Aktywowany alkalicznie popiół lotny jako zamiennik cementu w mieszankach betonowych

• Autorzy: Zieliński, Krzysztof , Herbowska, Martyna , Krawczyk, Jacek

Warianty tytułu

EN

Alkaline-activated fly ash as an alternative to cement in concrete mixtures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań betonu wykonanego przy użyciu spoiwa mineralnego geopolimerowego. Betony wykonane zostały na bazie aktywowanego alkalicznie popiołu lotnego krzemionkowego bez dodatku cementu. Wykonano trzy rodzaje betonu geopolimerowego. Rolę aktywatora w sporządzonych mieszankach pełniła mieszanina zasady sodowej oraz szkła wodnego. Przygotowano trzy roztwory zasady sodowej o narastającym stężeniu molowym: 6M, 9M oraz 12M. Przygotowany roztwór mieszano ze szkłem wodnym w proporcji wagowej 1:1. Dla każdego stężenia wykonano pomiary w temperaturze dojrzewania 20°C i po utwardzaniu przez 24 h w 60°C. Wykonano badania wytrzymałości na ściskanie oraz na zginanie po 28 dniach dojrzewania oraz badanie nasiąkliwości i mrozoodporności. Analiza uzyskanych wyników badań wykazała, źe beton geopolimerowy może znaleźć zastosowanie w budownictwie, jako alternatywne rozwiązanie dla standardowych cementów powszechnego użytku, generując znacznie mniejszy ślad węglowy niż standardowe cementy.

EN

The article presents the results of tests on concrete made using a geopolymer mineral binder. The concretes were made on the basis of alkaline-activated silica fly ash without the addition of cement. Three types of geopolymer concrete were made. The role of the activator in the prepared mixtures was played by a mixture of sodium base and water glass. Three solutions of sodium alkali with increasing molar concentration were prepared: 6M, 9M and 12M. The prepared solution was mixed in a 1:1 weight ratio with water glass. For each concentration, measurements were made at a ripening temperature of 20°C and after hardening for 24 hours at 60°C. Compressive and bending strength tests were performed after 28 days of maturing, as well as water absorption and frost resistance tests. The analysis of the obtained test results showed that geopolymer concrete can be used in construction as an alternative solution to standard common cements, generating a much smaller carbon footprint than standard cements.

Słowa kluczowe

PL

spoiwo geopolimerowe; beton geopolimerowy; wodorotlenek sodowy; popiół lotny; aktywacja alkaliczna; szkło wodne; badanie wytrzymałościowe; ślad węglowy

EN

geopolymer binder; geopolymer concrete; sodium hydroxide; fly ash; alkali activation; water glass; strength test; carbon footprint

• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 5
• Strony: 5--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Zieliński, Krzysztof

• Politechnika Poznańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu,

autor

Herbowska, Martyna

autor

Krawczyk, Jacek

Bibliografia

• [1] Mikuła J. (red.): Rozwiązania proekologiczne w zakresie produkcji. Nowoczesne materiały kompozytowe przyjazne środowisku. Wydawnictwo PK, Kraków, 2014.
• [2] Lelek-Borkowska U. Geopolimery, Open AGH, Akademia Górniczo-Hutnicza, 2022.
• [3] Davidovits J. Geopolymer Chemistry and Applications, 5th Ed, Geopolymer Inst, 2009.
• [4] Elzeadani M., Bompa D.V., Elghazouli A.Y. One part alkali activated materials: A state-of-the-art review. Journal of Building Engineering. 2022; Vol. 57.
• [5] Provis J.L. Alkali-activated materials. Cem. Concr. Res. 2018; s. 40-48.
• [6] Inada Yuji: Geopolymer technology and prospects – low CO2 concrete that does not use cement, Mitsui & Co. Global Strategic Studies Institute Monthly Report, 2022.
• [7] PN-EN 196-1:2016-07 Metody badania cementu – Część 1: Oznaczanie wytrzymałości.
• [8] PN-EN 450-1:2012 Popiół lotny do betonu – Część 1: Definicje, specyfikacje i kryteria zgodności.
• [9] PN-88/B-06250 Beton zwykły.
• [10] PN-EN 12390-3:2019-07 Badania betonu – Część 3: Wytrzymałość na ściskanie próbek do badań.
• [11] PN-EN 12390-5:2019-8 Badania betonu – Część 5: Wytrzymałość na zginanie próbek do badań.

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2024.05.02