Przygotowanie mieszanek geopolimerowych z produktów ubocznych z cegielni

• Autorzy: Fořt J. , Vejmelková E. , Keppert M. , Černý R.

Warianty tytułu

EN

Preparation of geopolymer mixes using by-products from brick factories

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Aktywowane alkalicznie materiały mineralne są obecnie postrzegane jako postępowa metoda otrzymywania spoiw o właściwościach porównywalnych z cementem portlandzkim. W ramach tych badań odpady produkcyjne z cegielni w Republice Czeskiej aktywowane alkalicznie zastosowano do otrzymywania mieszanek geopolimerowych. Zbadano wpływ różnych stosunków SiO2/Al2O3 i Na2O/SiO2 w składzie aktywatorów w celu oceny ich znaczenia na właściwości geopolymerów po stwardnieniu. Sprawdzono także podstawowe właściwości fizyczne oraz strukturę porów po 28 i 90 dniach oraz porównano je z oznaczeniami rentgenograficznymi składu fazowego. Na podstawie uzyskanych wyników oceniono wpływ składu aktywatorów na właściwości geopolimerów.

EN

Alkali activated mineral materials are nowadays perceived as one of progressive ways to propose competitive binder systems comparable to ordinary Portland cement. Within this study, by-products from brick factories in the Czech Republic, together with a mixture of alkaline activators, are used for the preparation of geopolymer mixes. The effect of various combinations of SiO2/AI2O3 and Na2O/SiO2 ratios is studied, in order to evaluate their influence on the properties of geopolymers in hardened state. The basic physical properties, pore distribution and mechanical strength after 28 and 90 days are determined and the obtained results are linked to the information provided by X-ray diffraction experiments. Based on the gathered data, the effect of particular molar ratios on material properties is analysed.

Słowa kluczowe

PL

cegła ceramiczna; produkcja; produkt uboczny; odpad; proszek ceglany; geopolimer; projektowanie składu; właściwości mechaniczne; analiza dyfrakcji rentgenowskiej

EN

ceramic brick; production; by-product; waste; brick powder; geopolymer; mix design; mechanical properties; X-ray diffraction analysis

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 21/83, nr 6
• Strony: 457--465
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Fořt J.

• Department of Materials Engineering and Chemistry, Faculty of Civil Engineering, Czech Technical University in Prague, Czech Republic

autor

Vejmelková E.

• Department of Materials Engineering and Chemistry, Faculty of Civil Engineering, Czech Technical University in Prague, Czech Republic

autor

Keppert M.

• Department of Materials Engineering and Chemistry, Faculty of Civil Engineering, Czech Technical University in Prague, Czech Republic

autor

Černý R.

• Department of Materials Engineering and Chemistry, Faculty of Civil Engineering, Czech Technical University in Prague, Czech Republic

Bibliografia

• 1. J. Davidovits, Geopolymers: inorganic polymeric new materials. J. Therm. Anal., 37, 1633–1656 (1991).
• 2. P. Duxson, A. Fernandez-Jimenez, J. Provis, G. Lukey, A. Palomo, J. Van Deventer, Geopolymer technology: the current state of the art. J. Mater. Sci. 42, 2917–2933 (2007).
• 3. J. L. Provis, S.A. Bernal, Geopolymers and related alkali-activated materials, Annu. Rev. Mater. Res., 44, 299–327 (2014).
• 4. F. Puertas, A. Fernandez-Jimenez, M. T. Blanco-Varela, Pore solution in alkali-activated slag cement pastes. Relation to the composition and structure of calcium silicate hydrate. Cem. Concr. Res., 34,195–206 (2004).
• 5. A. Al Bakri, H. Kamarudin, I. Khairul Nizar, M. Bnhussain, Y. Zarina, A. Rafiza, Correlation between Na2SiO3/NaOH Ratio and fly ash/alkaline activator ratio to the strength of geopolymer. Advances in Material Research, 341–342, 189–193 (2011).
• 6. F. Pacheco-Torgal, J. Castro-Gomes, S. Jalali, Alkali-activated binders: review Part 1. Historical background, terminology, reaction mechanism and hydration products. Constr. Build. Mat., 22, 1305–1314 (2008).
• 7. C. Zhang, J. Xue, L. Fang, Mechanical properties and microstructures of alkali activated burned coal gangue cementitious material, J. of China Ceramic Society, 32, 1276–1280 (2004).
• 8. S.A. Bernal, E.D. Rodríguez, R. Mejía de Gutierrez, M. Gordillo, J.L. Provis, Mechanical and thermal characterisation of geopolymers based on silicate-activated metakaolin/slag blends, J. Mater. Sci., 46, 5477–5486 (2011).
• 9. M. O. Yusuf, M. A. M. Johari, Z. A. Ahmad, M. Maslehuddin, Effects of H2O/Na2O molar ratio on the strength of alkaline activated ground blast furnace slag - ultrafine palm oil fuel ash based concrete, Mater. Des., 56, 158–164 (2014).
• 10. P. Duxson, J. L. Provis, G. C. Lukey, S. W. Mallicoat, W. M. Kriven, J. S. J. van De venter, Understanding the relationship between geopolymer composition, microstructure and mechanical properties, Colloids Surf., A, 269, 47–58 (2005).
• 11. A. Hajimohammadi, J.L. Provis, J.S.J. van Deventer, The effect of alumina release rate on the mechanism of geopolymer gel formation, Chem. Mater., 22, 5199–5208 (2010).
• 12. M. Ben Haha, G. Le Saout, F. Winnefeld, B. Lothenbach, Influence of activator type on hydration kinetics, hydrate assemblage and microstructural development of alkali activated blast-furnace slags, Cem. Concr. Res., 41, 301–310 (2011).
• 13. P. De Silva, K. Sagoe-Crenstil, V. Sirivivatnanon, Kinetics of geopolymerization: role of Al2O3 and SiO2. Cem. Concr. Res., 63, 512–518 (2007).
• 14. L. Reig, M. M. Tashima, L. Soriano, M.V. Borrachero, J. Monzó, J. Payá, Alkaline activation of ceramic waste materials, Waste Biomass Valorization, 4, 729–736 (2013).
• 15. J. L. Provis, A. Palomo, C. Shi, Advances in understanding alkali-activated materials, Cem. Concr. Res., 78, 110–125 (2015).