Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Geopolimery: nadchodząca rewolucja czy ślepy zaułek?

Gołek Łukasz

Budownictwo, Technologie, Architektura

|

2024

|

nr 2

60--64

PL

Niniejsze opracowanie analizuje potencjał spoiw geopolimerowych jako alternatywy dla tradycyjnych cementów. Poprzez przegląd historii, właściwości i możliwości zastosowania geopolimerów, autor przedstawia ocenę zasadności ich produkcji w kontekście współczesnych wyzwań klimatycznych i technologicznych. Pomimo pewnych korzyści, jakie niosą za sobą geopolimery, istnieją poważne obawy dotyczące ich skuteczności i trwałości w porównaniu z konwencjonalnymi cementami, a przede wszystkim informacje dotyczące śladu węglowego, co często nieprawdziwie deklarowane jest jako ich główna zaleta.

EN

This study examines the potential of geopolymer binders as an alternative to traditional cements. By reviewing the history, properties and possible applications of geopolymers, the author presents an assessment of the viability of their production in the context of contemporary climatic and technological challenges. Despite some benefits that geopolymers bring, there are serious concerns about their effectiveness and durability compared to conventional cements, and above all, information about their carbon footprint, which is often falsely declared as their main advantage.

2

Wytrzymałość na zginanie oraz ściskanie materiałów geopolimerowych otrzymanych z wykorzystaniem odpadów poprodukcyjnych

Kaźmierowski Hubert, Prałat Karol, Koper Artur

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 7-8

147--150

PL

Artykuł przedstawia wstępne wyniki badań wytrzymałości na zginanie oraz ściskanie innowacyjnych materiałów geopolimerowych. Geopolimery zostały wykonane według dwóch receptur. Pierwszy produkt był próbą kontrolną (odniesienia), a drugi - próbą modyfikowaną (docelową). Przedstawione zostały również wyniki badań gęstości otrzymanych materiałów budowlanych. Wykazano możliwości zastąpienia czystych chemicznie substratów w procesie geopolimeryzacji materiałami odpadowymi.

EN

The article presents the preliminary results of bending and compressive strength tests of innovative geopolymer materials. Geopolymers were made according to two recipes. The first product was the control (reference) sample and the second was the modified (target) sample. The results of density tests of the obtained building materials were also presented. The possibilities of replacing chemically pure substrates in the geopolymerization process with waste materials have been demonstrated.

3

Właściwości fizyczno-mechaniczne autoklawizowanych kompozytów geopolimerowych

Konstańczuk Dominika, Halicki Dawid, Kalinowska-Wichrowska Katarzyna, Bołtryk Michał

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 1

10--14

PL

W artykule przedstawiono wyniki podstawowych badań: wytrzymałości na zginanie i ściskanie; nasiąkliwości wagowej i gęstości objętościowej autoklawizowanych kompozytów geopolimerowych z dodatkiem recyklatu geopolimerowego. Jako zmienne przyjęto: zawartość recyklatu z geopolimerów, stanowiącą część mieszanki popiołowo-żużlowej oraz współczynnik aktywator/spoiwo. Wyniki wskazują, że zastosowanie materiału z recyklingu geopolimerów poprawia badane cechy kompozytów.

EN

The article presents the results of basic tests: bending and compressive strength, water absorption by weight and volumetric density of autoclaved geopolymer composites with the addition of geopolymeric recyclate. A variable content of geopolymer recyclate was assumed as part of the ash-slag mixture and a variable activator/binder ratio. The results indicate that the use of geopolymer recycled material improves the examined properties of composites.

4

Development of lightweight geopolymer composites containing perlite and vermiculite

Korniejenko K., Pławecka K., Bulut A., Şahin B., Azizağaoğlu G., Figiela B.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2023

|

Vol. 117, nr 2

49--56

EN

Purpose: The aim of this work was to prepare and characterise geopolymer composites containing lightweight aggregates - perlite and vermiculite. Design/methodology/approach: The geopolymer matrix was prepared on the basis of fly ash, sand and a 6M sodium hydroxide solution with sodium silicate. The properties of the materials were tested 28 days after the preparation of the samples. The following research methods were used to characterise the composites: compressive and flexural strength tests, microstructural tests using a scanning electron microscope, and thermal conductivity were measured. Findings: The results obtained showed a slight effect of the additives on the strength properties. Lightweight aggregates are characterised by good coherence with the matrix material. Their addition allowed to reduce the density and lowered the thermal conductivity of the materials. The results obtained indicate that the proposed additives can improve the properties of the geopolymer composite for use in the construction industry. Research limitations/implications: Further research should focus on geopolymer composites with perlite and involve fire-resistant and water-absorption tests. Practical implications: The production of lightweight building materials brings a number of benefits, such as reducing the density of building elements and, at the same time, the entire structure, which results in a reduction in their weight, as well as lower transport costs. Such elements have better thermal and acoustic insulation, reflected in the parameters of buildings. An additional advantage is the reduced environmental impact through better insulation properties, lower fuel consumption during transport, etc. Originality/value: The density of the material can be reduced by using lightweight aggregates or obtaining porous material in the foamed process. In the case of geopolymer composites, a number of studies related to foamed materials have been provided, but there is only a few previous research connected with lightweight aggregates such as perlite and vermiculite.

5

Wpływ dodatku napowietrzającego na przewodność cieplną zapraw geopolimerowych

Kępniak Maja, Prochoń Piotr, Piątkiewicz Wojciech

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 3

186--193

PL

Artykuł dotyczy badań nad zrównoważonymi materiałami budowlanymi - zaprawami aktywowanymi alkaliami o dużej odporności termicznej. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem bezcementowego spoiwa z popiołów lotnych ze spalania węgla, metakaolinitu i zeolitu, aktywowanego alkalicznie [geopolimeru] z zastosowaniem piasku i pyłu perlitowego oraz mikrosfer jako dodatków potencjalnie zwiększających izolacyjność termiczną kompozytów. Celem badań była weryfikacja wpływu tych modyfikatorów na współczynnik przewodności cieplnej, wytrzymałość na ściskanie i mikrostrukturę zapraw bezcementowych. Wyniki pokazały, że najbardziej skutecznym dodatkiem okazał się piasek perlitowy w ilości 30%. Pozostałe badane wypełniacze lekkie nie zmieniły w znaczny sposób przewodności cieplnej badanych zapraw.

EN

The article deals with research on sustainable building materials - alkali-activated mortars with high temperature resistance. A cement-free alkali-activated binder [geopolymer] based on alkali-activated fly ash from coal combustion using perlite, perlite dust and cenospheres as filler. The object of the analysis was to study the effect of fillers on the coefficient of thermal conductivity, compressive strength and microstructure of the cementless mortars. The results showed that the most effective addition was perlite sand in the amount of 30%. The other tested lightweight fillers did not significantly change the thermal conductivity of the tested mortars.

6

A brief overview of the use of additive manufacturing of con-create materials in construction

Mierzwiński Dariusz, Łach Michał, Gądek Szymon, Lin Wei-Ting, Hung Tran Doan, Korniejenko Kinga

Acta Innovations

|

2023

|

no. 48

22--37

EN

Currently, additive technology is becoming increasingly popular in different areas, including its applications in construction industry. The main aim of the chapter is to show the selected applications of 3D printing technology in the construction industry and the usage of this technology on distinct stages of a construction project, from architectural design to performance of residential buildings and other civil engineering constructions. The chapter is based on a critical analysis of the literature sources, as well as the authors' experiences. The data collected are supported by selected case studies from five projects. The main findings show that 3D printing brings a lot of advantages in the construction industry, for instance: low labour costs, less waste, and high efficiency, but it still requires development and optimization.

7

Problems of measuring the electrical parameters of geopolymer concretes

Kozioł Michał, Zygarlicki Jarosław, Zmarzły Dariusz, Janowska-Renkas Elżbieta

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 10

233--236

EN

The article presents the problems of measuring electrical parameters on the example of determining the resistivity of concrete samples. In addition, as part of the research work undertaken, a series of experimental measurements were carried out in the system of two electrodes on various samples of geopolymer concrete. The obtained results showed the need to improve the electrodes and subjecting to a detailed analysis of the contact connections between the electrodes and the sample in order to obtain a repeatable method of determining the resistivity of geopolymeric concrete samples.

PL

W artykule przedstawiono problematykę pomiarów parametrów elektrycznych na przykładzie wyznaczania rezystywności próbek betonowych. Ponadto w ramach podjętych prac badawczych, przeprowadzono serię pomiarów eksperymentalnych w układzie dwóch elektrod na różnych próbkach betonu geopolimerowego. Uzyskane rezultaty wykazały konieczność udoskonalenia elektrod i poddanie szczegółowej analizie połączeń stykowych pomiędzy elektrodami a próbką, celem uzyskania powtarzalnej metody wyznaczania rezystywności próbek betonów geopolimerowych.

8

Wybrane właściwości geopolimerów z wykorzystaniem żużla powstałego w wyniku zgazowania plazmowego odpadów medycznych

Ciemnicka Justyna, Prałat Karol, Koper Artur, Brych-Dobrowolska Małgorzata, Buczkowska Katarzyna

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 9-10

146--148

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu żużla powstałego w wyniku zgazowania plazmowego odpadów medycznych na: przewodność cieplną, objętościową pojemność cieplną oraz dyfuzyjność cieplną, modyfikowanych geopolimerów. Badania dotyczyły kompozytu geopolimerowego na bazie metakaolinu aktywowanego szkłem wodnym potasowym. Stwierdzono, że dodatek 10% masowych zmielonego żużla w stosunku do proszku glinokrzemianowego zmniejszył wartość współczynnika przewodzenia ciepła o 40%. Kompozyty modyfikowane żużlem charakteryzują się również niższymi wartościami dyfuzyjności cieplnej i objętościowej pojemności cieplnej.

EN

The article presents the results of research on the influence of slag formed as a result of plasma gasification of medical waste on: thermal conductivity, volumetric heat capacity and thermal diffusivity of modified geopolymers. The research concerned a geopolymer composite based on metakaolin activated with potassium water glass. It was found that the addition of 10% by mass of the ground slag in relation to the aluminosilicate powder decreased the value of the thermal conductivity coefficient by 40%. Slag-modified composites are also characterized by lower values of thermal diffusivity and volumetric heat capacity.

9

Resistance of geopolymers to chemical aggression. Literature study

Słomka-Słupik Barbara, Wiśniewska Paulina

Ochrona przed Korozją

|

2022

|

nr 12

378--392

EN

Geopolymers, or mineral polymers, are binders formed as a result of the alkaline activation of anthropogenic or natural minerals. Recently, they have attracted the attention of many scientists who justify the need to reduce carbon dioxide emissions during cement production by using other materials. The paper lists the materials used in the production of geopolymer binders, describes the geopolymerization process, and characterizes the method of corrosion of cement binders in relation to the results of research carried out on geopolymer binders. The main focus was on the resistance of geopolymers to chemical factors such as acids, sulphates, carbon dioxide and ammonium salts. Chloride penetration was indicated in the context of water absorption depending on the geopolymeric matrix microstructure. The results of the research on the reaction of alkali-silicate geopolymers are also described. Research presented mainly by foreign research units confirmed that geopolymer binders are characterized by much better properties than cement binders.

PL

Geopolimery, czyli mineralne polimery, to spoiwa powstające wskutek alkalicznej aktywacji minerałów antropogenicznych lub naturalnych. W ostatnim czasie skupiły uwagę wielu naukowców uzasadniających potrzebę redukcji emisji dwutlenku węgla wydzielającego się podczas wytwarzania cementu przez użycie innych materiałów. W pracy wyszczególniono materiały stosowane w produkcji spoiw geopolimerowych, opisano proces geopolimeryzacji i scharakteryzowano budowę geopolimerów. Porównano również sposób destrukcji materiałów cementowych z geopolimerowymi. Skupiono się głównie na odporności geopolimerów na działanie czynników chemicznych: kwasów, siarczanów, dwutlenku węgla, soli amonowych. Wskazano na wnikanie chlorków jako przykład transportu zależnego od mikrostruktury geopolimerowej matrycy, od możliwości wnikania wody. Opisano również wyniki badań reakcji alkalia-krzemionka zachodzącej w betonach. W badaniach, prezentowanych głównie przez jednostki zagraniczne, potwierdzono, że spoiwa geopolimerowe charakteryzują się dużo lepszymi właściwościami aniżeli spoiwa cementowe.

10

Podstawowe właściwości geopolimerów z dodatkiem odpadu ceramicznego

Chuczun Aleksandra, Rakowski Bartosz, Gosk Edyta, Kalinowska-Wichrowska Katarzyna

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 8

80--83

PL

W artykule przedstawiono podstawowe właściwości geopolimerów z dodatkiem miału ceramicznego, tj.: wytrzymałość na zginanie i ściskanie, nasiąkliwość wagową, gęstość objętościową. Wykonano analizę SEM kompozytów i badania chemiczne surowców. Przyjęto stałą zawartość dodatku odpadowego, zmienną temperaturę wygrzewania i zawartość aktywatora. Wyniki wskazują na korzystny wpływ dodatku miału ceramicznego na badane cechy kompozytów.

EN

The article presents the basic properties of geopolymers with the use of ceramic fines, i.e. flexural and compressive strength, water absorption, bulk density. SEM analysis of composites and chemical tests of research raw materials were performed. A constant content of waste additive, a variable curing temperature and activator content were assumed. The results show a beneficial effect of the addition of ceramic fines on the examined properties of the composites.

11

Kształtowanie właściwości materiałów geopolimerowych w zależności od modułów molowych SiO2/Al2O3 oraz SiO2/Na2O

Sikora Szymon, Skowera Karol, Hynowski Mariusz, Rusin Zbigniew

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 2

115--125

PL

Sektor budowlany jest odpowiedzialny za około 37% światowej emisji dwutlenku węgla [CO2], do atmosfery. Z tego względu ograniczenie jego emisji oraz ograniczenie emisji innych gazów cieplarnianych, w tym sektorze, ma szczególne znaczenie wobec postępujących zmian klimatycznych. Ważne jest, aby nowe wyroby budowlane cechował mniejszy wpływ na środowisko naturalne, podczas ich całego cyklu życia, a ich produkcja została oddzielona od wykorzystania energii pierwotnej. W niniejszej pracy zbadano wybrane właściwości materiałów geopolimerowych. Geopolimery to nieorganiczne, amorficzne polimery glinokrzemianowe, które w określonych zastosowaniach mogą stanowić alternatywę dla wyrobów, zastępując cement portlandzki. W niniejszej pracy przedstawiono właściwości zapraw geopolimerowych, m.in. porowatość oraz wytrzymałość mechaniczną, w zależności od ich składu chemicznego. Ten ostatni opisany przez odpowiednie stosunki molowe tlenków SiO2/Al2O3 oraz SiO2/Na2O. Wyniki badań pokazują, iż wzrost zawartości SiO2 względem Al2O3 w mieszaninie reakcyjnej wpływa na zmniejszenie porowatości zapraw geopolimerowych. Zaprawy o dużym module molowym SiO2/Al2O3 mają zwartą i szczelną mikrostrukturę oraz wysoką wytrzymałość mechaniczną. Podobny efekt otrzymano stosując wyższe stężenia roztworu wodorotlenku sodu [NaOH], w stosunku do roztworu krzemianu sodu [Na2SiO3], w mieszaninie aktywatora w procesie geopolimeryzacji.

EN

The construction sector is responsible for around 37% of global emissions of the carbon dioxide to the atmosphere. Therefore, reducing gas emissions, in this construction sector, is particularly important, given the progressing climate change. For this reason, limiting its emissions and limiting the emission of other greenhouse gases in this sector, is of particular importance in view of the progress of climate change. It is important that new construction products have less impact on the environment during their entire life cycle, and their production has been decoupled from the use of primary energy. In this work, selected properties of geopolymeric materials were examined. Geopolymers are inorganic aluminosilicate polymers with an amorphous microstructure, which may be an alternative in certain applications, for products based on Portland cement. Here, the properties of geopolymer mortars, i.e. porosity, microstructure and mechanical strength, were compared. The influence of the composition of reaction mixture on these properties, defined by the appropriate SiO2/Al2O3 and SiO2/Na2O molar ratios, was also defined. The results show that increasing the content of SiO2 in relation to Al2O3 in the composition of the reaction mixture, reduces porosity. Thus, leading to a more compact microstructure and higher mechanical strength. A similar effect occurs when a higher NaOH solution concentration is used, in comparison to the sodium silicate [Na2SiO3] solution.

12

The role of Na2O dosage in iron-rich fly ash geopolymer mortar

Patrisia Yulin, Law David, Gunasekara Chamila, Wardhono Arie

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 4

art. no. e181, 2022

EN

It has been reported that the use of Class F fly ash with high iron content can reduce compressive strength when used to produce geopolymer concrete. This limitation has constrained the utilization of iron-rich fly ash in the production of geopolymeric materials. To provide increased clarity, this study investigates the compressive strength and microstructural development of iron-rich fly ash geopolymer mortar employing a range of sodium hydroxide/sodium silicate activator ratios. The study assesses Na2O dosage of 7.5, 10 and 15% with an alkali modulus (AM) ranging from 1.00 to 1.875 and identifies optimum performance using Analysis of Variance and Signal to Noise techniques. A Na2O dosage of 10% and AM 1.375 gave the optimum strength at 7, 28 and 90-days. This gave a compressive strength of 44.9 MPa (28-days) and 53.5 MPa (90-days). For the optimum mix design, reduction in strength was evident with high iron incorporation into the geopolymer matrix. A higher Na2O dosage resulted in increased dissolution and a decrease in average pore size, but an increase in total porosity. Moreover, a higher concentration of Na2O also correlated with increased carbonate products, in the form of carbonation and efflorescence. In addition, specimens synthesized with a higher concentration of Na2O dosage indicated a potential for high thermal durability.

13

Geopolimery zawierające materiały odpadowe

Duch Krzysztof

Materiały Budowlane

|

2021

|

nr 12

32--33

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości kompozytów geopolimerowych z kruszywem z recyklingu betonu. Recepturę geopolimerów modyfikowano zawartością granulowanego mielonego żużla wielkopiecowego i popiołu lotnego oraz kruszywa z recyklingu. Uzyskane kompozyty geopolimerowe charakteryzowały się m.in. dużą wytrzymałością na ściskanie. Zachęca to do wykorzystania materiałów odpadowych w technologii wytwarzania ekologicznych kompozytów bezcementowych, jakimi są geopolimery.

EN

This paper presents the results of testing the properties of geopolymer composites with recycled aggregate concrete. The formulation of geopolymers was modified with a content of granulated ground blast-furnace slag, flue ash and recycled aggregate. The obtained geopolymer composites were characterized, among others, by high compressive strength. This encourages to use waste materials in technology in the technology of producing ecological cement-free composites, such as geopolymers.

14

Geopolimery – ekologiczne materiały przyszłości rodem ze starożytnego Egiptu

Górski Marcin

Inżynier Budownictwa

|

2021

|

nr 5

49--53

15

Prawda o geopolimerach

Grzeszczyk Stefania

Cement Wapno Beton

|

2021

|

R. 26, nr 2

101--108

PL

Podstawy produkcji geopolimerów opracował prof. Hans Kühl, znany do dnia dzisiejszego z wprowadzenia modułu nasycenia wapnem klinkieru: MNLP =100 CaO/2,8SiO2 + 1,65Al2O3 + 0,70Fe2O3. Wzór ten Kühl oparł na założeniu, że najlepszy klinkier powinien składać się z C3S, C3A i C2F, a stosunek masowy CaO do występujących w tych fazach składników wynosi odpowiednio: 2,8, 1,65 i 0,70. Analiza warunków równowagowych w układzie czteroskładnikowym doprowadziła Kühla do tak zwanego kryterium wapna, odpowiadającego dopuszczalnej maksymalnej ilości wapna w klinkierze, w warunkach odległych od stanu równowagi: MNLP =100 CaO/2,8SiO2 + 1,1Al2O3 + 0,7Fe2O3. Natomiast bardzo mało znana jest hipoteza Kühla, który stwierdził, że dobrym aktywatorem żużla wielkopiecowego są siarczany i stosował aktywację żużla wielkopiecowego za pomocą wapna i anhydrytu, na co uzyskał patent niemiecki: DRP 237777, w roku 1907. Ten cement siarczanowo-żużlowy zawierał 80-85% żużla granulowanego, 10-15% anhydrytu i 5% klinkieru. Był on znormalizowany we Francji, Wielkiej Brytanii, Belgii i w Niemczech. Także Kühl już w roku 1907 stwierdził możliwość wytwarzania cementów z żużla aktywowanego wodorotlenkiem sodu. Wynika stąd że Kühl był prekursorem wytwarzania „geopolimerów”. Bardzo wiele jest badań żużli aktywowanych związkami sodu i potasu. Zwykle stosuje się oba te związki i od pewnego czasu ilościową przewagę uzyskuje krzemian potasu. Głuchowski uzyskał w 1958 r. patent na cement uzyskany z żużla aktywowanego wodorotlenkiem sodu. Natomiast jedynym zastosowaniem przemysłowym tego spoiwa i betonu z niego uzyskanego była budowa w roku 1965 kilku domów w Kijowie, przez Głuchowskiego. Głuchowski wprowadził również nazwę „geopolimer”, która wywołała burzę krytyki w byłym Związku Radzieckim, a w tych latach było w Rosji wielu wybitnych znawców chemii cementu – wychowanków Budnikowa, na przykład Butt i Timaszew, a oprócz nich także Mczedłow-Petrosjan, organizator Kongresu Chemii Cementu w Moskwie, w roku 1974. Przemysłowe zastosowanie geopolimerów w Polsce ogranicza się do działalności profesora Małolepszego, który zastosował to spoiwo, z żużla wielkopiecowego aktywowanego dodatkiem NaOH, do budowy hotelu studenckiego w Krakowie. Wypada także dodać, że jest bardzo mało publikacji na temat stosowania geopolimerów do wytwarzania betonów i, co najważniejsze, brak ich zupełnie o stosowaniu tych spoiw i betonów w budownictwie. Natomiast jest bardzo wiele publikacji przedstawiających badania laboratoryjne geopolimerów, aktywowanych głównie dwoma dodatkami: NaOH i K2SiO3. Szczególnie krzemian potasu jest ostatnio podstawowym aktywatorem, gdyż przyspiesza powstawanie fazy C-S-H i tym samym zwiększa wytrzymałość geopolimeru.

EN

The basis for the geopolymers production was drawn up by prof. Kühl, well known to present day from the introduction of the modulus of clinker lime saturation: MNLP =100 CaO/2.8SiO2 + 1.65Al2O3 + 0.70Fe2O3. This Kühl’s formula was lined on the assumption that the best clinker should be composed of C3S, C3A and C2F and the mass ratio of CaO in respect to other components is equal adequately: 2.8, 1.65 and 0.70. The analyses of the equilibrium condition in the four components system led Kühl to the so-called lime criterion, equal to the permissible maximal lime content in clinker, in the conditions far from the equilibrium: MNLP =100 CaO/2.8SiO2 + 1.1Al2O3 + 0.7Fe2O3. However, very little is known about Kühl’s hypothesis, which establishes that the good activators for blast furnace slag are sulphates and the slag activation was applied with lime and anhydrite, for which he obtained German patent: DRP 237777, in the year 1907. This sulphate-slag cement contained 80 - 85% of granulated slag, 10 - 15% of anhydrite and 5% of clinker. It was standardized in France, Great Britain and Germany. Also, Kühl already in the year 1907, establish the possibility of cement production from slag, activated with sodium hydroxide. Thus Kühl was the precursor of the geopolymers production. There are many studies of slag activated with the compounds of sodium and potassium. Usually, these compounds are both applicate and from some time the content of potassium silicate became higher. Gluhovsky obtained in 1958 the patent for cement obtained from slag activated with sodium hydroxide. However, the only industrial application of this binder and concrete obtained from, was the construction in 1965 of some houses in Kyiv by Gluhovsky. Gluhovsky introduced also the term “geopolymer”, which caused the storm of the critic in the former Soviet Union. In these years was in Russia many outstanding experts of the cement chemistry - alumni of Budnikov, for example, Butt and Timachev, and besides also Mchedlov-Petrosian, the organizer of 6th Congress of Cement Chemistry in Moscow, in 1974. Industrial application of geopolymers in Poland is limited to the activity of professor Małolepszy, which used this binder of blast furnace slag activated with NaOH addition to the construction of the students’ hotel, in Cracow. It should be also added that there are very few articles about the application of geopolymers for concrete production and, what is the most important, is the shortage of the papers of these binders and concretes, in the construction applications. However, there are many papers about the laboratory studies of geopolymers, activated principally by two compounds NaOH and K2SiO3. Particularly the potassium silicate is in the last time the principal activator because it accelerates the C-S-H phase formation and simultaneously increases the strength of geopolymer.

16

Assessment of the bending bearing capacity of the GGBFS-based geopolymer concrete beams exposed to acidic environment

Mahdikhani Mahdi, Sarvandani Milad Hatamiyan

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 4

417--436

EN

Currently, ordinary Portland cement is used most of the time as a sticky material of the concrete produced for construction purposes. Unfortunately, the function of the prefabricated concrete made of Portland Cement against chemical factors such as acid attacks and sulfate attacks, raises concerns, because the grout of Portland Cement decomposes, being exposed to acids. Novel construction materials with a strength better than that of the ordinary Portland concrete are required, to be able to resist such corrosive factors. This essay presents an assessment of the strength of GGBFS-based geopolymer concrete samples against acid attacks. In this research, geopolymer concrete beams reinforced with steel and GFRP rebars, also the fabricated cubic concrete samples, underwent tests of mechanical properties, being exposed to acid environments with different pH levels of 4, 6 and 8. Beams reinforced with steel rebars proved to be of a higher strength compared with beams reinforced with GFRP. On an average, the forces applied on the beams reinforced with steel on day 90 and day 300 were, respectively, 14.47 and 14.78% higher than the forces applied on the beams reinforced with GFRP. Compared with the beams reinforced with GFRP, those reinforced with steel revealed to be of a higher resistance when exposed to the environmental changes.

17

Innowacyjna metoda wzmocnienia gruntu za przyczółkiem przy użyciu iniekcji geopolimerowych

Banaś Anna, Bałachowski Lech, Kuryłowicz Andrzej, Poteraj-Oleksiak Agnieszka

Builder

|

2020

|

R.24, nr 9

24--28

PL

W obecnych czasach szybki rozwój infrastruktury i nowoczesnych technologii niejednokrotnie narzuca projektantom oraz wykonawcom takie rozwiązania, aby prowadzone roboty budowlane były jak najmniej uciążliwe dla uczestników ruchu i nie ingerowały w system komunikacyjny. Dotyczy to zarówno budowy nowych obiektów, jak i remontu już istniejących. W niniejszej pracy przedstawiono nowatorską koncepcję remontu wiaduktu w ciągu drogi krajowej nr 12 nad torami PKP w miejscowości Podbór. Problemem, który występował podczas eksploatacji obiektu i prowadził do potrzeby pilnej oraz jak najmniej inwazyjnej jego naprawy, było nadmierne osiadanie nasypu za przyczółkiem. Pierwszy raz w Polsce wykonano wzmocnienie gruntu za przyczółkiem wiaduktu przy użyciu iniekcji geopolimerowych, które w znaczący sposób skróciło czas ograniczenia w ruchu kołowym, a tym samym także samego remontu.

EN

Nowadays, the rapid development of infrastructure and modern technologies often imposes on designers and contractors solutions which make the carried out construction works hassle-free for road users and interfere with the communication system as little as possible. This work presents an innovative concept for the renovation of the viaduct along National Road No. 12 over the PKP tracks in Podbór. The problem that occurred during the exploatation of the viaduct and led to the urgent and least invasive repair of it was excessive settlement of the embankment behind the abutment. For the first time in Poland, the abutment of viaduct was strengthened using geopolymer injections, which significantly reduced the time allocated to the restrictions on road traffic, and thus shortened the time of the investment itself.

18

Studies on the Gases Emission of Moulding and Core Sands with an Inorganic Binder Containing a Relaxation Additive

Bobrowski A., Żymankowska-Kumon S., Kaczmarska K., Drożyński D., Grabowska B.

Archives of Foundry Engineering

|

2020

|

Vol. 20, iss. 2

19--25

EN

The paper presents the results of an investigation of the gases emission of moulding sands with an inorganic (geopolymer) binder with a relaxation additive, whose main task is to reduce the final (residual) strength and improves knocking-out properties of moulding sand. The moulding sand without a relaxation additive was the reference point. The research was carried out using in accordance with the procedure developed at the Faculty of Foundry Engineering of AGH - University of Science and Technology, on the patented stand for determining gas emissions. Quantification of BTEX compounds was performed involving gas chromatography method (GC).The study showed that the introduction of relaxation additive has no negative impact on gas emissions - both in terms of the total amount of gases generated, as well as emissions of BTEX compounds. Among the BTEX compounds, only benzene is emitted from the tested moulding sands. Its emission is associated with the introduction a small amount of an organic hardener from the group of esters.

19

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.

20

The basic mechanical properties of the fluidised bed combustion fly ash-based geopolymer

Paszek Natalia, Górski Marcin

Technical Transactions

|

2019

|

Vol. 116, iss. 9

107--117

EN

The main goal of the research was to check the influence of different factors on the mechanical behaviour of the fluidised bed combustion (FBC) fly ash based geopolymer. Tests have shown that the increasing the proportion of sodium silicate to sodium hydroxide causes a decrease of compressive strength and an increase of flexural strength. The addition of aggregate significantly increased flexural strength but decreases compressive strength. Samples cured at higher temperatures obtained higher strength. Finally, it was concluded that taking into account the mechanical behaviour, FBC fly ash-based geopolymer can be treated as an alternative building material; however, its strength is lower than a metakaolin-based geopolymer made of the same mixture composition.

PL

Głównym celem badania było wyznaczenie wpływu wybranych czynników na wytrzymałość geopolimeru bazującego na fluidalnym popiele lotnym. Badanie wykazało, że wzrost stosunku masowego szkła wodnego do wodorotlenku sodu powoduje spadek wytrzymałości na ściskanie i wzrost wytrzymałości na rozciąganie geopolimeru. Dodatek kruszywa (piasku) powoduje natomiast wzrost wytrzymałości na rozciąganie i spadek wytrzymałości na ściskanie. Odnotowano, że próbki dojrzewające w wyższych temperaturach uzyskują wyższą wytrzymałość. Na podstawie wykonanych badań stwierdzono, że biorąc pod uwagę wytrzymałość badanego geopolimeru, można uważać go za alternatywny materiał budowlany. Wytrzymałość badanego geopolimeru jest jednak niższa od wytrzymałości geopolimeru na bazie metakaolinu.