Hoạt hóa bề mặt cát thạch anh bằng plasma không cân bằng nhiệt độ thấp và ảnh hưởng của nó đến tính chất cơ lý của vữa xi măng

Tóm tắt

Nghiên cứu này đánh giá ảnh hưởng của quá trình hoạt hóa bề mặt cát thạch anh bằng plasma không cân bằng nhiệt độ thấp đến tính chất cơ lý của vữa xi măng. Cát thạch anh được xử lý trong môi trường không khí ở áp suất thường bằng thiết bị plasma nhiệt độ thấp, sau đó được sử dụng làm cốt liệu trong cấp phối vữa xi măng. Sự thay đổi đặc trưng của vật liệu trước và sau xử lý được khảo sát thông qua kính hiển vi điện tử quét (SEM), phổ tán xạ Raman, thời gian đông kết và các chỉ tiêu cơ học gồm cường độ nén và cường độ uốn. Kết quả SEM cho thấy xử lý plasma làm tăng độ nhám bề mặt, hình thành nhiều hốc vi mô và các vị trí hoạt tính trên hạt cát. Phân tích Raman ghi nhận sự gia tăng cường độ các đỉnh đặc trưng của liên kết Si–O–Si, chứng tỏ hiệu quả hoạt hóa bề mặt của plasma. Việc sử dụng cát thạch anh xử lý plasma làm giảm thời gian bắt đầu đông kết 13,5% và thời gian kết thúc đông kết 11,9% so với mẫu đối chứng. Đồng thời, cường độ nén và cường độ uốn của vữa đều tăng ở tất cả các tuổi khảo sát; tại 28 ngày, mức tăng lần lượt đạt khoảng 18,5% và 19,4%. Kết quả nghiên cứu khẳng định plasma không cân bằng nhiệt độ thấp là phương pháp hoạt hóa hiệu quả đối với cát thạch anh và mở ra triển vọng ứng dụng trong sản xuất vật liệu xây dựng cường độ cao, phát triển cường độ sớm và thân thiện với môi trường.