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Jul 22, 2023

Auswirkungen längerer Mischprozesse auf frische, ausgehärtete und dauerhafte Eigenschaften von Zementsystemen, die Flugasche enthalten

Scientific Reports Band 13, Artikelnummer: 6091 (2023) Diesen Artikel zitieren 1058 Zugriffe 3 Zitate Metrikdetails Spezifikationen, die der Systemleistung entsprechen, können die Ergänzung garantieren

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 6091 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Spezifikationen, die der Systemleistung entsprechen, können einen Mehrwert garantieren. Die meisten Spezifikationen für Transportbeton beziehen sich auf Grenzwerte für die Entladezeit und die Anzahl der Umdrehungen der LKW-Trommel. Diese Grenzwerte wurden für herkömmlichen Beton entwickelt. Da die Verwendung zusätzlicher Zementierungsmaterialien (SCMs) allgegenwärtig wird, ist es wichtig zu bestimmen, ob diese Spezifikationen auf SCMs, also Systeme, die Flugasche enthalten, anwendbar sind. In diesem Artikel werden Ergebnisse der Auswirkungen der Mischzeit und der Anzahl der Mischerumdrehungen auf die Eigenschaften von im Labor hergestellten Pasten und Mörteln mit 20 % und 50 % Flugasche vorgestellt. Zu ihren bewerteten Eigenschaften gehören zeitabhängige Ionenkonzentrationen, Abbindezeit, Durchfluss, Druckfestigkeit, Porosität und der scheinbare Chlorid-Diffusionskoeffizient. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Mischungen mit einem Ersatz von Flugasche mit zunehmender Mischzeit und Mischerumdrehungszahl verbesserte Frisch- und Aushärtungseigenschaften aufweisen. Bei 60-minütigem Mischen oder 25.505 Umdrehungen sind die 28-Tage-Druckfestigkeiten von Mischungen mit 20 % und 50 % Flugasche 50 % bis 100 % höher als die von reinem Zement. Es wird empfohlen, Flugasche in den erweiterten Mischprozessen von Zementsystemen einzusetzen.

Flugasche ist ein puzzolanisches Nebenprodukt der Kohleverbrennung zur Stromerzeugung. Derzeit macht der Kohleverbrennungsprozess etwa 50 bis 55 % der gesamten Energieerzeugung der Vereinigten Staaten aus1,2. Ungefähr 75 Prozent der Nebenprodukte dieses Vorgangs sind Flugasche3,4,5. Folglich wird prognostiziert, dass jährlich weltweit 500–550 Millionen Tonnen Flugasche produziert werden6,7. In vielen Branchen wird Flugasche eingesetzt, darunter in der Landwirtschaft sowie in der Zement- und Betonindustrie. Es wurde festgestellt, dass der Einsatz von Flugasche in der Zement- und Betonindustrie die Leistungsmerkmale der hydratisierten Produkte verbessert8,9. Die Hauptverwendung von Flugasche für die Herstellung moderner Betonverbundwerkstoffe führt zu neuen innovativen Lösungen in diesem Bereich, wie z. B. Nanomaterialien10, quartäre und ternäre Bindemittel11,12,13 und aktive Samen14,15. Die neuen innovativen Lösungen können maßgeschneiderte Betonprodukte für verschiedene Anwendungen anbieten. Allerdings werden mehr als 70 Prozent der in Kraftwerken gesammelten Flugasche nicht verwendet, was eine große Herausforderung bei der Entsorgung darstellt16,17. Bei Kohlekraftwerken entstehen durch die Entsorgung der Flugasche zusätzliche Kosten. Die jährlichen Kosten werden voraussichtlich etwa 1,2 Milliarden US-Dollar betragen18. Daher sind mehr Forschung und Innovationen erforderlich, die den Einsatz von Flugasche erweitern könnten, insbesondere im Zement- und Betonsektor. Dies kann nicht nur die Entsorgungskosten senken, sondern auch die Leistungseigenschaften von Betonmischungen verbessern.

Beton ist nach Wasser der am zweithäufigsten genutzte Stoff weltweit19. Aufgrund von Umweltbedenken wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, um die CO2-Emissionen im Zement- und Betonsektor zu begrenzen. Dennoch sind die CO2-Emissionen dieser Unternehmen nach wie vor besonders hoch und es sind weitere Anstrengungen erforderlich. Die American Coal Ash Association (ACAA)20 hat berechnet, dass die Verwendung von Flugasche als Quelle für ergänzendes Zementierungsmaterial (SCM) in Beton allein in den USA die CO2-Emissionen um 10 bis 14 Tonnen pro Jahr einsparen kann. Der teilweise Ersatz von Flugasche kann nicht nur die Nachhaltigkeit fördern, indem er den CO2-Ausstoß senkt, sondern auch die Kosten senken, die mit der Herstellung von Beton und der Entsorgung von Flugasche verbunden sind. Die Vorschriften der Federal Highway Administration (FHWA) fördern Betonsysteme, die Flugasche enthalten. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Preis von Flugaschebeton mit dem von Portlandzementbeton (PCC) vergleichbar oder niedriger ist21. Daher sollte nicht der gesamte Zement in einer bestimmten Mischung durch Flugasche ersetzt werden. Zusätzlich zu den ökologischen und wirtschaftlichen Vorteilen wird anerkannt, dass der Ersatz von Portlandzement (PC) durch Flugasche die Frischeigenschaften und die Härtungsleistung des hydratisierten Produkts verbessert. Als puzzolanisches Material kann Calciumhydroxid (Ca(OH2)) zu Calciumsilikathydraten reagieren, die die Festigkeit erhöhen (CS–H). Diese Hydrate führen zu einer verdichteten Grenzflächenübergangszone (ITZ) und verbesserten Betonmikrostrukturen an der Grenzfläche von Zementleim und Zuschlagstoffen22,23. Folglich ist die Leistung von Betonsystemen, die Flugasche enthalten, möglicherweise besser als die von herkömmlichen Betonsystemen, und dazu kann auch Transportbeton gehören.

Transportbeton wird von der American Society for Testing and Materials (ASTM) als Beton definiert, der in frischem Zustand hergestellt und an einen Kunden geliefert wird. Spezifikationen für Transportbeton der American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), des American Concrete Institute (ACI), von ASTM und/oder der State Highway Agencies (SHAs) befassen sich mit der Entladezeit, der Rotation der LKW-Trommel usw /oder konkrete Temperaturbeschränkungen. In den Vereinigten Staaten beschränken 48 von 50 SHAs die Dauer bis zur Entlassung auf 45 bis 120 Minuten; 30 von 50 SHAs begrenzen die Anzahl der LKW-Trommeldrehungen auf 250 bis 320; und 45 von 50 SHA begrenzen die Betontemperatur auf 28 bis 38 °C. Da eine zunehmende Entladedauer und Anzahl der Trommelumdrehungen die Verarbeitbarkeit neuer Zement- und Betonmischungen beeinträchtigen könnten24,25, schränken die meisten SHAs diese Faktoren ein. Eine verminderte Verarbeitbarkeit erschwert die Verfestigung eines neuen Betons. Eine unsachgemäße Platzierung und Verfestigung kann zu großen Hohlräumen, Wabenbildung und erhöhter Durchlässigkeit im Festbeton führen26,27,28, was zu einer erheblichen Verringerung der Druckfestigkeit und Haltbarkeit führt. Laut Anderson und Hodson29 betragen die Kosten für das Polieren der gehärteten Oberfläche nach Abschluss des Gussvorgangs etwa das Zwei- bis Fünffache der Kosten für Betonrohstoffe. Eine verbesserte Verarbeitbarkeit von Frischbeton kann den Einbauaufwand reduzieren, was zu geringeren Baukosten führt.

Nach Angaben der Portland Cement Association (PCA)30 enthalten mehr als fünfzig Prozent des Transportbetons Flugasche. In Infrastrukturanlagen sind flugaschehaltige Betone allgegenwärtig. Obwohl zahlreiche Untersuchungen die Auswirkungen von Mischungsfaktoren auf die Leistung von PCC untersucht haben, haben nur wenige Studien die Auswirkungen von Mischungsvariablen auf die Leistungsmerkmale von flugaschehaltigem Beton untersucht.

Da für PCC und Betone, die Flugasche enthalten, dieselben Grenzwerte für die Mischzeit (d. h. 45 bis 120 Minuten) und die Gesamtumdrehungen der Trommel (d. h. 250 bis 320 Umdrehungen) gelten, fragen sich die Auftragnehmer darüber hinaus, ob diese aktuellen Grenzwerte noch für Betone gelten, die Flugasche enthalten und wenn nicht, ob sie geändert werden sollten. Es ist wichtig, dass die Grenzwertanforderungen an neue Entwicklungen bei Materialien und Bauprozessen angepasst werden, um einen Mehrwert zu ermöglichen. Darüber hinaus führte Hooton31 aus, dass die Grenzwertanforderungen in leistungsbasierte Spezifikationen umgewandelt werden müssten, um die Entwicklung alternativer Systeme (z. B. Systeme, die Flugasche enthalten) nicht einzuschränken. Bevor diese Schwierigkeiten ermittelt werden können, ist es notwendig, die Leistungsmerkmale von zementären Systemen mit Flugasche besser zu kennen.

Diese Untersuchung beschreibt die Laborbewertung der Auswirkungen der Mischzeit und der Anzahl der Mischerumdrehungen auf die frischen und ausgehärteten Eigenschaften von PC-Pasten und -Mörteln, die 20 % und 50 % Flugasche nach Gewicht enthalten. Diese Forschung bewertet die zeitabhängigen Konzentrationen von Hydroxyl-, Calcium- und Aluminat-Ionen in Lösung, die Abbindezeit von Pasten und die Fließfähigkeit neuer Mörtel. Als Aushärteeigenschaften von Zementmörteln werden die 1-, 7- und 28-Tage-Druckfestigkeit (fc), die 28-Tage-Porosität und der scheinbare Chloriddiffusionskoeffizient (Da) getestet.

PC vom Typ I wurde von SCG, Thailand, bezogen und für alle Mischungen in dieser Untersuchung verwendet. Flugasche der Klasse F gemäß ASTM C618 wurde von einem örtlichen Kraftwerk beschafft. Die chemische Zusammensetzung von PC und Flugasche mittels Röntgenbeugung (XRD) ist in Tabelle 1 dargestellt. Ein Rasterelektronenmikroskopbild (REM) von Flugaschepartikeln ist in Abb. 1 dargestellt. Die beobachteten Flugaschepartikel haben eine Kugelform, glatte Oberfläche und ein breites Spektrum an Partikelgrößenverteilungen. Für die Fließfähigkeit, die 28-Tage-Porosität und die Da-Proben wurde Standardsand gemäß ASTM C778 verwendet. Für alle Mischungen und Experimente wurde entionisiertes (DI) Wasser vom Typ II (1 MΩ·cm bei 25 °C) verwendet. Feine Zuschlagstoffe, die für die FC-Proben verwendet wurden, wurden von einer lokalen Quelle in Saraburi, Thailand, bezogen und erfüllten die Anforderungen von ASTM C33. Der Feinheitsmodul des Feinaggregats betrug 3,1, bestimmt nach ASTM C136. Das spezifische Gewicht des Feinaggregats betrug 2,47 und die Absorption betrug 3,08 %. Das spezifische Gewicht und die Absorptionswerte wurden gemäß ASTM C128 bestimmt.

REM-Aufnahme von Flugaschepartikeln.

Die Zementpasten und Mörtel wurden gemäß ASTM C305 gemischt. Die Flugaschesysteme wurden hergestellt, indem Zement gewichtsmäßig durch Flugasche ersetzt wurde. Zum Vergleich wurde eine Kontrollkombination (100 % PC) formuliert und ausgewertet. Das Wasser-Bindemittel-Verhältnis (w/b) der Pastenprobe betrug 0,40. Die Mörtelproben wurden mit einem aw/b-Verhältnis von 0,48 und einem Zement-Feinzuschlagstoff-Verhältnis von 1,27:1 hergestellt. Der C305-Standard schreibt zwei Mischstufen für Pasten und Mörtel vor: Mischen mit niedriger Geschwindigkeit (140 U/min), gefolgt von Mischen mit mittlerer Geschwindigkeit (250 und 285 U/min). Lediglich die Mischzeit und -geschwindigkeit der zweiten Stufe wurden im Laufe dieser Studie geändert. Die Mischtechniken für Zementpasten und -mörtel sind in Tabelle 2 aufgeführt. Es wurden vier Mischdauern (2, 15, 60 und 90 Minuten) und zwei Mischgeschwindigkeiten (140 und 285 U/min) untersucht. Dies ergab 210, 355, 2030, 4060, 8330, 12.600, 16.885 und 25.578 Umdrehungszahlen für das Pastenmischen und 350, 568, 2170, 4273, 8330, 12.600, 17.098 und 25.505 Umdrehungszahlen für das Mörtelmischen. Alle Testergebnisse basieren auf Dreifachtests.

Die zeitabhängigen Hydroxylionenkonzentrationen in Lösung in jungen Jahren wurden mithilfe einer pH-Elektrode bewertet. Der W/B-Wert der Lösungen betrug 4,0. Das Mischen aller Systeme erfolgte mit einem Magnetrührer, der während des gesamten Mischzeitraums mit 0 und 400 U/min rotierte. Mischen bei 0 U/min bedeutet, dass die Zementproben manuell mit Wasser gemischt wurden, bis sie gleichmäßig waren, und dann ohne zusätzliches Rühren belassen wurden. Die Zeit, die nach dem Einbringen des nicht hydratisierten PC in die Lösung vergeht, wird hier als „Hydratationszeit“ bezeichnet. Die zur Bewertung der Hydroxylionenkonzentrationen verwendeten Lösungen wurden nach 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180, 210 und 240 Minuten analysiert (gemischt bei 0 und 400 U/min).

Mittels Flammenatomabsorptionsspektroskopie (FAAS) wurden die Mengen an Aluminat- und Calciumionen berechnet. Dem Verfahren zur Bestimmung der Hydroxylionenkonzentrationen folgte das Mischen. Bei den gleichen Hydratationsdauern wie bei den Untersuchungen der Hydroxylionenkonzentrationen wurden die Lösungen mit einer weiteren Hydratationszeit von 300, 360 und 420 Minuten bewertet.

Zu jedem Hydratationszeitpunkt wurde die Testlösung (30 ml) aus dem Mischbecher dekantiert und mit einer Vakuumpumpe und Filterpapier Nr. 40 filtriert. Zehn ml filtrierte Lösung wurden zur Analyse der Aluminationenkonzentrationen und 1 ml filtrierte Lösung zur Analyse der Calciumionenkonzentrationen verwendet. Da in jungen Jahren hohe Konzentrationen an Kalziumionen auftreten, wurden vor den FAAS-Analysen gefilterte Lösungen zur Analyse der Kalziumionenkonzentrationen verdünnt. Gefilterte Lösungen zur Bestimmung der Calciumionenkonzentration wurden mit 9 ml entionisiertem Wasser verdünnt, um eine Lösung im Nachweisbereich des FAAS zu erhalten. Nach dem Dekantieren und Verdünnen wurde den Lösungen für die FAAS-Analysen 1 ml Lanthansäurelösung [50 g/l Lanthanoxid (La2O3) in 3 M Salzsäure (HCl)] zugesetzt. Die Konzentrationen von Aluminationen wurden mithilfe des FAAS mit Lachgas-Acetylen-Gas bei einer Wellenlänge von 309,3 nm bestimmt, das bei einer Temperatur von 2600 bis 2800 °C gezündet wurde. Die Calciumkonzentrationen wurden unter Verwendung von Luft-Acetylen-Gas mit einer Wellenlänge von 422,7 nm bestimmt, das bei einer Temperatur von 2100 bis 2400 °C gezündet wurde. Eine Blindprobe (nur entionisiertes Wasser) wurde ebenfalls analysiert und als Hintergrundkorrektur verwendet.

In Anlehnung an ASTM C1437 wurde die Fließfähigkeit neuer Mörtel bewertet. Die Abbindezeit von Zementpasten wurde anhand der Norm ASTM C191 bewertet. Gemäß ASTM C109 wurden die 1-, 7- und 28-Tage-fc-Werte ermittelt. Nach dem Gießen wurden die Prüfkörper 24 Stunden lang in Kunststoffformen gelagert, bevor sie entformt wurden. Vor dem Test wurden verformte Proben in einer gesättigten Kalklösung behandelt. Die 28-Tage-Porosität von Mörteln wurde mit einer modifizierten ASTM C642-Technik gemessen. Prasittisopin und Trejo28 beschreiben detailliert die Methoden für den modifizierten Porositätstest. Der Da wurde nach ASTM C1556 berechnet. Nach dem Gießen zylindrischer Mörtelproben mit den Maßen 75 mm x 150 mm zur Bestimmung des Da wurden die Proben 24 Stunden lang in Kunststoffformen gelagert, bevor sie entformt wurden. Anschließend wurden die Proben 35 Tage lang einer Chloridlösung ausgesetzt, nachdem sie 28 Tage lang in gesättigter Kalklösung ausgehärtet wurden. Pulverproben wurden gemäß ASTM C1152 auf ihre Chloridionenkonzentration untersucht. Zur Prüfung der Chloridionenkonzentration wurde ein computergesteuerter potentiometrischer Autotitrator mit Probenwechsler verwendet. Nach der Berechnung der Chloridionenkonzentration in verschiedenen Tiefen unter der Oberfläche wurde der Da mithilfe der zweiten Regel von Fick berechnet, wie in Gleichung (1) angegeben. 1.

wobei \(C(x,t)\) die prozentuale Chloridionenkonzentration in der Tiefe x und der Expositionszeit t ist; Cs ist die vorhergesagte prozentuale Chloridionenkonzentration an der Oberfläche des freigelegten Mörtels; Ci ist der Prozentsatz der anfänglichen Chloridionenkonzentration der Proben vor der Lösungsexposition; und erf ist die Fehlerfunktion.

Um die Stichprobenmittelwerte mit zwei Gruppen bzw. mehr als zwei Gruppen zu vergleichen, wurden der Zwei-Stichproben-t-Test und die Varianzanalyse (ANOVA) verwendet. Vor der Analyse wurde der Shapiro-Wilk-Test verwendet, um zu bestimmen, ob die Daten eine Normalverteilung aufwiesen, und der Levene-Test wurde verwendet, um zu untersuchen, ob die Daten eine gleiche Varianz aufwiesen. Die folgenden statistischen Hypothesen wurden definiert als:

Für alle Analysen wurden die 95 %-Konfidenzintervalle verwendet. Wenn H0 abgelehnt wird (p-Wert ≤ 0,05), wird der Schluss gezogen, dass zwischen den Mittelwerten der Gruppenpopulationen ein statistisch signifikanter Unterschied auf dem 5 %-Niveau besteht. Alternativ wird, wenn H0 nicht verworfen wird (p-Wert > 0,05), der Schluss gezogen, dass zwischen den Mittelwerten der Gruppenpopulationen kein statistisch signifikanter Unterschied auf dem 5 %-Niveau besteht.

Dieser Abschnitt umfasst sechs experimentelle Untersuchungen, darunter (1) Ionenkonzentration von Hydroxyl, Aluminat und Calcium, (2) Fließfähigkeit frischer Mischungen, (3) anfängliche Abbindezeit, (4) Druckfestigkeiten bei verschiedenen Aushärtezeiten, (5) 28- d Porosität und (6) Da.

Die Auswirkung der Hydratationszeit auf die Hydroxylionenkonzentrationen für die Kontrollsysteme mit 20 % und 50 % Flugasche, gemischt bei 0 bzw. 400 U/min, ist in Abb. 2a bzw. b dargestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Hydroxylionenkonzentrationen aller Systeme mit zunehmender Hydratationszeit ansteigen. Die Steigung der angepassten Kurve wird als Auflösungsgeschwindigkeit der Hydroxylionen in Lösung bezeichnet. Eine größere Steigung weist auf eine höhere Auflösungsgeschwindigkeit der Hydroxylionen in Lösung hin.

Einfluss der Hydratationszeit auf die Hydroxylionenkonzentration gemischt bei (a) 0 U/min und (b) 400 U/min des Kontrollsystems und von Systemen, die 20 % und 50 % Flugasche enthalten.

In Abb. 2a betragen die Steigungen der Kontroll-, 20-%- und 50-%-Flugaschesysteme 9,0, 7,7 bzw. 5,2 mmol/l/min. Die größere Steigung des Kontrollsystems entspricht einer höheren Auflösungsrate von Hydroxylionen als bei den 20 %- und 50 %-Flugaschesystemen. Es wurde berichtet, dass ein erhöhter prozentualer Austausch von Flugasche in den zementären Systemen zu einer verringerten Hydroxylionenkonzentration in der Lösung führt32. Es wird angenommen, dass dies geschieht, weil Flugasche „inert“ wirkt. Daher enthalten die Flugaschemischungen weniger Zement. Die Ergebnisse in Abb. 2b ähneln den Ergebnissen in Abb. 2a, wobei die Steigung des bei 400 U/min gemischten Kontrollsystems (17 mmol/l/min) größer ist als die Steigung der 20 % (15 mmol/l/min). min), 50 % Flugasche (13 mmol/l/min) Systeme gemischt bei 400 U/min. Ein erhöhter Austauschgrad von Flugasche führt unabhängig von der Mischgeschwindigkeit zu verringerten Auflösungsraten von Hydroxylionen.

Ein Vergleich der Ergebnisse in Abb. 2b mit den Ergebnissen in Abb. 2a zeigt, dass die Steigungen der Kontroll-, 20 %- und 50 %-Flugaschesysteme, gemischt bei 400 U/min, etwa 89 %, 95 % und 150 % höher sind als die Steigungen der Kontrollsysteme, 20 %- bzw. 50 %-Flugaschesysteme, gemischt bei 0 U/min. Der steilere Anstieg wird auf die schnellere Auflösungsgeschwindigkeit der Hydroxylionen zurückgeführt. Dies weist darauf hin, dass die Mischgeschwindigkeit die Auflösungsgeschwindigkeit der Hydroxylionen aller Systeme stark beeinflusst und die Frühalterseigenschaften von Mischungen beeinflussen könnte (wie später erläutert). Die Mischgeschwindigkeit beeinflusst zunehmend die Auflösungsgeschwindigkeit von Hydroxylionen in Systemen, die höhere Ersatzmengen an Flugasche enthalten.

Abbildung 3a zeigt die zeitabhängigen Konzentrationen von Aluminationen der Kontroll-, 20-%- und 50-%-Flugaschesysteme, gemischt bei 0 U/min. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Aluminationenkonzentrationen des Kontrollsystems niedriger sind als die Aluminationenkonzentrationen der 20 % und 50 % Flugaschesysteme. Die Darstellung der Aluminationenkonzentrationen der Kontroll-, 20 %- und 50 %-Flugaschesysteme, gemischt bei 400 U/min, als Funktion der Hydratationszeit ist in Abb. 3b dargestellt. Wie die Ergebnisse aller bei 0 U/min gemischten Systeme in Abb. 3a sind die Aluminationenkonzentrationen des Kontrollsystems niedriger als die der 20 % und 50 % Flugaschesysteme. Noch wichtiger ist, dass die Alumination-Konzentrationen, die bei 400 U/min gemischt werden, für alle Systeme nicht stabil sind, wenn man sie mit den Alumination-Konzentrationen in Lösungen vergleicht, die bei 0 U/min gemischt werden. Dieser „instabile“ Zustand entsteht wahrscheinlich aufgrund der Mischgeschwindigkeit. Da die Aluminationenkonzentrationen in den Systemen, die bei 400 U/min gemischt werden, nicht stabil sind, ist zu erwarten, dass es Unterschiede in den Frühalterungseigenschaften (z. B. Abbinden) zwischen den Systemen gibt, die kontinuierlich gemischt werden, und den Systemen, die dann gemischt werden Hör auf zu mischen.

Einfluss der Hydratationszeit auf die Alumination-Konzentration gemischt bei (a) 0 U/min und (b) 400 U/min des Kontrollsystems und von Systemen, die 20 % und 50 % Flugasche enthalten.

Die Auswirkung der Hydratationszeit auf die Calciumionenkonzentrationen für die Kontrollsysteme mit 20 % und 50 % Flugasche, gemischt bei 0 bzw. 400 U/min, ist in Abb. 4a bzw. b dargestellt. Die Ergebnisse beider Abbildungen deuten darauf hin, dass die bei 0 und 400 U/min gemischten Kontrollsysteme höhere Calciumionenkonzentrationen aufweisen als die Systeme mit 20 % und 50 % Flugasche. Das Vorhandensein von Flugasche führt aufgrund geringerer Zementgehalte in jungen Jahren zu verringerten Calciumionenkonzentrationen. Darüber hinaus könnten diese niedrigeren Calciumionenkonzentrationen darauf zurückzuführen sein, dass Flugaschepartikel als Keime für die Kalkausfällung fungieren. Lawrence33 und Fraay et al.34 berichteten, dass es zu Kalkausfällungen kommen kann, wenn Zement durch SCMs ersetzt wird. Wie die Ergebnisse der Aluminationenkonzentrationen in Lösungen, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gemischt werden (dargestellt in Abb. 3a, b), sind die Calciumionenkonzentrationen in Lösungen, die mit 400 U/min gemischt werden, im Vergleich zu den Lösungen, die mit 0 U/min gemischt werden, nicht stabil. Offensichtlich deuten die Ergebnisse der Aluminat- und Calciumionenkonzentrationen darauf hin, dass die Ionen bei kontinuierlich fortschreitendem Mischen wahrscheinlich instabil sind und dadurch andere Merkmale im frühen Alter beeinflussen.

Einfluss der Hydratationszeit auf die Calciumionenkonzentration, gemischt bei (a) 0 U/min und (b) 400 U/min des Kontrollsystems und Systemen, die 20 % und 50 % Flugasche enthalten.

Tabelle 3 fasst die Auswirkungen des Ersatzes von Flugasche in zementären Systemen auf die Konzentrationen von Hydroxyl-, Aluminat-, Silikat- und Calciumionen in Lösungen im frühen Alter zusammen. In Bezug auf die Ionenkonzentrationsstudien für längere Mischprozesse kann der Ersatz von Zement durch Flugasche zu (1) einer verringerten Hydroxylionenkonzentration aufgrund geringerer Zementgehalte, (2) einer erhöhten Aluminationenkonzentration aufgrund der Bildung aluminatreicher Gelschichten führen ( 3) erhöhte Silikat-Ionenkonzentration aufgrund von mehr Silizium aus Flugasche in zementären Systemen und (4) verringerte Kalziumionenkonzentration aufgrund von Kalkausfällung und geringerem Zementgehalt35,36.

Die Auswirkung der Mischzeit auf die normalisierte Fließfähigkeit der Kontrollsysteme mit 20 % und 50 % Flugasche, gemischt bei 285 U/min, ist in Abb. 5a dargestellt. Die Durchflusswerte sind mit den maximalen Durchflusswerten (183 mm) der 50 % Flugaschesysteme normiert. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Durchflussreduzierung aller Systeme auf eine längere Mischzeit zurückzuführen ist. Der Fluss der frischen Mörtel der 20-%- und 50-%-Flugaschesysteme, die 2 Minuten lang gemischt wurden, weist einen etwa 12 % bzw. 31 % größeren Fluss auf als das Kontrollsystem. Der Fluss der frischen Mörtel der 20 %- und 50 %-Flugaschesysteme, die 15 Minuten lang gemischt wurden, weist einen etwa 30 % bzw. 48 % größeren Fluss auf als das Kontrollsystem. Schließlich zeigt der Fluss der frischen Mörtel der 20 %- und 50 %-Flugaschesysteme, die 60 Minuten lang gemischt wurden, einen etwa 50 % bzw. 43 % größeren Fluss als das Kontrollsystem. Es ist zu beachten, dass die Fließfähigkeit in den Abbildungen nur bei 285 U/min getestet wurde. Die niedrigere Mischgeschwindigkeit (140 U/min) wurde zur Berechnung unterschiedlicher Mischerumdrehungszahlen verwendet. Bentz und Ferraris37 berichteten, dass bei der Bildung hydratisierender Produkte das frühe Versteifungsverhalten durch den allmählichen Verlust von freiem Wasser durch Hydratationsreaktionen gesteuert wird.

Auswirkung von (a) Mischzeit und (b) Mischerumdrehungszahlen auf den normalisierten Fluss des Kontrollsystems und von Systemen, die 20 % und 50 % Flugasche enthalten.

Paya et al.38 berichteten, dass der Fluss von Flugasche enthaltenden Zementsystemen durch mehrere Faktoren wie Größenverteilung, Morphologie, Oberflächenzustand, Feinheit und Entzündungsverlust der Flugaschepartikel beeinflusst wird. Es wird angenommen, dass der Ersatz von Zement durch Flugasche mehr Wasser für den Durchfluss zur Verfügung stellt. Gopalan39 berichtete, dass die Wasserabsorptionseigenschaften der zementären Systeme verringert werden, wenn Flugasche vorhanden ist. Darüber hinaus führen die kugelförmigen Partikel und die bessere Partikelgrößenverteilung der Flugasche (wie in Abb. 1 dargestellt) zu einer Verringerung der Reibung zwischen den einzelnen Partikeln in den Systemen (dies wird allgemein als „Kugelfähigkeit“ oder „Kugelfähigkeit“ bezeichnet). Tragwirkung“)40,41. Obwohl eine längere Mischzeit zu einem verringerten Durchfluss der Flugaschesysteme führt, können die frischen Mischungen aufgrund des verbesserten Durchflusses länger gemischt werden und sind dennoch gießbar.

Die Darstellung des normalisierten Flusses der Kontroll-, 20 %- und 50 %-Flugaschesysteme als Funktion der Mischerumdrehungszahlen ist in Abb. 5b dargestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Durchfluss aller Systeme mit zunehmender Mischerumdrehungszahl deutlich abnimmt. Das Kontrollsystem hat einen geringeren Durchfluss als die Systeme mit 20 % und 50 % Flugasche. Das Ersetzen von Zement durch Flugasche führt zu einer erheblichen Steigerung des Flusses der frischen Mischung und ermöglicht die Durchführung eines ordnungsgemäßen Konsolidierungsprozesses von Mischungen, die bei höheren Mischerumdrehungszahlen gemischt werden. Basierend auf Testdaten werden die Grenzwerte der Spezifikation für Mischzeit und Mischerumdrehungszahlen möglicherweise nicht eingehalten, wenn Flugasche in den zementären Systemen vorhanden ist.

Abbildung 6a zeigt die Auswirkung der Mischzeit auf die anfängliche Abbindezeit der Kontroll-, 20-%- und 50-%-Flugaschesysteme. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein erhöhter prozentualer Ersatzanteil an Flugasche zu verzögerten Anfangsabbindezeiten führt. Mögliche Gründe für die Verzögerung der Wirkung sind wahrscheinlich die Adsorption von Calciumionen an der Oberfläche der Flugasche42 und verringerte Hydroxylionenkonzentrationen. Diese führen zu einer verzögerten Keimbildung und Ausfällung von Ca(OH)2, CS-H und Ettringit. Die Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass eine längere Mischzeit zu einer längeren anfänglichen Abbindezeit der Kontroll- und 20 %-Flugaschesysteme führt (ANOVA-Test mit p-Wert < 0,05). Dies ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass sich die Ionen in den Systemen (wie besprochen) in einem instabilen Zustand befinden und die Partikel der Bestandteile während des fortgesetzten Mischens immer noch durch eine Bewegung der Mischwerkzeuge verformt werden. Diese Verformung der Partikel stört wahrscheinlich die Adhäsionsbindung der hydratisierenden Partikel unter Bildung einer größeren Struktur. Dadurch verlieren die hydratisierenden Partikel beim Mischen ihre lasttragende Fähigkeit, was zu einer langsameren Abbindung führt. Nachdem das Mischen aufgehört hat, beginnt die Klebeverbindung eine größere Struktur zu bilden, und diese Struktur beginnt mit der Zeit, äußere Belastungen zu tragen. Es wird jedoch angenommen, dass bei längerem Mischen ein Teil des Wassers durch Hydratationsreaktionen verbraucht wird, da die Hydratationsreaktionen erhebliche Mengen an Wärme erzeugen können und diese Hydratationswärme zu einer erhöhten Wasserentwicklungsrate führt. Daher steht weniger Wasser zum Fließen zur Verfügung, bevor die Proben gegossen und verfestigt werden. Diese geringere Wassermenge der Mischungen führt letztendlich zu einer erhöhten Energie zum Gießen und Verfestigen der Proben28. Die gehärteten Proben scheinen ein höheres Hohlraumvolumen und eine größere Hohlraumgröße zu haben. Hohlräume in ausgehärteten Zementsystemen führen im Allgemeinen zu einem niedrigeren fc und letztendlich zu einer Verschlechterung der Haltbarkeit und einer verkürzten Gebrauchstauglichkeit. Auf die Porosität wird später im Abschnitt „Druckfestigkeit“ eingegangen. Es ist jedoch zu beachten, dass diese Arbeiten in Pasten- und Mörtelsystemen durchgeführt wurden, während Untersuchungen durchgeführt wurden, um entweder das Mischungsvolumen für den Transportbetonwagen für jede Region zu erweitern oder auf Betonsysteme umzusteigen.

Der Einfluss von (a) Mischzeit und (b) Mischerumdrehung zählt auf die anfängliche Abbindezeit des Kontrollsystems und von Systemen, die 20 % und 50 % Flugasche enthalten.

Abbildung 6b zeigt die Auswirkung der anfänglichen Abbindezeit als Funktion der Mischerumdrehungszahlen der Kontroll-, 20-%- und 50-%-Flugaschesysteme. Den Erkenntnissen zufolge scheint sich die anfängliche Abbindezeit in Abhängigkeit von der Anzahl der Mischerumdrehungen tendenziell zu verlängern. Die anfänglichen Abbindezeiten von Flugasche enthaltenden zementären Systemen verzögern sich aufgrund längerer Mischzeiten sowie erhöhter Mischerumdrehungszahlen.

Abbildung 7a und b zeigen die 1-Tages-FC der Kontroll-, 20-%- und 50-%-Flugaschesysteme als Funktion der Mischzeit bzw. der Anzahl der Mischerumdrehungen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein erhöhter prozentualer Ersatzanteil an Flugasche zu einer geringeren 1-Tages-Druckfestigkeit führt. Statistische Analysen zeigen, dass die 1-Tages-fc aller Systeme nicht von der Mischzeit und der Anzahl der Mischerumdrehungen beeinflusst wird (ANOVA-Test mit p-Wert > 0,05).

Auswirkung von (a) Mischzeit und (b) Mischerumdrehungszahlen auf die 1-Tages-FC; (c) Mischzeit und (d) Mischerumdrehungszahlen bei 7-Tage-FC; (e) Mischzeit und (f) Mischerumdrehung beziehen sich auf die 28-Tage-Betriebsdauer des Kontrollsystems und der Systeme mit 20 % und 50 % Flugasche.

Abbildung 7c und d zeigen die Auswirkung der Mischzeit und der Anzahl der Mischerumdrehungen auf den 7-Tage-FC für das Kontrollsystem und Systeme mit 20 % bzw. 50 % Flugasche. Die Ergebnisse zeigen, dass die 7-Tage-fc aller Systeme nicht signifikant von der Mischzeit beeinflusst wird (ANOVA-p-Wert > 0,05). Darüber hinaus hat die 7-Tage-fc der Kontrollsysteme keinen signifikanten Einfluss auf die Mischzeit (ANOVA-p-Wert > 0,05); Bei der 7-Tage-FK der 20 % und 50 % Flugasche ist dies jedoch der Fall (ANOVA-p-Wert < 0,05).

Die Auswirkungen der Mischzeit und der Anzahl der Mischerumdrehungen auf den 28-Tage-FC der Kontroll-, 20-%- und 50-%-Flugaschesysteme sind in Abb. 7e bzw. f dargestellt. Ähnlich wie bei den Ergebnissen der 1- und 7-Tage-FK zeigen die Ergebnisse, dass die Mischzeit keinen signifikanten Einfluss auf die 28-Tage-FK aller Systeme hat. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine längere Mischzeit keinen Einfluss auf die FC im frühen und späteren Alter hat. Was die Druckfestigkeit von Transportbetonsystemen anbelangt, erscheinen deren aktuelle Entladezeitgrenzen, wie sie in vielen SHAs festgelegt sind, unpraktisch. Allerdings hat hier die Anzahl der Mischerumdrehungen Einfluss auf die 28-Tage-FC. Erhöhte Mischerumdrehungszahlen führen zu einer Verringerung der 28-Tage-FC des Kontrollsystems, führen jedoch zu einer Erhöhung der 28-Tage-FC der Systeme, die Flugasche enthalten. Es wurde berichtet, dass ein Anstieg des Konsolidierungsenergieverbrauchs für den 28-tägigen FC-Abfall verantwortlich ist, der als Funktion der Anzahl der Umdrehungen des Mischers auftritt28. Der fc beginnt zu sinken, sobald die verfügbare Energie nicht ausreicht, um die Proben zu verfestigen. Die Hohlräume von Zementsystemen vergrößern und vergrössern sich. Wie bereits erwähnt, führen größere Hohlräume und größere Hohlraumvolumina von Zementsystemen wahrscheinlich zu einer Verringerung des fc und damit zu einer Verkürzung ihrer Lebensdauer. Bei der Betrachtung der Umdrehungszahl zeigen die Ergebnisse offenbar, dass die SHA-Grenzwerte vorhanden sein sollten. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Transportbeton in gutem Zustand an die Benutzer geliefert werden kann. Allerdings zeigen die Systeme, die Flugasche enthalten, einen Anstieg der 28-Tage-FC, und es wird angenommen, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass ihre Mischungen weniger Wasser enthalten (was zu einem niedrigeren W/B-Wert führt). Dewar und Anderson43 behaupteten, dass erhöhte Wasserverdunstungs- und Hydratationsreaktionen die Ursache dafür seien, dass weniger Wasser in den Mischungen vorhanden sei.

Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass die Mischzeit keinen signifikanten Einfluss auf die 1-, 7- und 28-Tage-FK hat. Die Zusammenfassung des Einflusses der Mischerumdrehungszahlen auf den fc der Kontroll-, 20 %- und 50 %-Flugaschesysteme ist in Tabelle 4 dargestellt. Die fc-Werte im frühen Alter (1 und 7 Tage) haben keinen signifikanten Einfluss Wirkung durch Erhöhung der Mischerumdrehung zählt. Andererseits nimmt der 28-Tage-fc für das Kontrollsystem mit zunehmender Anzahl der Mischerumdrehungen ab, während er für die Systeme, die Flugasche enthalten, ansteigt. Unter den erweiterten Mischbedingungen kann das Vorhandensein von Flugasche in zementären Systemen die langfristige Druckfestigkeit verbessern. Daher sollten die Transportbetonprodukte insbesondere bei langen Transporten teilweise Flugasche enthalten. Wie bereits erwähnt, scheinen die Grenzwerte der SHAs für die Entladezeit und die Anzahl der Mischerumdrehungen von Transportbeton eine Überarbeitung zu erfordern, wenn Flugasche vorhanden ist. In den überarbeiteten Versionen wird empfohlen, die längere Entladezeit und die größere Umdrehungszahl anzugehen, was für alle Beteiligten in der Transportbetonkette von Vorteil sein kann. Die Transportbetonhersteller können problemlos verschiedene Logistikrouten und Zeitpläne planen. Die Verbraucher können eine gute Qualität der resultierenden Betonprodukte erhalten. Schließlich kann der Abfall, der durch übermäßig begrenzten Transportbeton entsteht, verringert werden, was der Industrie letztendlich kosteneffizientere und nachhaltigere Vorgehensweisen bietet44.

Die Auswirkungen der Mischzeit und der Anzahl der Mischerumdrehungen auf die 28-Tage-Porosität der Kontrollsysteme mit 20 % und 50 % Flugasche sind in Abb. 8a bzw. b dargestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass eine längere Mischzeit die 28-Tage-Porosität für alle Systeme nicht wesentlich beeinflusst (ANOVA-p-Wert > 0,05). Die Ergebnisse zeigen auch, dass sich ein signifikanter Anstieg der Porosität nur auf die Kontrollmischung beziehen sollte. Ein erhöhter prozentualer Ersatzanteil an Flugasche führt zu einer höheren Porosität. Abbildung 8b zeigt, dass eine Erhöhung der Mischerumdrehungszahlen bei niedrigeren Umdrehungen (weniger als etwa 3000) zu einem signifikanten Anstieg der Porosität führt (ANOVA-Test mit p-Wert = 0,013). Allerdings hat die Erhöhung der Mischerumdrehungszahlen bei höheren Umdrehungszahlen (mehr als etwa 3000) weniger Einfluss auf die Porosität von Mischungen (ANOVA-Test-p-Wert > 0,05). Die Porosität der Flugasche enthaltenden Systeme zeigt diesen Effekt nicht wie das Kontrollsystem.

Die Auswirkung von (a) Mischzeit und (b) Mischerumdrehung wirkt sich auf die 28-Tage-Porosität des Kontrollsystems und der Systeme aus, die 20 % und 50 % Flugasche enthalten.

Abbildung 9 zeigt die Korrelation zwischen der normalisierten 28-Tage-Druckfestigkeit und der 28-Tage-Härteporosität der Kontrollsysteme mit 20 % und 50 % Flugasche für verschiedene Mischerumdrehungszahlen. Die 28-Tage-FC-Werte werden mit dem Mittelwert der 28-Tage-FC für alle Mischungen normalisiert. Die linear angepasste Kurve wurde in dieser Studie veranschaulicht. Die gezeigte logarithmische Anpassungskurve stammt von Neveille45 und die exponentiellen und linearen Anpassungskurven stammen von Brandt46. Obwohl verschiedene Arten der angepassten Kurve nicht mit den Kurven aus früheren Studien vergleichbar sind, unterscheidet sich die lineare angepasste Kurve in dieser Studie nicht von anderen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die 28-Tage-fc mit zunehmender Porosität abnimmt und diese erhöhte Porosität wahrscheinlich auf einen verringerten Durchfluss zurückzuführen ist, der durch höhere Mischerumdrehungszahlen verursacht wird. Es wird davon ausgegangen, dass die primären Kriterien, die die Gesamtleistung von Makrostrukturen widerspiegeln, Parameter sind, die sich auf den angemessenen Fluss frischer Zementmischungen beziehen, die sich aus längerem Mischen ergeben.

Beziehung zwischen normalisiertem 28-Tage-FC und 28-Tage-Porosität von Kontrollsystemen und Systemen, die 20 % und 50 % Flugasche enthalten und bei unterschiedlichen Mischerumdrehungszahlen gemischt werden.

Abbildung 10a und b zeigen die Auswirkungen der Mischzeit und der Anzahl der Mischerumdrehungen auf den Da der Kontroll-, 20-%- bzw. 50-%-Flugaschesysteme. Die Ergebnisse zeigen, dass weder die Mischzeit noch die Anzahl der Mischerumdrehungen einen signifikanten Einfluss auf den Da für alle Systeme haben (ANOVA-p-Wert > 0,05). Das Kontrollsystem weist einen höheren Da auf als die Flugasche enthaltenden Systeme (ANOVA p-Wert = 0,026). Folglich beeinflusst nur der Einfluss der Materialkomponenten die Korrosionsbeständigkeit, nicht jedoch die Mischaktivitäten. Es ist allgemein bekannt, dass die Zugabe von Flugasche zu Zementsystemen im späteren Alter zu einer dichteren Mikrostruktur und einer verringerten Porosität führen kann. Dies liegt daran, dass puzzolanische Reaktionen (Reaktion zwischen CaO und S zur Bildung von CS-H-Produkten) im späteren Alter fortschreiten47,48. Golewski47 erwähnte, dass die homogene und gleichmäßige Struktur des FA-haltigen Portlandzementsystems nach einer 14-tägigen Aushärtungszeit sichtbar war, die aus der Umwandlung ungeordneter Phasen in kompakte und homogene Formen und dem Füllen poröser Hohlräume der CS-H-Phase resultierte. Sabet et al.49 berichteten, dass das Vorhandensein von Flugasche in den zementären Systemen mit Ca(OH)2 reagieren kann, um CS-H-Produkte zu erzeugen und während der Chlorid-Expositionszeit auch Chloridionen über die Aluminatphasen zu binden. Dies führt zu reduzierten Transportraten und schließlich kann die Lebensdauer der Betonkonstruktion verlängert werden.

Einfluss von (a) Mischzeit und (b) Mischerumdrehungszahl auf Da des Steuersystems und von Systemen, die 20 % und 50 % Flugasche enthalten.

Diese Studie untersuchte den Einfluss ausgedehnter Mischprozesse auf die Leistungsparameter von zementären Systemen einschließlich Flugasche. Bei verschiedenen Mischperioden und Mischgeschwindigkeiten wurde die Auflösungskinetik von Hydroxyl-, Calcium- und Aluminationen untersucht. Bei verschiedenen Mischzeiten und Mischumdrehungszahlen wurden die Frisch- und Aushärteeigenschaften von Pasten und Mörteln untersucht. Die Ergebnisse legten Folgendes nahe:

Eine erhöhte Mischgeschwindigkeit führte zu einer erhöhten Auflösungskinetik von Hydroxylionen in Lösungen und sorgte dafür, dass Calcium- und Aluminationen im instabilen Zustand blieben.

Ein erhöhter Austauschgrad der Flugasche führt zu höheren Durchflusswerten, aber zu einer langsameren Abbindezeit. Während längere Mischprozesse die Fließwerte senken, können Flugaschemischungen aufgrund der besseren Fließfähigkeit gegossen werden.

Mit zunehmender Mischerumdrehung verringert sich der 28-Tage-Brennwertfaktor von Systemen ohne Flugasche, aber der 28-Tage-Brennwertfaktor von Systemen mit Flugasche steigt.

Die Porosität der Flugaschemörtel wird nicht durch die Mischzeit und die Anzahl der Mischerumdrehungen beeinflusst.

Der Da wird durch diese Mischzeit- und Mischerumdrehungszahlen nicht beeinflusst. Wenn jedoch Flugasche vorhanden ist, kann der Da durch diese Mischzeit und die Anzahl der Mischerumdrehungen beeinflusst werden.

Basierend auf den Erkenntnissen der Studie über Mischzeit und Mischerumdrehungszahlen sind die bestehenden Anforderungen der meisten SHAs für zementäre Systeme einschließlich Flugasche möglicherweise nicht relevant. Laufende Forschung untersucht den Einfluss dieser derzeitigen Einschränkungen auf die Leistungsqualitäten von Beton, der Flugasche enthält.

Die während der aktuellen Studie verwendeten und/oder analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

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Die Autoren möchten der Fakultät für Bau- und Bauingenieurwesen der Oregon State University und dem Washington Department of Transportation für die teilweise Untersuchung dieser Studie danken.

Dieses Forschungsprojekt wurde finanziell unterstützt von der Program Management Unit for Competitiveness Enhancement (PMU-C), dem Office of National Higher Education Science Research and Innovation Policy Council, Thailand und dem Thailand Science Research and Innovation Fund, Chulalongkorn University (SOC66250010).

Fakultät für Ingenieurwesen und Technologie, Pathumthani University, Pathumthani, 12000, Thailand

Issara Sereewatthanawut

School of Engineering and Materials Science, Queen Mary University of London, London, E1 4NS, Großbritannien

Chinnapat Panwisawas

Abteilung für Bauingenieurwesen, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Chulalongkorn-Universität, Bangkok, 10330, Thailand

Chayut Ngamkhanong

Fakultät für Architektur, Fakultät für Architektur, Chulalongkorn-Universität, Bangkok, 10330, Thailand

Lapyote Prasittisopin

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IS: Methodik, Untersuchung, Datenkuration. CP: Datenkuration, Schreiben – Überprüfen und Bearbeiten. CN: Ressourcen, Schreiben – Überprüfen und Bearbeiten. WP: Betreuung, Fördermittelakquise. LP: Konzeptualisierung, Validierung.

Korrespondenz mit Lapyote Prasittisopin.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Sereewatthanawut, I., Panwisawas, C., Ngamkhanong, C. et al. Auswirkungen längerer Mischprozesse auf frische, ausgehärtete und dauerhafte Eigenschaften von Zementsystemen, die Flugasche enthalten. Sci Rep 13, 6091 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-33312-x

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Eingegangen: 02. Dezember 2022

Angenommen: 11. April 2023

Veröffentlicht: 13. April 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-33312-x

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