Adhezja kompozytów geopolimerowych do betonu, stali i ceramiki

• Autorzy: Wala D. , Rosiek G.

Warianty tytułu

EN

Adhesion of the geopolymer composites to concrete, steel and ceramics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Oceniono wpływ temperatury na właściwości mechaniczne kompozytów geopolimerowych przeznaczonych do spajania różnych materiałów. Jako prekursor w badanych geopolimerach stosowano metakaolinit oraz popioły lotne z elektrowni Łaziska i Rybnik. Wypełniaczem były drobnoziarniste proszki o uziarnieniu poniżej 100 žm: mielony piasek, żelazo, chrom. Roztworem alkalizującym było szkło wodne z dodatkiem wodorotlenku sodu. Dla badanych kompozytów geopolimerowych oznaczono wytrzymałość na zginanie i ściskanie w zależności od temperatury wygrzewania. Najwyższą odporność termiczną i wzrost wytrzymałości na ściskanie ze wzrostem temperatury wykazał kompozyt zawierający jako prekursor równowagową mieszankę metakaolinitu i popiołu Łaziska oraz mielony piasek kwarcowy jako wypełniacz. Wszystkie badane kompozyty wykazały znaczny ubytek wytrzymałości na zginanie po wygrzaniu w 200°C, a następnie istotny wzrost po przetrzymaniu w temperaturze 400°C. Właściwości spajające badanych geopolimerów oceniano na podstawie pomiaru siły ścinającej w złączach ceramika-ceramika, metal-metal, metal-ceramika, beton-beton po przetrzymaniu w temp. 65, 400°C. Wszystkie badane złącza po wygrzaniu w temp. 65°C wykazują dobrą wytrzymałość na ścinanie, mieszczącą się dla rozwiązań optymalnych w zakresie 4,9+7,4 MPa. Po wygrzaniu w 400°C wytrzymałość na ścinanie tych złączy istotnie spada w najmniejszym stopniu dla połączeń ceramika-ceramika, w największym dla połączeń metal-ceramika.

EN

This paper analyses the influences of temperature on mechanical properties of geopolymer composites designed to joining various materials. Metakaolinite and fly ashes from the power plant "Łaziska" and "Rybnik" were applied as the precursor in studied geopolymers. Fine-grained powders about grain-size distribution < 100 žm (the milled sand and powder of the iron and chromium) were fillers. The alkalizing solution was the water glass (about module 3.3, density 1.38 g/cm3) with the addition of the sodium hydroxide. Six alkali activated mixture were prepared to investigation. For prepared geopolymer composites the bending and compressive strength depending on the curing temperature (65, 200, 400, 800°C were measured. The composite including as precursor equilibrium mixture of the metakaolinite and the flay ash (Łaziska) with precipitation the milled quartz sand as filler showed the highest thermal resistance and increase compressive strength with the growth of the temperature. All studied geopolymer composites showed the considerable decrease of the bending strength after heating at 200°C, and then essential increase after the curing at the temperature 400°C. The joining properties studied composites after the curing at 65 and 400°C was estimated by the measurement shear strength in joints: ceramics-ceramics, metal-metal, metal-ceramics, concrete-concrete. All studied joints after heating at 65°C show the shear strength within the range 4.9+7.4 MPa for optimum compositions. After heating at 400°C the shear strength of joints significance decreased, in the smallest rate for connections ceramics-ceramics and in the largest for connections the metal-ceramics.

Słowa kluczowe

PL

geopolimer; kompozyt; adhezja

EN

geopolymer; composite; adhesion

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 8, nr 1
• Strony: 36--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., tab.

Twórcy

autor

Wala D.

autor

Rosiek G.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Budownictwa, pl. Grunwaldzki 11, 54-440 Wrocław,

Bibliografia

• [1] Davidovits J., Mineral polymers and methods of marking them, US Patent 434 9386, 1982.
• [2] Davidovits J., Early high strength mineral polymer, US Patent 450 9985, 1985.
• [3] Duxson P. i in., The role of inorganic polymer technology in the development of „green concrete", Cement and Concrete Research 2007, 37, 1590-1597.
• [4] Rosiek G., Wala D., Właściwości wytrzymałościowe zapraw wykonanych z popiołów lotnych aktywowanych alkalicznie, Polski Biuletyn Ceramiczny, Ceramika 2005, 91/2, 1175-1182.
• [5] Wala D., Rosiek G., Geopolimerowe kompozyty na osnowie popiołu lotnego lub metakaolinitu z udziałem włókien, Polski Biuletyn Ceramiczny, Ceramika 2005, 89, 130-137.
• [6] Rosiek G., Wala D., Właściwości mechaniczne i odporność korozyjna geopolimerowych kompozytów, Inżynieria Materiałowa 2007, 5, 857-862.
• [7] Rosiek D., Wala D., Odporność termiczna alkalizowanych spoiw na osnowie metakaolinitu i popiołów lotnych, Szkło i Ceramika 2007, 58, 11-15.