atuar como cargas físicas para densificar o dia e 28 dias de cura padrão a 20 ± 2 C e umidade relativa precipitação [10,11], carbonização [12,13] e tratamento de superfície NS), conforme Tabela 4. Três cubos foram testados para medir demonstrado em NAC [26,28,29]. NS apresenta forte efeito pozzolânico, o que pode promover a hidratação secundária de Para o mecanismo de falha do RAC, estudos anteriores [18-21] têm O NL em pó foi comprado de Xuan Cheng mecanismo de RAC modificado por nanopartículas ainda são necessários. melhorar o desempenho mecânico do RAC. Porque as propriedades em S1, S2, S3 e S4. De acordo com as diferentes dosagens de NL (1,0 dois métodos que foram relatados para produzir nanosized Devido à alta absorção de água do RCA, uma quantidade adicional havia dois métodos de mistura (Método 1 e Método 2) para o RAC microscopia eletrônica (SEM) e porosimetria de intrusão de mercúrio O cimento Portland comum (OPC 42.5) foi utilizado nos experimentos, e as composições químicas são apresentadas na Tabela 1. incluem aquecimento por micro-ondas [8 ] , imersão química [9], nova argamassa de cimento e agregado reciclado [22-24]. teste de compressão uniaxial. Estudar o efeito das nanopartículas NL tem um forte efeito de núcleo de cristal e efeitos de preenchimento físico teve absorção de água de 0,96% e densidade aparente de 1.395 kg/m3 . e NL. Os resultados relacionados podem fornecer uma visão e melhorar as propriedades RAC e promover aplicações estruturais. percebeu que o RAC pode efetivamente recuperar resíduos em [25-27], nano-calcário (NL) [28-29], óxido nano-metálico [30- e outros [5], RCA e nanopartículas foram primeiro misturadas por 60 s, e e L4. A resistência à compressão do RAC foi testada após 7- atuam como núcleos para promover o processo de hidratação do cimento. Esses 2.2. programa experimental a resistência mecânica e a propagação de trincas do RAC foram avaliadas com dosagens de incorporação e métodos de mistura. Digitalizando diferentes dosagens de nanopartículas (NL em pó e coloidal de compósitos cimentícios. As modificações de NS e NL têm e misturado por mais 60 s. Para o segundo método de mistura, RCA, ainda são necessários para alcançar melhores propriedades mecânicas para o RAC. 2. Material e método condição para condição de superfície seca saturada (SSD) [5,23]. Lá propriedades mecânicas [1–5], que é um dos principais fatores que limitam o RAC em aplicações estruturais. Para abordar essa preocupação, uma série de estudos de pesquisa foram conduzidos para desenvolver métodos para aplicações de materiais cimentícios. Atualmente, normalmente existem de cimento) e dois métodos de mistura diferentes, NS-RAC foi dividido para melhorar a qualidade do agregado reciclado. Esses métodos a visão do método de mistura de dois estágios desenvolvido por Tam (1,0% em peso de cimento), NL-RAC foi dividido em L1, L2, L3 abordagem) [38,39]. Estudos anteriores geralmente mostraram que eles podem Após o pó NL foi misturado com uma pequena quantidade de água. Então 40.000 J com amplitude de 80% e pulso de 4 s. e propriedades microestruturais do RAC nano-modificado com NS 1290kg/m3 . 0,5 para comparação. melhorado por nanopartículas. Mas estudos adicionais sobre o fracasso tema quente no campo de material de construção. muitos pesquisadores Al2O3 K2OFe2O3 Na2O –21h00 MgO – W. Li et al. / Construção e materiais de construção 142 (2017) 42–50 3,40 43 5.40 Total 2.20 SO3 99,40 CaO 2,00 65,40 SiO2 Composição (%) Composição química do cimento Portland comum. tabela 1 Machine Translated by Google Tabela 3 Propriedades físico-químicas da nano-sílica coloidal. Proporções da mistura de RAC (kg/m3 ). Tabela 4 mesa 2 Propriedades físico-químicas do nanocalcário. nanopartículas e a água restante foram adicionadas e misturadas câmera do DIC durante o teste. Duas folhas de Teflon de 0,2 mm por 60 seg. foi conduzido no Key Laboratory of Building Safety and Energy O experimento compressivo em RAC modificado por nanopartículas espessura foram inseridos entre o corpo de prova e a máquina Eficiência, Universidade de Hunan, Ministério da Educação da China. O mapas de contorno foram produzidos para analisar o início da trinca e placas de carregamento para reduzir as restrições de cisalhamento por atrito. Variedade propagação durante o carregamento compressivo. O SEM (FEI Quanta sistema experimental atual consiste em três partes: um digitalmente 200 FEG) equipado com uma espectroscopia de raios-X de energia dispersiva sistema de carregamento servo-hidráulico controlado com capacidade de 6000 kN, um sistema DIC de visão computacional e software de análise de imagem. O carregamento foi aplicado com controle de deslocamento e cimento e areia foram primeiramente misturados por 30 s, e posteriormente foi usado para examinar a microestrutura das regiões ITZ. As amostras são pequenos pedaços fraturados de amostras endurecidas de RAC obtidas após o teste de resistência mecânica e embebido em acetona para parar o a taxa de carregamento foi controlada em 0,04 mm/min. Os registros de imagem misturado por mais 60 s com metade da água de amassamento. Em segundo lugar, de toda a superfície frontal do espécime RAC foi capturado com um 8–9 622 15 Aparência 380,0 pó branco 3.8 (NL) 363 190 44 0 1,0 845 L2 363 160 8–9,5 NL-RAC 0 pH 7.6 (NS) 845 Fig. 1. Dois métodos de mistura diferentes para os RACs modificados com nanopartículas. 622 L1 316,2 312,4 NCA RCA Mixagem Adicional 380,0 Indicadores Método 2 190 320–400 m2 /g 622 pH 845 0 15 Densidade 98,5% Líquido 622 363 190 Tamanho (nm) 15 3.8 (NL) 0 845 Amostras Relação a/c efetiva Nanopartículas (NS e NL) Cimento Areia Grossa S1 RAC L4 845 Indicadores 622 622 7.6 (NL) 15 Contente Método 2L3 Densidade (g/cm3 ) 363 190 0 NS-RAC 376,2 W. Li et al. / Construção e materiais de construção 142 (2017) 42–50 0 S2 agregar 30 ± 1% 363 190 Método 1 Viscosidade 15 622 845 363 190 Personagem Método 2 376,2 845 1,19–1,21 g/ml 372,4 622 15 Contente 1,0 Método 2 363 190 7.6 (NL) 2,5–2,6 NAC 3.8 (NS) 845 15–40 Aparência 0 15 hidrófilo 3.8 (NS) superfície específica Método 1 S4 Superplastificante (%) Método de mistura 8–15 0 1,0 1208 0 Propriedade do índice363 190 15 622 S3 Água da torneira Composição 7.6 (NS) 0 376,2 372,4 35cP 15 1,0 622 363 160 Tamanho (nm) Cada mistura RAC tem três amostras duplicadas. O nanocalcário é disperso por ultrassom com água. 372,4 845 Machine Translated by Google concreto foram quebrados em várias pequenas partículas com diâmetros a resistência relativa das argamassas de cimento novas e velhas. a rachadura isso, eles foram retirados da sala de cura e autorizados a estágio, quando a carga compressiva foi de 30% da carga de pico, o argamassa de cimento e RCA. Mas as micro-trincas estavam em um estado estável Ao final desse período, as amostras foram retiradas do 1, 2, 3, 4, 5 e 6 h foram pesados em balança de 0,01 g, após serem largura e a quantidade de rachaduras aumentou drasticamente, como mostrado 150 150 30 mm foram testados para investigar a trinca em tempo real tubo com a amostra e mercúrio foi posteriormente colocado em Espécimes RAC geralmente ao longo da direção de carregamento. Geral, captados pelo DIC, constatou-se que os processos de falha do superfície. Os resultados foram considerados consistentes com o anterior 3. Resultados e discussões imerso até 2 mm na água por um período de 6 h. A água hidratação (antigas e novas ITZs no RAC). O MIP é baseado no princípio de que o mercúrio, um típico líquido não molhante, só pode penetrar em um Fig. 3. Entre essas rachaduras, as rachaduras mais longitudinais foram O padrão de trinca do RAC nanomodificado foi observado em diferentes estágios de carga compressiva. Os exemplares de RAC de foram retirados do tanque de água em intervalos de 10 min, 30 min, nível foi superior a 70%, mas inferior a 90% da carga de pico, o amostras. Amostras MIP em torno da nova região ITZ de cada tipo de mostrado na Fig. 2. Apenas algumas microfissuras apareceram porque a tensão de dez silos era maior que a resistência de ligação entre o O software (Optical Fringe Pattern Analysis) foi então usado para calcular os deslocamentos e a distribuição de tensão sobre o corpo de prova dia eles foram colocados em um forno bem ventilado a 105 C por 2 dias. 0,28 MPa e alta pressão de 413,70 MPa respectivamente. Um copo foi observada quando as trincas se desenvolveram verticalmente através da mapas de escala. Com base no registro em tempo real de propagação de trincas foram colocados em um tanque de água com a superfície fundida em torno da RCA foram produzidos e gradativamente desenvolvidos, como mostra a Já para o RAC, a maioria das trincas se propagou tanto pela ITZ posteriormente foi revestida com tinta adesiva epóxi e a próxima 3.1. Propagação de fissuras nível no tanque foi mantido constante durante este período. As amostras encontradas do que trincas transversais. Durante a terceira fase, quando a carga a correlação da imagem digital foi capaz de examinar a propagação bidimensional da trinca. A distribuição de deformação horizontal na superfície do RAC foi apresentada como uma série de cinzas Em seguida, foram secas a 60 C em estufa por 24 h antes do exame MIP. Os experimentos foram conduzidos sob baixa pressão de graúdo reciclado (RCA) não eram muito evidentes, pois capturado com as imagens em escala de cinza da tensão DIC. A análise de imagem superior a 30%, mas inferior a 70% da carga de pico, as microfissuras capturado muito mais cedo pelo DIC do que pelo olho humano nu. foram iniciadas quando as amostras resfriaram do forno. As amostras áreas de argamassa de cimento no RAC. Finalmente, falha por esmagamento instantânea espécime pode ser considerado como um estado de tensão plana, o 2D descobriram que a iniciação da microfissura foi obviamente afetada por tipo foram curados em condições de cura padrão por 28 dias. Depois o RAC com diferentes modificações de nanopartículas. durante o primeiro secar superficialmente por cerca de 2 h em laboratório. Sua superfície cúbica nível de estresse era relativamente baixo. Iniciações de microfissuras ao redor informações de padrão de propagação e desenvolvimento do RAC nano modificado em diferentes níveis de carregamento durante a compressão foram na Fig. 4. As rachaduras se propagaram gradualmente das ITZs para as propagação sob carga compressiva usando a técnica de correlação de imagem digital (DIC) [43,44]. Sob compressão uniaxial, RAC enxugado com papel toalha seco. de 3,5–5,0 mm e embebido em acetona para interromper a hidratação. resultados [19,45]. A iniciação e o desenvolvimento da microtrinca foram estado. Na segunda etapa, quando o nível de carga foi maior forno, foram embrulhados com filme plástico fino e armazenados em laboratório por 2 dias [41,42]. Medições de absorção capilar de água material poroso se uma certa pressão é aplicada no medido uma porta de análise de baixa e alta pressão [40]. Para a medição da absorção de água, as três amostras replicadas de cada concreto Os espécimes RAC eram semelhantes. Mas em comparação com as propagações de trincas, as evoluções de trincas em cada um dos estágios foram diferentes para de acordo com os padrões de propagação de trincas com os espécimes RAC preparados com diferentes nanopartículas (NS e NL), foi (a) 30% da carga de pico (b) 60% da carga de pico (c) 80% da carga de pico 45 Fig. 2. Propagação de trincas de RAC usando mapa de escala de cinza de deformação por DIC. W. Li et al. / Construção e materiais de construção 142 (2017) 42–50 Machine Translated by Google (c) 80% da carga de pico(b) 60% da carga de pico(a) 30% da carga de pico desenvolvido através de argamassa de cimento antigo, que poderia ser atribuído para a força de ligação muito mais forte entre o novo e o antigo a força também aumentou de 14,6% para 21,6% quando NS foi adicionado. argamassas de cimento quando NS foi adicionado, conforme mostrado na Fig. 4. Portanto, regiões e argamassa de cimento velha devido à resistência comparável pode-se concluir que os padrões de iniciação e propagação de trincas do RAC sob compressão dependiam da relação pontos fortes de ITZs novos e antigos, que foram afetados pela modificação das nanopartículas.entre as argamassas de cimento novas e velhas, como mostra a Fig. 2. Com relação ao NL-RAC, a maioria das trincas se propagou pela ZIT 3.2. Modificação de nanopartículasregiões e a velha argamassa de cimento porque a aglomeração efeito tornou as ITZs ainda mais fracas quando NL foi adicionado, como mostrado A partir da Fig. 5, verificou-se que o RAC modificado por NS (S1, S2, S3 e S4) exibiram maior resistência à compressão de 7 dias em comparação na Fig. 3. Para NS-RAC, o RCA foi obviamente esmagado e as rachaduras para RAC e NAC. Em comparação com o RAC sem nanopartículas, a melhoria da resistência à compressão variou de 20,7% a 24,9%. Como mostrado na Fig. 6, a compressão de 28 dias (a) 30% da carga de pico (b) 60% da carga de pico (c) 80% da carga de pico Fig. 4. Propagação de trincas de NS-RAC usando mapa em escala de cinzade deformação por DIC. W. Li et al. / Construção e materiais de construção 142 (2017) 42–5046 Fig. 3. Propagação de trincas de NL-RAC usando mapa de escala de cinza de deformação por DIC. Machine Translated by Google RAC modificado por nanopartículas Fig. 7. Microestrutura de ITZs novas e antigas em RAC modificado por nanopartículas. 47 Fig. 6. Resistência à compressão do RAC nano-modificado após 28 dias de cura. W. Li et al. / Construção e materiais de construção 142 (2017) 42–50 Fig. 5. Resistência à compressão do RAC nano-modificado após 7 dias de cura. RAC modificado por nanopartículas Resistência Resistência (b) NL-RAC (a) CAR (c) NS-RAC NAC RAC NL-RAC NS-RAC NAC NS-RAC NL-RAC RAC 15 5 NAC RAC S1 S2 S3 S4 L1 L2 L3 L4 40 20 10 0 25 35 45 30 50 55 25 30 60 10 35 5 15 NAC RAC S1 S2 S3 S4 L1 L2 L3 L4 40 45 20 0 dispersão de NL, que geralmente causa aglomeração de partículas no RAC. O resultado também implicou que o superplastificante pode reduzir de alguma forma a aglomeração do NL. Como o NL não foi capaz de aumentar a força do RAC, o NL na verdade desempenhou um papel negativo As resistências à compressão do NS-RAC curado após 7 dias e 28 dias também foram evidentemente maiores do que aquelas do NAC. Os resultados mostraram que o NS foi mais eficaz para melhorar a resistência em idade precoce do RAC do que a resistência em idade tardia. O resultado também confirmou que o NS aumentou significativamente a resistência à compressão ao promover a hidratação secundária do cimento. Portanto, isso implica que o NS aumentou a formação de gel CSH como resultado da reação entre NS e hidróxido de cálcio (CH) e preencheu os espaços na rede cristalina CSH como nano-cargas físicas [46,47] . Ao comparar as resistências à compressão de 7 dias e 28 dias de RAC, descobriu-se que na mesma dosagem de NS, não houve diferença distinta entre o Método de mistura 1 e 2. Isso significa que os métodos de mistura obviamente não afetaram o Modificação NS do RAC, porque o Método 1 evidentemente não conseguiu densificar a microestrutura e aumentou a resistência à compressão pré-misturando o RCA e as nanopartículas. Isso indica que a modificação NS de RAC foi principalmente devido à reação química secundária, embora apenas ligeiramente devido ao efeito de preenchimento físico [5]. No entanto, para a modificação NL, verificou-se que as resistências à compressão de 7 dias de L1 e L2 foram maiores do que a de RAC, mas as resistências de compressão de 7 dias de L3 e L4 foram ligeiramente menores do que a de RAC. Por outro lado, a resistência à compressão de 28 dias do RAC modificado por NL foi relativamente menor do que a do RAC sem nanopartículas. Isso pode ser atribuído aos pobres Machine Translated by Google NL-RAC espécimes 27.1 48 Porosidade total (%) W. Li et al. / Construção e materiais de construção 142 (2017) 42–50 Distribuição do tamanho dos poros (%) NS-RAC Diâmetro médio do poro (nm) 0–10 nm Fig. 9. Absorção de água do RAC modificado com nanopartículas após diferentes tempos de cura. 12,00 8,82 9,06 48,34 71,65 52,64 7,2 2,8 7,7 10–50 nm 9,2 10,8 4,8 50–1000 nm 43,2 37,6 60,4 Fig. 8. ITZs destacadas de RAC modificado por nanopartículas. >1000 nm 40.4 48,8 RAC Tempo (horas)(a) NL-RAC (b) NS-RAC Absorção Tabela 5 Distribuição de tamanho de poro de RAC modificado por nanopartículas. RAC NL-RAC NS-RAC 0,5 1,5 3.5 1,0 2.0 0123456 4.0 5.0 2.5 4.5 0,0 3.0 A partir da Fig. 8, verificou-se que existem mais microfissuras no reações. incorporações podem reduzir a absorção de água melhorando parecia melhorar a dispersão NL em RAC até certo ponto, No entanto, para NL, devido à fraca dispersão, foi mais difícil Os RAC são mostrados na Fig. 9. Verificou-se que os valores de absorção de água de RAC, NL-RAC e NS-RAC após 6 h foram 4,52%, 4,00% e na modificação do RAC devido à má dispersão do pó NL. Portanto, o efeito de preenchimento físico e efeito de cristal mostraram que NS produziu um melhor efeito de modificação em comparação para promover a reação química e acelerar o processo de hidratação. Como resultado, mais produtos de hidratação, como géis de CSH, foram influenciado pelas microestruturas e porosidades do concreto força de ITZ e, eventualmente, melhoria na compressão ambos os RAC modificados por NS e NL tinham microestruturas mais densas e foi mais significativo quando comparado ao RAC modificado por NL. 3.3. Propriedades da microestrutura mostrou que para o NS-RAC, tanto a argamassa de cimento nova quanto a velha Tabela 5, a porosidade total do RAC foi de 12,00%, enquanto NL-RAC e 3.4. Absorção de água microestruturas e diminuição da porosidade no RAC. Deve ser notado métodos alternativos eficazes ainda precisam ser explorados para resistência de NL-RAC, NL ainda foi eficaz em densificar as microestruturas como cargas físicas. menos microfissuras nas ZITs, principalmente no NS-RAC. Os resultados 3.5. Porosidade e distribuição do tamanho dos poros a partícula NL para entrar nas ITZs para acelerar a química núcleo de NL não parecia significativo devido à aglomeração de nanopartículas envolvidas. Embora o superplastificante 3,62%, respectivamente. O RAC exibiu a maior absorção de água, enquanto o NS- RAC apresentou a menor absorção de água. Isso sugere que, nas mesmas condições, tanto NS quanto NL As microestruturas de ITZs novas e antigas em RAC foram caracterizadas por SEM, conforme mostrado na Fig. 7. Verificou-se que, em comparação com RAC, As propriedades de transporte e absorção capilar foram muito apareceu mais denso. Mas para NL-RAC, ainda havia algumas microfissuras na argamassa de cimento. NS era mais propenso a entrar em ITZs No entanto, a aglomeração reduziu significativamente a ligação ao NL em termos de melhoria de resistência e redução de porosidade. encontradas e tanto as novas quanto as antigas ITZs tornaram-se significativamente mais densas. espécimes. Os valores de absorção de água para nanopartículas modificadas que a redução na absorção de água do RAC modificado por NS novo ITZ do RAC modificado por NL do que o RAC modificado por NS. Os resultados melhorar a dispersão de pó NL para a modificação. Ele mostrou que as porosidades totais das regiões ITZs no RAC modificado com NS e NL tornaram-se obviamente menores que as do RAC. De Machine Translated by Google 49W. Li et al. / Construção e materiais de construção 142 (2017) 42–50 Fig. 10. Porosidade e distribuição de tamanho de poros de RAC modificado por nanopartículas. (a) Distribuição cumulativa de poros após 28 dias de cura Diâmetro do poro (nm) Tamanho (nm) (b) Distribuição diferencial do tamanho dos poros após 28 dias de cura NS-RAC RAC NL-RAC Porosidade dV/ 1 NS-RAC 10 10 100 4 1000 10000 100000 8 14 6 12 2 RAC 0 NL-RAC 0,07 0,01 1000 10000 100000 0,02 10010 0,04 0,03 0,06 0,05 0,00 Os efeitos das nanopartículas na propagação de trincas e nas propriedadesmicroestruturais do RAC foram investigados experimentalmente neste estudo. Com base nos resultados, pode-se tirar a seguinte conclusão: O NS-RAC apresentou resultados muito semelhantes, em torno de 8,82% e 9,06%, respectivamente. Este resultado pode ser usado para explicar porque RAC, NL-RAC e NS-RAC exibiram tendência crescente na absorção de água. 4. Conclusões (4) O NL em pó não foi eficaz em melhorar a resistência de aderência entre argamassas cimentícias novas e velhas em RAC para aumentar a resistência à compressão por causa do efeito de aglomeração de partículas. Além disso, NL ainda diminuiu a resistência à compressão na idade tardia devido à fraca dispersão de NL. Portanto, métodos alternativos de dispersão eficazes são necessários para melhorar a dispersão e reduzir a aglomeração de partículas. (2) A iniciação e propagação da microtrinca forneceram informações fundamentais para o mecanismo de falha do RAC. Quando a resistência da nova ITZ era inferior à da antiga ITZ, a primeira trinca observável geralmente aparecia na nova região da ITZ. Mas quando a resistência da nova ITZ era maior do que a da antiga ITZ, a primeira microfissura ocorreu principalmente na antiga ITZ. (3) NS coloidais podem facilmente entrar nas ITZs do RAC para acelerar o processo de hidratação e aumentar os produtos de hidratação por outras reações químicas. Assim, o crescimento adicional do produto preencheu os poros e vazios com efeito de preenchimento físico, então melhorou significativamente as propriedades da microestrutura e aumentou a resistência à compressão do RAC. A resistência à compressão do NS-RAC também foi evidentemente maior do que o NAC. ao de NL-RAC, mas a distribuição do tamanho dos poros foi muito diferente. (1) A microfissura normalmente iniciada nas ITZs fracas do RAC com diferentes modificações de nanopartículas. O local de iniciação foi afetado pela força de adesão relativa entre argamassa de cimento nova e velha. As microfissuras se propagaram ao longo da direção do carregamento, levando finalmente à falha total por divisão. Os poros medidos podem ser divididos em cinco faixas de tamanho, incluindo microporos de gel com diâmetro inferior a 10 nm, mesoporos de 10 a 50 nm, poros capilares de 50 nm a 1,0 lm e macroporos maiores que 1,0 lm [48,49]. O RAC, NL-RAC e NS-RAC exibiram diferentes faixas na distribuição de tamanho de poros e porosidade cumulativa, conforme mostrado na Fig. 10. A porosidade do NS-RAC foi muito próxima Verificou-se que o NS-RAC tinha um pico de distribuição de porosidade muito estreito e o menor valor crítico de largura de poro. O limite e a largura crítica dos poros podem fornecer um indicador útil das resistências mecânicas, porque tiveram uma influência importante nas características da microestrutura do RAC. Observou-se que os poros mais prováveis para RAC, NL-RAC e NS- RAC foram 28.070 nm, 188.600 nm e 132,5 nm, respectivamente. Os resultados mostraram que os poros da ZIT eram compostos principalmente por poros capilares (de 50 nm a 1,0 lm) e macroporos (maiores que 1,0 lm) em RAC e NL-RAC, enquanto em NS-RAC, poros capilares (de 50 nm a 1,0 lm) representaram a maior parte do total de poros. Portanto, o NS foi eficaz em melhorar a microestrutura e reduziu significativamente os poros em macroescala no RAC, mas aumentou um pouco os poros capilares. No entanto, embora o NL tenha reduzido parcialmente os poros capilares pelo efeito de preenchimento físico, mas comparado ao RAC sem nanopartículas, não conseguiu reduzir significativamente os macroporos. Portanto, NL não foi capaz de reduzir a porosidade total do RAC e aumentar a resistência à compressão, o que foi consistente com os resultados de resistência à compressão. A maior porosidade geralmente resulta em maior absorção de água ou propriedades de transporte. Além disso, a porosidade com diâmetro maior que 1000 nm foi de 40,4% em RAC, enquanto a porosidade de NL-RAC e NS- RAC foram de 48,8% e 27,1%, respectivamente. Em comparação com o RAC sem nanopartículas, a quantidade de poros maiores que 1000 nm foi reduzida em 13,3% para NS-RAC, mas aumentou em 8,4% para NL-RAC. Isso indica que o NS pode melhorar as microestruturas e reduzir a porosidade do NS- RAC, enquanto o NL parece não ser tão eficaz quanto na redução dos poros de tamanho grande do NL-RAC. No entanto, o NL reduziu significativamente os poros com tamanho de 50 a 1000 nm em 13% no NL-RAC, enquanto o NS aumentou adversamente os poros na faixa de 50-1000 nm em 40% no NS-RAC. Isso implica que o NL é mais eficaz na redução dos poros de tamanho médio nas ITZs do que o NS no RAC modificado por nanopartículas. (5) O NS coloidal foi mais eficaz na redução dos poros em microescala e na absorção de água do RAC modificado com NS em comparação com o RAC modificado com NL em pó. Embora o NL pudesse reduzir os poros capilares por efeito de preenchimento físico, ainda era incapaz de reduzir os macroporos e aumentar a resistência à compressão do RAC modificado por NL. Machine Translated by Google Eng. 27 (10) (2015) 1–9. [4] SC Kou, CS Poon, M. 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