Geopolimery to amorficzne materiały powstałe w wyniku reakcji polimeryzacji pomiędzy prekursorem glinokrzemianowym i odczynnikiem alkalicznym lub przez aktywację kwasem fosforowym. Surowcem glinokrzemianowym stosowanym do wytwarzania geopolimerów mogą być odpady przemysłowe takie jak popiół lotny lub wulkaniczny, żużel wielkopiecowy lub uzyskiwany z surowców naturalnych metakaolinit, metahaloizyt. Celem pracy było dobranie składu aktywatora do wytwarzania z metahaloizytu geopolimeru o optymalnych właściwościach fizykomechanicznych takich jak gęstość właściwa i objętościowa, porowatość, nasiąkliwość wagowa i objętościowa oraz wytrzymałość na zginanie i ściskanie. Do ustalenia składu aktywatora alkalicznego do zapraw geopolimerowych zastosowano dwuczynnikowy plan eksperymentu, przyjmując jako zmienne stężenie molowe roztworu wodorotlenku sodu oraz stosunek szkła wodnego sodowego do roztworu NaOH. Wyniki badań wykazały, że zwiększenie ilości szkła wodnego sodowego w stosunku do masy roztworu 12M NaOH w roztworze aktywatora poprawia wytrzymałość na ściskanie zapraw geopolimerowych o 36,8% , natomiast przy zginaniu uzyskano zwiększenie wytrzymałości o 14,2%. Porowatość zapraw geopolimerowych zmniejsza się wraz ze zwiększeniem stężenia molowego wodorotlenku sodu w roztworze aktywatora od 19,0 do 24,5%. Wraz ze zmniejszeniem stosunku szkła wodnego sodowego do zawartości wodorotlenku sodu oraz zmniejszeniem stężenia molowego NaOH zwiększa się nasiąkliwość wagowa oraz objętościowa zapraw. Ustalenie optymalnego składu geopolimeru z metahaloizytu ze względu na właściwości użytkowe i trwałość wymaga dalszych badań.
EN
Geopolymers are amorphous materials produced by the polymerisation reaction between an aluminosilicate precursor and an alkaline reagent or by activation with phosphoric acid. The aluminosilicate raw material used in the manufacture of geopolymers can be industrial waste, such as fly ash or volcanic ash, blast furnace slag, or it can be obtained from natural raw materials, such as metakaolin and meta-halloysite. The work aimed to select the composition of an activator for the production of meta-halloysite geopolymers with optimum physico-mechanical properties such as specific and bulk density, porosity, weight, and bulk absorption, as well as flexural and compressive strength. A two-factor experimental design was employed to determine the composition of the alkaline activator for geopolymer mortars, with sodium hydroxide solution molar concentration and sodium silicate to NaOH ratio as variables. Research has shown that increasing the amount of sodium silicate relative to the mass of a 12M NaOH solution in the activator solution improves the compressive strength of geopolymers by 36.8%, while an increase in flexural strength of 14.2% was achieved. As the molar concentration of caustic soda in the activator solution increases from 19.0 to 24.5%, the porosity of geopolymer mortars decreases. The reduction in the ratio of water glass to sodium hydroxide and the reduction in the molar concentration of NaOH increases the mass and volume water absorption of the mortar. Further studies is necessary to determine the optimal mixture of metahalloysite geopolymer, taking into account its functional properties and durability.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Badania wykazały, że metahaloizyt może być stosowany do produkcji autoklawizowanych betonów komórkowych. Dodatek metahaloizytu, zastępującego cement, ma duży wpływ na mikrostrukturę, skład fazowy i właściwości betonu. Intensywność refleksów tobermorytu w próbkach z dodatkiem metahaloizytu w zakresie od 2,5% do 7,5% jest większa. Także wytrzymałość na ściskanie próbek betonu z dodatkiem 5% i 7,5% metahaloizytu zastępującego cement jest wyraźnie większa od próbki bez dodatku. Zastąpienie 7,5% cementu przez metahaloizyt powoduje największe zwiększenie wytrzymałości i taki dodatek proponuje się stosować. Dalsze zwiększenie tego dodatku nie powoduje zwiększenia wytrzymałości i beton z 10% dodatkiem metahaloizytu ma taką samą wytrzymałość jak z dodatkiem 7,5%.
EN
The test results have shown that metahalloysite can be used in autoclaved aerated concrete production, as cement replacement. The metahalloysite addition has high influence on the microstructure, phase composition and properties of the concrete samples. The intensity of tobermorite peaks for samples with metahalloysite addition from 2.5% to 7.5% replacing cement are higher. The compressive strength of concrete samples with 5% and 7.5% of metahalloysite addition is noticeably higher than the reference sample, without addition. Replacement of 7.5% of cement by metahalloysite is causing the highest increase in compressive strength by 15% and this addition is recommended for ACC production. Further increase in metahalloysite content in binder did not caused the compressive strength increase and the sample with 10% addition has the same strength as with 7.5 %.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.