Open Access (Artykuł w pliku PDF)

Physical and mechanical properties of autoclaved geopolymer composites

mgr inż. Dominika Konstańczuk, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
mgr inż. Dawid Halicki, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
dr inż. Katarzyna Kalinowska-Wichrowska, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0003-1760-3943
prof. dr hab. inż. Michał Bołtryk, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0003-2468-8324

Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. 

DOI: 10.15199/33.2023.01.03
Doniesienie naukowe

Streszczenie. 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.
Słowa kluczowe: geopolimer; recykling; autoklawizacja; mieszanka popiołowo-żużlowa.

Abstract. 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.
Keywords: geopolymers; recycling geopolymer addition; autoclaving, fly ash-slag mix.

Literatura
[1] Rajczyk K, Janus G. Mikrostruktura i właściwości geopolimerów powstających w procesie alkalicznej aktywacji popiołu lotnego. Cement Wapno Beton. 2021; https://doi. org/10.32047/CWB. 2021.26.4.2.
[2] Chatterjee AK. Nowe technologie produkcji cementu i betonu obejmujące zawracanie do procesu emitowanego dwutlenku węgla; Cement Wapno Beton. 2017; 5: 120 – 137.
[3] Błaszczyński T, Król M. Geopolimery w budownictwie; Izolacje. 2013; 5: 38 – 44.
[4] Mikuła J, Łach M. Geopolimery. Nowa przyjazna środowisku alternatywa dla betonu na bazie cementu portlandzkiego. Przykłady wdrożenia i wyniki badań. W: Rozwiązania proekologiczne w zakresie produkcji. Tom 1, Politechnika Krakowska, Kraków, 2014.
[5] Mohajerani A, Suter D, Jeffrey-Bailey T, Song T, Arulrajah A, Horpibulsuk S, Law D. Recycling waste materials in geopolymer concrete. Clean Tech. and Env. Policy. 2019; https://doi. org/10.1007/S10098-018-01660-2.
[6] Jaya NA, Abdullah M, Ahmad R. Reviews on Clay Geopolymer Ceramic Using Powder Metallurgy Method. Mater. Sci. Forum. 2014; https://doi.org/10.4028/www.scientific. net/msf.803.81.
[7] Mahmood SZ. Strength and durabilty characteristic of pumice based geopolymer paste. 2019; https://doi. org/10.13140/RG. 2.2.11821.82409.
[8]Wang R, Wang G. Przyspieszające działanie popiołu z łusek ryżowych na hydratację zaczynów cementowych z dodatkiem estru styrenowo-akrylowego. Cement Wapno Beton. 2018; 5: 396 – 406.
[9] Hwang CL, Huynh TP. Effect of alkali-activator and rice husk ash content on strength development of fly ash and residual rice husk ash-based geopolymers. Const. and Build. Mater. 2015; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2015.10.025.
[10] Assi NL, Carter K, Deaver E, Ziehl P. Review of availablity of source materials for geopolymer/sustainable concrete. J. Clean. Prod. 2020; https://doi.org/10.1016/j.jclepro. 2020.121477.
[11] Wu HC, Sun P. New building materials from fly ash-based lightweight inorganic polymer. Constr. Build. Mater. 2007; https://doi. org/10.1016/j. conbuildmat. 2005.06.052.
[12] AllahverdiA, Najafi Kani E. ConstructionWastes as RawMaterials for Geopolymer Binders. Inter. J. of C. Eng. 2008; 7 (3); 154-160.
[13] Aly AM, El-Feky MS, Kohail M, Nasr EA. Performance of geopolymer concrete containing recycled rubber, 2019, https://doi.org/10.1016/j. conbuildmat. 2019.02.121.
[14] Pawluczuk E, Kalinowska-Wichrowska K, Romero-Jimenez JR, Fernandez- Rodriguez JM, Suescum-Morales D. Geopolymer concrete with treated recycled aggregates: Macro and microstructural behavior. J. of Build. Eng. 2021; https://doi. org/10.1016/j. jobe. 2021.103317.
[15] Błaszczyński T, Król M. Właściwości spoiw glinokrzemianowych na bazie lotnych popiołow wapniowych. Przegląd Budowlany. 2019; 7 – 8; 46 – 55.
[16] Mayhoub OA, NasrE-S AR, Yehia A, Kohail M. Properties of slag based geopolymer reactive powder concrete. Ain Shams Eng. J. 2021; https://doi.org/10.1016/j.asej. 2020.08.013.
[17] Kriven WM,Waltraud M, Jonathon BL, Gordon M. Microstructure and microchemistry of fully-reacted geopolymers and geopolymer matrix composites. Cer. Trans. 2003; 227-250.
[18] Ai T, Zhong D, Zhang Y, Zong J, Yan X, Niu Y. The Effect of RedMud Content on the Compressive Strength of Geopolymers under Different Curing Systems. Buildings. 2021; https://doi.org/10.3390/buildings11070298.
[19] PN-EN 196-1:2016-07 Metody badania cementu – Część 1: Oznaczanie wytrzymałości.
[20] PN-EN 12390-7:2019-08 Badania betonu – Część 7: Gęstość betonu.
[21] PN-88/B-06250:1988 Beton zwykły – Część 5: Beton 5.2 Nasiąkliwość betonu.
[22] Hathi GR, Sesha BS, Rama DS. Wytrzymałość betonu geopolimerowego opartego na żużlu i popiele lotnym. Cement Wapno Beton. 2019; 2: 85 – 91.
[23] Kriven WM. Geopolymer-Based Composites. Com. Comp. Mater. II. 2018; https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803581-8.09995-1.


Przyjęto do druku: 12.12.2022 r.

 

Materiały Budowlane 01/2023, strona 10-14 (spis treści >>)