Fine-tuning the microstructure of concrete composite: Impact of surface-coated nanocellulose on the increase of strength and decrease of strength variation in concrete
Notice bibliographique
Résumé
Nanocellulose is recognized for its ability to enhance the cement hydration process by promoting the growth of hydration products and acting as a conduit for water molecules. However, its tendency to agglomerate due to interfibrillar hydrogen bonding limits its dispersibility in cementitious mixes. This study investigates the surface modification of cellulose nanofibrils (CNFs) with polyethylene glycol (PEG) chains to enhance dispersion and minimize agglomeration, enabling uniform incorporation into a concrete matrix using conventional mixing methods without the need for specialized dispersive techniques. Dynamic Light Scattering revealed that coating CNFs with 2 wt% PEG reduced the hydrodynamic radius by 27 %, resulting in a more uniform size distribution. The incorporation of 0.1 wt% PEG-modified CNFs in concrete led to notable improvements in compressive and tensile strengths by 37 % and 72 %, respectively, while also yielding highly consistent mechanical properties, as reflected by coefficients of variation of 0.7 % for compressive strength and 1.4 % for split tensile strength. Thermogravimetric and structural investigation of the cement specimens across various aging days revealed that the hygroscopic nature of PEG-modified CNFs, initially, delayed the hydration process but promoted the nucleation and growth of hydration products such as C-S-H and Ca(OH) 2 at later aging stages. Furthermore, micro-computed tomography scans showed a substantial reduction in pore volume and size, contributing to a denser, more homogeneous concrete microstructure.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».