Geopolimeryzacja odpadów glinokrzemianów wykorzystywanych w chemii budowlanej

• Autorzy: Sisol Martin , Marcin Michal , Brezáni Ivan , Straka Martin , Rosová Andrea , Makyšová Helena

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2019.4.11

Warianty tytułu

EN

Geopolymerization of aluminosilicate wastes used in building chemistry

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Geopolimeryzacja pozwala na przekształcenie odpadów glinokrzemianowych w materiały budowlane o doskonałych właściwościach. Badano aktywację alkaliczną dziesięciu różnych materiałów glinokrzemianowych (popiołów lotnych i odpadów mineralnych) w celu określenia wpływu ich właściwości chemicznych, fizycznych i mineralogicznych na wytrzymałość na zginanie i ściskanie produktów po aktywacji alkalicznej. Charakterystykę materiałów glinokrzemianowych określono metodą granulometrii laserowej, BET, SEM, XRF, XRD oraz obróbki chemicznej w 1-proc. roztworze HF. Materiały glinokrzemianowe aktywowano alkalicznie 12 M roztworem wodorotlenku sodu i utwardzono w temperaturze pokojowej. Test wytrzymałości mechanicznej przeprowadzony po 7, 28, 90, 180 i 360 dniach wykorzystano do określenia reaktywności glinokrzemianów jako materiałów aktywowanych alkalicznie. Uzyskane wyniki wykazały, że nie wszystkie badane materiały glinokrzemianowe były odpowiednie do aktywacji alkalicznej. Duża zawartość glinokrzemianu, fazy szklistej i jednorodny rozkład wielkości cząstek wykazywały korzystny wpływ na aktywację alkaliczną. Z drugiej strony, negatywny wpływ wywierała duża wielkość strat przy prażeniu oraz duża zawartość SO₃ i Ca.

EN

Ten aluminosilicate waste materials (fly ashes and mineral wastes) were studied for their chem., phys. and mineral. properties, leached with 1% HF soln. at room temp., calcinated at 1000°C, alkali-activated (cured) in 12 M NaOH soln. and studied for flexural and compressive strengths. All aluminosilicate materials were converted to useful building materials. The high contents of aluminosilicate and vitreous phase resulted in an improvement of the product properties. The high contents of SO₃ and Ca as well as high ignition losses contributed to deterioration of the product quality.

Słowa kluczowe

PL

chemia budowlana; odpady glinokrzemianowe; materiały glinokrzemianowe; geopolimeryzacja

EN

construction chemicals; aluminosilicate wastes; aluminosilicate materials; geopolymerization

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 98, nr 4
• Strony: 569--574
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Sisol Martin

• Technical University of Košice (Slovakia)

autor

Marcin Michal

• Technical University of Košice (Slovakia)

autor

Brezáni Ivan

• Technical University of Košice (Slovakia)

autor

Straka Martin

• Technical University of Košice, Faculty BERG, Park Komenského 14, 043 84 Košice, Slovak Republic

autor

Rosová Andrea

• Technical University of Košice (Slovakia)

autor

Makyšová Helena

• Slovak University of Technology in Bratislava (Slovakia)

Bibliografia

• [1] J. Davidovits, Geopolymer. Chemistry and applications, France Institut Géopolymère 2008, 584.
• [2] H. Xu, J.S.J. Van Deventer, Intern. J. Mineral Process. 2000, 59, nr 3, 247.
• [3] P. Duxson, A. Fernández-Jiménez, J.L. Provis, G.C. Lukey, A. Palomo, J.S.J. Van Deventer, J. Mater. Sci. 2007, 42, nr 9, 2917.
• [4] A. Fernández-Jiménez, A. Palomo, Fuel 2003, 82, nr 18, 2259.
• [5] A. Fernández-Jiménez, A. Palomo, I. Sobrados, J. Sanz, Microporous Mesoporous Mater. 2006, 91, 111.
• [6] W.K.W. Lee, J.S.J. Van Deventer, Colloid Surf. A Physicochem. Eng. Aspects 2002, 211, nr 1, 49.
• [7] H. Xu, J.S.J. Van Deventer, Minerals Eng. 2002, 15, nr 12, 1131.
• [8] H. Xu, J.S.J. Van Deventer, Ind. Eng. Chem. Res. 2003, 42, nr 8, 1698.
• [9] P. Duxson, J.L. Provis, G.C. Lukey, S.W. Mallicoat, W.M. Kriven, J.S.J. Van Deventer, Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Aspects 2005, 269, nr 1, 47.
• [10] P. Duxson, S.W. Mallicoat, G.C. Lukey, W.M. Kriven, J.S.J. Van Deventer, Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Aspects 2007, 292, nr 1, 8.
• [11] A. Fernández-Jiménez, A. Palomo, Cement Concrete Res. 2005, 35, nr 10, 1984.
• [12] Y. Fang, O. Kayali, Construction Building Mater. 2013, 39, 89.
• [13] A. Buchwald, H.D. Zellmann, C. Kaps, J. Non-Cryst. Solids 2011, 357, nr 5, 1376.
• [14] J.G.S. Van Jaarsveld, J.S.J. Van Deventer, G.C. Lukey, Chem. Eng. J. 2002, 89, nr 1-3, 63.
• [15] J.C. Swanepoel, C.A. Strydom, App. Geochem. 2002, 17, nr 8, 1143.
• [16] G. Kovalchuk, A. Fernández-Jiménez, A. Palomo, Fuel 2007, 86, 315.
• [17] S. Andini, R. Cioffi, F. Colangelo, T. Grieco, F. Montagnaro, L. Santoro, Waste Manage. 2008, 28, nr 2, 416.
• [18] J. Temuujin, R.P. Williams, A. Van Riessen, J. Mater. Process. Technol. 2009, 209, nr 12-13, 5276.
• [19] P. Rovnaník, Construction Building Mater. 2010, 24, nr 7, 1176.
• [20] P. Chindaprasirt, U. Rattanasak, S. Taebuanhuad, Adv. Powder Technol. 2013, 24, nr 3, 703.
• [21] G. Mucsi, S. Kumar, B. Csőke, R. Kumar, Z. Molnár, Á. Rácz, F. Mádai, Á. Debreczeni, Intern. J. Mineral Process. 2015, 143, 50.
• [22] S. Kumar, G. Mucsi, F. Kristály, P. Pekker, Adv. Powder Technol. 2017, 28, nr 3, 805.
• [23] J.S.J. Van Deventer, J.L. Provis, P. Duxson, G.C. Lukey, J. Hazardous Mater. 2007, 139, nr 3, 506.
• [24] P. Duxson, [w:] Geopolymers. Structure, processing, properties and industrial applications, (red. J.L. Provis, J.S.J Van Deventer), CRC Press, Boca Raton 2009, 37.
• [25] M. Straka, R. Lenort, S. Khouri, J. Feliks, Intern. J. Simulation Modelling 2018, 17, nr 1, 105.
• [26] M. Buša, I. Kazimírová, M. Paška, E. Puškaš, C. Farkas, Acta Logistica 2018, 5, nr 1, 25.
• [27] M. Straka, M. Malindzakova, P. Trebuna, A. Rosova, M. Pekarcikova, M. Fill, Intern. J. Simulation Modelling 2017, 16, nr 3, 422.
• [28] S. Saniuk, A. Saniuk, Adv. Intelligent Systems Computing 2018, 637, 217.
• [29] L. Wei, C. Haihua, X. Jingcheng, L. Jia, H. Juwen, H. Xiangfeng, L. Guangming, Polish J. Environ. Studies 2018, 27, nr 4, 1619.
• [30] R. Kupczyński, K. Śpitalniak, A.Z. Kucharska, A. Szumny, Przem. Chem. 2017, 96, nr 3, 631.
• [31] J. Haverland, P. Besta, Acta Logistica 2018, 5, nr 2, 39.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

2. Niniejsza praca została wsparta przez Słowackie Biuro ds. Dotacji Badań i Rozwoju w ramach dotacji VEGA nr 1/0843/15, VEGA nr 1/0317/19 i KEGA nr 006TUKE-4/2019.

3. This work was supported by the Slovak Research and Development Grant Agency under the grants VEGA No. 1/0843/15, VEGA No. 1/0317/19 and KEGA No. 006TUKE-4/2019.