Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Właściwości ogniowe i charakterystyka pianek geopolimerowych z wykorzystaniem popiołu lotnego i skały płonnej

Mróz Katarzyna, Figiela Beata, Korniejenko Kinga

Cement Wapno Beton

|

2024

|

R. 29, nr 3

212--232

PL

W artykule przedstawiono spienione geopolimery jako skuteczne materiały termoizolacyjne dla budynków, odporne na wysokie temperatury. Omówiono metody wytwarzania porowatej mikrostruktury w geopolimerach, kładąc nacisk na zastosowanie środków spieniających, takich jak proszek aluminiowy. Prezentowane badania koncentrują się na opracowaniu pianek geopolimerowych z odpadów przemysłowych [popiołów lotnych i skały płonnej] o zwiększonej odporności termicznej i ogniowej przy zachowaniu wysokich właściwości mechanicznych. Nowością jest ocena tych pianek na średniej wielkości panelach [750 mm x 750 mm x grubość] i badanie ich odporności ogniowej poprzez kompleksowe badania, co odróżnia je od prezentowanych w literaturze, w której badane są materiały w mniejszej skali. Do przygotowania pianek geopolimerowych wykorzystano popiół lotny klasy F z elektrowni Skawina w Polsce oraz skały odpadowe z kopalni węgla KWK Wieczorek w Katowicach, Polska. Badania mają na celu wniesienie nowych informacji na temat zachowania się pianek geopolimerowych w warunkach pożaru według scenariusza ISO 834-1, co może otworzyć drogę do ich potencjalnych zastosowań jako panele izolacyjne termicznie w budynkach. Przedstawiono i omówiono wyniki badań odporności ogniowej, oceny właściwości mechanicznych po pożarze, obserwacje SEM, analizę EDS, analizę XRD oraz efekty starzenia. Podczas gdy spienione geopolimery wykazują trwałość i odporność ogniową, zwrócono uwagę na zmiany ich właściwości mechanicznych i mikrostruktury w wyniku ekspozycji na ogień. Badania podkreślają potencjał wykorzystania pianek geopolimerowych jako zrównoważonego rozwiązania do izolacji termicznej w budownictwie, otwierając drogę do dalszych badań i zastosowań w branży budowlanej.

EN

The paper introduces foamed geopolymers as effective thermal insulation materials for buildings, with the ability to withstand high temperatures. The production methods for achieving a porous microstructure in geopolymers are discussed, emphasizing the use of foaming agents like aluminium powder. The presented research focuses on developing geopolymer foams from industrial waste materials [fly ash and coal gangue] with enhanced thermal and fire resistance while maintaining robust mechanical properties. The novelty lies in evaluating these foams at a medium-sized panel scale [750 mm x 750 mm x thickness] and assessing their fire resistance through comprehensive tests, differentiating it from existing literature that primarily explores smaller-scale materials. Class F fly ash from Skawina power plant, Poland and waste rock from coal mining KWK Wieczorek, Katowice, Poland were used for preparation of geopolymer foam. The research aims to contribute insights into the fire performance of geopolymer foams under ISO 834-1 fire scenario, paving the way for potential applications as thermal insulation panels in building facilities. Results from fire exposure tests, post-fire mechanical property assessments, SEM observations, EDS analyses, XRD analyses, as well as ageing effects are presented and discussed. While foamed geopolymers demonstrate resilience and fire resistance, variations in their mechanical properties and microstructure due to fire exposure are highlighted. The research underlines the potential of employing geopolymer foams as a sustainable solution for thermal insulation in construction, opening up further exploration and application in the construction industry.

2

Eco-friendly production of foamed geopolymers based on mine waste

Figiela Beata, Bąk Agnieszka, Hebda M., Korniejenko Kinga

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2023

|

Vol. 121, nr 2

341--349

EN

The presented work aims to show an alternative solution for replacing mineral resources used in producing geopolymers with waste materials with good thermal conductivity parameters and a stable structure. Design/methodology/approach In the present study, a material that is coal mine waste from the Wieczorek mine in Silesia was used to produce geopolymers. In the preparation phase of geopolymer foams, the ground and calcined material were combined with a 10M sodium silicate hydroxide solution and a foaming agent reinforced with hemp fibres. The curing process was carried out in a laboratory dryer at 75°C for 24 h. After 28 days after the preparation of the samples, the strength and thermal insulation properties were tested. Findings The tested effect of adding fibres on the mechanical strength of foamed geopolymers proves the strength improvement. The use of short hemp fibres increases strength compared to samples without reinforcement. Hemp fibre in 0.5% also reduced the thermal conductivity coefficient by almost 15%. Research limitations/implications Wastes generated during coal mining are interesting research material regarding their use as precursors in geopolymerisation. An important issue is to improve their preparation process from crushing to geopolymers' preparation phase. The chemical composition of shales is a limitation in their use on an industrial scale. Therefore, it is also recommended to test with various types of nano additives that can effectively affect the properties of the finished product. Practical implications The properties of coal waste from the Wieczorek mine in Silesia show its high potential for use in geopolymer synthesis. The use of the waste is ecological as well as economical, making the material competitive. Originality/value A novelty in the production of geopolymers is the production of porous materials using waste from the mining industry.

3

The possibility of using waste materials as raw materials for the production of geopolymers

Figiela Beata, Korniejenko Kinga

Acta Innovations

|

2020

|

no. 36

48--56

EN

This article shows the possibility of using industrial and mining waste for creating new eco-friendly materials – geopolymers. The main objective of the article is to analyze the possibilities of using new composite received from waste materials from mining industry in practical applications, especially in construction industry. The article presents benefits and potential threats for using wastes for production of geopolymers from gangue, waste from iron processing, waste from copper mining and processing, waste from chromium processing and so-called red mud from aluminum production. Research methods applied in the article are: critical analysis of literature sources, including comparison new material with other materials used in similar applications.