Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

Właściwości fizykomechaniczne zapraw geopolimerowych z metahaloizytu

Owsiak Zdzisława, Szczykutowicz Katarzyna

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 5

351--361

PL

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.

3

Crumb rubber geopolymer mortar at elevated temperature exposure

Azmi Ahmad Azrem, Abdullah Mohd Mustafa Al Bakri, Ghazali Che Mohd Ruzaidi, Ahmad Romisuhani, Jaya Ramadhansyah Putra, Rahim Shayfull Zamree Abd, Almadani Mohammad A., Wysłocki Jerzy J., Śliwa Agata, Sandu Andrei Victor

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 3

87--105

EN

Low calcium fly ash is used as the main material in the mixture and the crumb rubber was used in replacing fine aggregates in geopolymer mortar. Sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na2SiO3) which were high alkaline solution were incorporated as the alkaline solution. The fly ash reacted with the alkaline solution forming alumino-silicate gel that binds the aggregate to produce a geopolymer mortar. The loading of crumb rubber in the fly ash based geopolymer mortar was set at 0% (CRGM-0), 5% (CRGM-5), 10% (CRGM-10), 15% (CRGM-15), and 20% (CRGM-20), respectively. NaOH solution (12M) and Na2SiO3 solution ratio is set constant at 2.5 for all geopolymer mixture and the fly ash to alkali activator ratio was kept at 2.0. The CRGM at 28 days of curing time was exposed to elevated temperature at 200ºC, 400ºC, 600ºC and 800ºC. The weight loss of the CRGM increases with increasing temperature at all elevated temperatures. However, the density and compressive strength of CRGM decrease with an increase of crumb rubber loading for all elevated temperature exposure. The compressive strength of CRGM reduced due to the fact that rubber decomposes between 200ºC and 600ºC thereby creating voids. CRGM-15 and CRGM-20 showed cracks developed with rough surface at 800ºC. Image obtained from scanning electron microscope (SEM) showed that, the CRGM changed significantly due to the decomposition of crumb rubber and evaporation of the free water at 400ºC, 600ºC and 800ºC.

4

Zaprawa geopolimerowa z popiołu lotnego aktywowanego Na2SiO3 i NaOH o bardzo dużej wytrzymałości

Atabey İsmail İsa, Karahan Okan, Bilim Cahit, Atiş Cengiz Duran

Cement Wapno Beton

|

2020

|

R. 25, nr 4

292--305

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań zapraw geopolimerowych o dużej wytrzymałości przygotowanych z dwóch rodzajów popiołu lotnego krzemionkowego. Jako aktywatory użyto wodorotlenku sodu oraz mieszaniny wodorotlenku i krzemianu sodu, w postaci roztworów. Aktywator dodawano w ilościach od 6 do 15% NaOH, w stosunku do masy popiołu. Zaprawy po przygotowaniu dojrzewały w temperaturach 60ºC, 80ºC lub 100ºC przez różny czas, od 24 godzin do 7 dni. Zwiększenie dodatku sodu lub wyższa temperatura dojrzewania zwiększają wytrzymałość badanych zapraw na zginanie i ściskanie. Najlepsze wyniki – wytrzymałość na ściskanie i zginanie odpowiednio 100 MPa i 20 MPa, uzyskano dla zapraw aktywowanych 15% dodatkiem wodorotlenku sodu, poddanych naparzaniu w 100ºC przez 24 godziny. Mieszany aktywator – krzemian i wodorotlenek sodu pozwolił również uzyskać duże wytrzymałości, jednak mniejsze niż sam wodorotlenek sodu. Wydłużenie czasu pielęgnacji w wysokiej temperaturze o ponad 24 godziny nie dawało w większości przypadków korzystnych wyników. Zaprawa geopolimerowa z popiołu lotnego, aktywowana 15% NaOH w stosunku do masy popiołu, utwardzana w temperaturze 100ºC przez 24 godziny, wykazała około 18% zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych w porównaniu ze zwykłą zaprawą cementową z cementu portlandzkiego.

EN

The paper presents the results of research of high-strength geopolymer mortars, prepared from two types of siliceous fly ash. Sodium hydroxide and mixtures of sodium hydroxide and sodium silicate in the form of solutions were used as activators. The activator was added in amounts ranging from 6 to 15% NaOH in relation to the ash mass. After preparation, the mortars were cured at the temperature of 60ºC, 80ºC or 100ºC for various times, from 24 hours to 7 days. Increasing the addition of sodium or a higher curing temperature increase the flexural and compressive strength of the tested mortars. The best results - compressive and flexural strength of 100 MPa and 20 MPa, respectively, were obtained for mortar activated with 15% sodium hydroxide, cured at 100°C for 24 hours. Blended activator – sodium silicate and sodium hydroxide also allowed to obtain high strengths, but lower than sodium hydroxide alone. Extending the curing time at high temperature beyond 24 hours did not produce favourable results in most cases. Fly ash geopolymer mortar, activated with 15% NaOH by mass of ash, cured at 100°C for 24 hours, showed about 18% reduction in greenhouse gas emissions compared to common Portland cement mortar.

5

Geopolymer mortar incorporating high calcium fly ash and silica fume

Prabha V. C., Revathi V.

Archives of Civil Engineering

|

2019

|

Vol. 65, nr 1

3--16

EN

An attempt was made in the present work to study the compressive strength and microstructure of geopolymer containing high calcium fly ash (HCFA) and silica fume. Concentration of sodium hydroxide solution 8M, 10M, 12M & 14M, liquid to binder ratio 0.5 and sodium hydroxide to sodium silicate ratio 2.5 were selected for the mixes. Geopolymer mortar test results indicated that the mix with 40% silica fume by the weight of HCFA yielded higher compressive strength under ambient curing. The XRD pattern typically shows the major portion of amorphous phase of geopolymer. The existence of C-A-S-H gel, N-A-S-H gel and hydroxysodalite gel products were observed through SEM which developed dense microstructure and thus enhanced strength of HCFA and silica fume geopolymer.

6

Podstawowe badania wytrzymałościowe zaprawy geopolimerowej

Anaszewicz Ł., Stolarski A.

Materiały Budowlane

|

2014

|

nr 12

8--10

PL

W artykule omówiono badania nad materiałami geopolimerowymi w budownictwie. Przedstawiono również wyniki badań zaprawy geopolimerowej na bazie popiołu lotnego aktywowanego mieszaniną wodnego roztworu wodorotlenku sodu i krzemianu sodu. Do badań przygotowano dwie serie próbek, które różniły się stężeniem NaOHsol. Próbki zaprawy poddano badaniom wytrzymałości na zginanie oraz ściskanie (zgodnie z normą PN-EN 196-1 2006) po 7 i 28 dniach. Otrzymane wyniki posłużą jako podstawa do dalszych badań nad zastosowaniem geopolimerów w budownictwie.

EN

The article discusses research on geopolymer materials using in civil engineering. It also shows the results of research on mortar geopolymers based on fly ash activated with a mixture of aqueous solution of sodiumhydroxide and sodiumsilicate. There were tested two sets of samples which differed in concentration of NaOHsol. The samples of mortar were tested on flexural strength and compressive strength (according to PN-EN 196-1 2006) after 7 and 28 days. The results serve as a basis for further research on the use of geopolymers in construction.