سيراميك عالي الكثافة

كثافة منخفضة ووزن خفيف
الكثافة الظاهرية للسيراميك أقل من 1100 كجم/م³، عمومًا 300-900 كجم/م³. كثافة الخرسانة المصنوعة من مجمع السيراميك هي 1100-1800 كجم/م³، وقوة الضغط المقابلة للخرسانة هي 30-40 ميجا باسكال. تتميز حبيبات السيراميك بمظهرها الصلب والعديد من المسام الدقيقة في الداخل. هذه المسام الدقيقة تعطي السيراميك خصائص خفيفة. تبلغ كثافة الخرسانة السيراميكية رقم 200 حوالي 1600 كجم/م³ بينما تصل كثافة الخرسانة العادية بنفس العلامة إلى 2600 كجم/م³ بفارق 1000 كجم/م³.

العزل، العزل الحراري
نظرًا لمساميته الداخلية، يتمتع السيرامسيت بخصائص عزل حراري جيدة. تبلغ الموصلية الحرارية للخرسانة المحضرة به عمومًا {{0}}.3~0.8w/(mK)، وهو أقل بمقدار 1~2 مرة من الخرسانة العادية. وبالتالي، تتمتع مباني السيرامسيت ببيئة حرارية جيدة.

مقاومة جيدة للحرارة
تتمتع حبيبات السيراميك بمقاومة ممتازة للحريق. تجمع الخرسانة العادية من السيراميك أو كتلة الخرسانة من السيراميك بين الحفاظ على الحرارة ومقاومة الزلازل ومقاومة الصقيع ومقاومة الحرائق، وخاصة أن مقاومة الحريق تزيد عن أربعة أضعاف مقاومة الخرسانة العادية. لنفس فترة المقاومة للحرارة، يكون سمك لوح الخرسانة من السيراميك أرق بنسبة 20% من الخرسانة العادية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام السيراميك لإعداد الخرسانة المقاومة للحرارة بدرجة مقاومة أقل من 1200 درجة. يمكن للخرسانة من السيراميك الحفاظ على 85% من قوتها في درجة حرارة الغرفة عند 650 درجة مئوية. تبلغ قوة الخرسانة العادية 35% ~ 75% فقط في درجة حرارة الغرفة.

أداء زلزالي جيد
تتميز الخرسانة المصنوعة من السيراميك بأداء زلزالي جيد بسبب وزنها الخفيف ومعامل المرونة المنخفض ومقاومة التشوه الجيدة. خلال زلزال تانغشان عام 1976، كانت أربعة مبانٍ من الخرسانة المصنوعة من السيراميك التي تم بناؤها في تيانجين سليمة بشكل أساسي ويمكن استخدامها كالمعتاد. وقد تضرر عدد كبير من المباني المصنوعة من الطوب والخرسانة المحيطة بها بدرجات متفاوتة. وعلى الرغم من أن هذا مرتبط بنظام هيكل المبنى، فإن الأداء الزلزالي الممتاز للخرسانة المصنوعة من السيراميك هو أيضًا سبب مهم. في عام 1976، وقع زلزال قوي بقوة 9 درجات في فيليولي بإيطاليا. تُظهر البيانات الإحصائية أن معدل الضرر للمباني المصنوعة من الطوب والخرسانة هو 40٪ -60٪، وأن معدل الضرر للمباني المصنوعة من الطوب المجوف الطيني الهيكلي هو 33٪، وأن معدل الضرر للمباني الخرسانية المصنوعة من السيراميك هو 5٪ فقط. يمكن رؤية الأداء الزلزالي للسيراميك من هذا.

امتصاص منخفض للمياه، مقاومة جيدة للصقيع ومتانة
تتميز الخرسانة المصنوعة من السيراميك بمقاومة عالية للأحماض والتآكل القلوي ومقاومة الصقيع مقارنة بالخرسانة العادية. كما أن فقدان القوة للخرسانة المصنوعة من السيراميك رقم 250 خلال 15 دورة تجميد وذوبان أقل من 2%. وفي عام 1996، أجرت الإدارات المعنية اختبارات على مشاريع الخرسانة المصنوعة من السيراميك التي تم بناؤها في الصين منذ عام 1985. وأظهرت النتائج أن قضبان الفولاذ في الخرسانة الجاهزة والمصبوبة في الموقع، سواء كانت داخلية أو خارجية، لا تتعرض للتآكل. وعادة ما يكون عمق الكربنة المقاس أقل من 30 مم، ويمكن أن تستمر القوة في الزيادة. ومن الواضح أن الخرسانة المصنوعة من السيراميك مادة بناء جيدة ويجب استخدامها على نطاق واسع.

نفاذية ممتازة
وفقًا للعديد من الاختبارات، فإن نفاذية الخرسانة السيرامسيتية أفضل من نفاذية الخرسانة العادية. وبأخذ 20 ميجا باسكال من الخرسانة السيرامسيتية والخرسانة العادية كأمثلة، فإن مؤشر نفاذية الخرسانة العادية هو b6، ويمكن أن يصل مؤشر نفاذية الخرسانة السيرامسيتية إلى b18 إلى b25. في عام 1970، قامت تيانجين ببناء ممر مانع للهواء (عمق 3 أمتار، ومستوى المياه الجوفية 0.9 متر) بخرسانة السيرامسيتية بضغط 20 ميجا باسكال. ولم يُلاحظ أي تسرب أثناء الفحص في عام 1980. قامت نينغبو ببناء قاربين لتخزين الخرسانة السيرامسيتية بضغط 20 ميجا باسكال (سعة حمل 80 طنًا)، وكانا يعملان على الماء لمدة 13 عامًا ولم يشهدا أي تسرب. لذلك، تعد الخرسانة السيرامسيتية واحدة من مواد البناء الممتازة للسدود والهندسة تحت الأرض.

السيراميك عالي الكثافة عبارة عن مواد خفيفة الوزن يتم إنتاجها من خلال الرغوة في أفران دوارة. لها شكل كروي وسطح أملس وصلب وداخل يشبه قرص العسل، وتتميز بكثافة منخفضة وموصلية حرارية منخفضة وقوة عالية. في صناعة المواد المقاومة للحرارة، تُستخدم جزيئات السيراميك بشكل أساسي كمواد مجمعة للمواد المقاومة للحرارة العازلة.

كثافة تكديس الجسيمات الخزفية أقل من 1100kg/m3، وتتراوح عمومًا من 300-900kg/m3. كثافة الخرسانة المصنوعة من الجسيمات الخزفية كمجموع هي 1100-1800kg/m3، وقوة الضغط المقابلة للخرسانة هي 30.5-40.0mpa. تتمثل سمة الجسيمات الخزفية في أنها تحتوي على سطح صلب ومسام دقيقة عديدة بالداخل. تمنح هذه المسام الدقيقة الجسيمات الخزفية خاصية كونها خفيفة الوزن. تبلغ كثافة الخرسانة المكونة من الرماد المتطاير الخزفي رقم 200 حوالي 1600kg/m3. في الوقت الحاضر، يتم استخدام الرمل الخزفي بشكل أساسي كدعامة بترولية في الصين وهو أيضًا أحد أنواع الرمل الخزفي عالية الطلب، والمعروف أيضًا باسم الرمل الخزفي الداعم لتكسير البترول.

السبب وراء التطور السريع لجزيئات السيراميك في جميع أنحاء العالم هو أنها تتمتع بالعديد من الخصائص الممتازة التي لا تمتلكها المواد الأخرى، مما يمنحها دورًا لا يمكن استبداله بمواد أخرى. تتميز هذه الأداءات الممتازة بالجوانب التالية.

العزل الحراري
تتمتع الجسيمات الخزفية التي توفرها الجسيمات الخزفية بخصائص عزل حراري جيدة بسبب داخلها المسامي. تكون الموصلية الحرارية للخرسانة المحضرة بها عمومًا 0.3-0.8w/(m · k)، وهي أقل بمقدار 1-2 مرة من الخرسانة العادية. لذا، تتمتع المباني الخزفية ببيئة حرارية جيدة.

مقاومة ممتازة للحريق
تجمع كتل الخرسانة الخزفية العادية أو كتل الخرسانة الخزفية المصنوعة من الرماد المتطاير بين العزل ومقاومة الزلازل ومقاومة الصقيع ومقاومة الحرائق وغيرها من الخصائص، وخاصة مقاومة الحرائق التي تزيد عن أربعة أضعاف مقاومة الخرسانة العادية. لنفس فترة مقاومة الحرائق، يكون سمك لوح الخرسانة الخزفية أقل بنسبة 20% من سمك الخرسانة العادية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام جزيئات الرماد المتطاير الخزفية لإعداد الخرسانة الحرارية ذات مقاومة الحرائق أقل من 1200 درجة. عند درجة حرارة عالية تبلغ 650 درجة، يمكن للخرسانة الخزفية أن تحافظ على 85% من قوتها في درجة حرارة الغرفة. يمكن للخرسانة العادية أن تحافظ فقط على 35% إلى 75% من قوتها في درجة حرارة الغرفة.