This study investigated the role played by iron-filing in the strength and microstructural characteristic of high ordinary Portland cement (OPC) based paste and mortar at substitution levels that ranged from 0 to 15 wt.%. It was found that, iron-filing mainly comprised Fe[2]O[3], reduced the workability, influence carbonation, early strength development and impacted the nature of the product formed especially if prepared within the w/c ratio of 0.25 and 0.35–0.4 for paste and mortar, respectively. Moreover, iron-filing also induced and enhanced belite hydration, and influenced the crack-bridging effect within the microstructural matrix, while substitution level less than 5 % affected not the early strength. Besides, iron-filing could also influence the formation of calcium ferrosilicate hydrate as revealed in the microstructural analysis or elemental analysis from energy-dispersive X-ray spectrometer. The 28-day strength of 114 MPa and 61 MPa were achievable in paste and mortar, respectively for iron-filing replacement level within 5–10 %, even substitution up to 15 % could perform better than the sample prepared with OPC only.

В данном исследовании изучалась роль железо-опиловки в прочностных и микроструктурных характеристиках пасты и раствора на основе высокоуглеродистого портландцемента (ОПК) при уровнях замещения, которые варьировались от 0 до 15 мас.%. Было установлено, что железо-опиловка в основном состояла из Fe[2]O[3] и снижала обрабатываемость, влияла на карбонизацию, раннее развитие прочности и на характер образующегося продукта, особенно если он готовился в соотношении w/c 0,25 и 0,35-0,4 для пасты и раствора соответственно. Кроме того, железо-опиловка также индуцировала и усиливала гидратацию Белита, а также влияла на эффект преодоления трещин в микроструктурной матрице, в то время как уровень замещения менее 5% не влиял на раннюю прочность. Кроме того, железо-опиловка может влиять на образование гидрата ферросиликата кальция, как это было выявлено при микроструктурном анализе или элементном анализе с помощью энергодисперсионного рентгеновского спектрометра. 28-дневная прочность 114 МПа и 61 МПа были достижимы в пасте и растворе, соответственно, для уровня замены железного опила в пределах 5-10 %, даже замена до 15 % могла бы работать лучше, чем образец, приготовленный только с ОПК.

• Microstructure and strength of iron-filing Portland cement paste and mortar
  • 1. Introduction
  • 2. Materials and Methods
    • 2.1. Materials
      • 2.1.2. Iron-filing powder
      • 2.1.3. Fine aggregate
    • 2.2. Research methodology
      • 2.2.1. Microstructural and Fourier infrared analysis
      • 2.2.2. Mix proportion
      • 2.2.3. Mixing of the specimen
      • 2.2.4. Workability
      • 2.2.5. Compressive strength
  • 3. Results and Discussions
    • 3.1. The physical characteristics of iron filing
    • 3.2. Workability of the samples
    • 3.3. Impacts of iron-filing on the compressive strength of paste and mortar
    • 3.4. Effect of iron-filing on the carbonation of the product
  • 4. Conclusions
  • 5. Acknowledgement

Инженерно-строительный журнал / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2017-. — Периодичность: 8 раз в год. — Выходит с 2017 г. (с № 5). — Электрон. журнал. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Инженерно-строительный журнал: специализированный научный журнал / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Инженерно-строительный институт. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2008 -. № 6 (90), 2019. — 1 файл (21,2 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Электрон. журнал. — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j21-78.pdf>.