Rheological, Thermal, and Microstructural Behavior of Cementitious Systems with Silica Fume and Fly Ash for Self-Compacting Concrete

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/jcs10070341
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This study presents a multiscale investigation of cement-based systems modified with silica fume (SF) and fly ash (FA) for self-compacting concrete (SCC). Cement pastes and mortars with replacement levels of 0%, 5%, 10%, and 15% were evaluated for rheological behavior, hydration kinetics, and microstructural evolution using rotational rheometry, semi-adiabatic calorimetry, scanning electron microscopy, and X-ray diffraction. The results show that SF increases plastic viscosity and promotes structural build-up due to its high specific surface area and pozzolanic reactivity, while its influence on yield stress depends on dispersion conditions and superplasticizer efficiency. In contrast, FA reduces both yield stress and viscosity, improving flowability due to its spherical particle shape. Thermal analysis indicates that SF modifies hydration by reducing and slightly delaying the main exothermic peak at higher dosages, whereas FA mainly lowers the peak temperature with limited effect on its timing. Microstructural analysis reveals that SF contributes to a denser, more homogeneous matrix through pore refinement and increased C–S–H formation, whereas FA systems exhibit a more heterogeneous structure with slower early-age development. The results demonstrate a clear relationship between rheology, hydration, and microstructure. The combined use of SF and FA has been shown to be an effective approach to improving the performance and sustainability of SCC.