Проведено исследование физико-механических свойств и микроструктуры геополимерных материалов строительного назначения на основе низкокальциевой золы-уноса ТЭЦ-22 в зависимости от типа активатора, температурно-влажностных условий отверждения и введения дополнительного источника кальция CaO в количестве 10, 15 и 20 мас. %. Выявлено, что для исследуемой золы-уноса наиболее эффективным типом активатора является раствор силиката натрия с силикатным модулем SiO2 / Na2O = 1, предпочтительным режимом отверждения обработкой паром при 90 °С. При введении в состав геополимерной смеси 15 % CaO удалось более чем в 2,5 раза повысить прочность при сжатии (до 38 МПа), открытая пористость уменьшилась с 24 до 7 %, водопоглощение снизилось с 15 до 3 %. Однако дальнейшее увеличение массового содержания CaO приводит к деградации свойств ввиду значительного сокращения сроков схватывания сырьевой смеси.
Клименко Н. Н. – канд. техн. наук, доцент кафедры химической технологии стекла и ситаллов, РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Киселева К. И. – студентка 1 курса магистратуры факультета технологии неорганических веществ и высокотемпературных материалов РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Делицын Л. М. – д-р геол.-минерал. наук, отдел № 10 проблем теплоэнергетики, Объединенный институт высоких температур Российской академии наук, Москва, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Сигаев В. Н. – д-р хим. наук, профессор, руководитель Международного центра лазерных технологий, руководитель Международной лаборатории функциональных материалов на основе стекла им. П. Д. Саркисова, заведующий кафедрой химической технологии стекла и ситаллов РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..
1. Duxson P., Fern?ndez-Jim?nez A., Provis J., Lukey G. C. Geopolymer technology: The current state of the art // J. Mater. Sci. 2007. V. 42, No. 9. P. 2917 – 2933.
2. Van Deventer J. S. J., Provis J. L., Duxson P. Technical and commercial progress in the adoption of geopolymer cement // Miner. Eng. 2012. V. 29. P. 89 – 104.
3. Provis J. L., van Deventer J. S. J. Geopolymers and Other Alkali-Activated Materials // Lea’s Chemistry of Cement and Concrete. 5th ed. Elsevier Ltd., 2019. P. 779 – 805.
4. Яценко Е. А. Смолий В. А., Климова Л. В. и др. Возможность использования в технологии экогеополимеров отходов сжигания твердых топлив ТЭЦ Арктической зоны РФ // Стекло и керамика. 2021. № 9. С. 40 – 44.[Yatsenko E. A., Smolii V. A., Klimova L. V., et al. Solid Fuel Combustion Wastes at CHPP in the Arctic Zone of the Russian Federation: Utility in Eco-Geopolymer Technology // Glass Ceram. 2022. V. 78, No. 9–10. P. 374 – 377.]
5. Farooq F., Jin X., Faisal A., Akbar A. Geopolymer concrete as sustainable material: A state of the art review // Constr. Build. Mater. 2021. V. 306, March. P. 124762.
6. Provis J. L. Geopolymers and other alkali activated materials: Why, how, and what? // Mater. Struct. Constr. 2014. V. 47, No. 1–2. P. 11 – 25.
7. Zhuang X. Y. Chen L., Komarneni S., et al. Fly ash-based geopolymer: Clean production, properties and applications // J. Clean. Prod. 2016. V. 125. P. 253 – 267.
8. ?ivica V., Palou M. T., Kri?ma M. Geopolymer Cements and Their Properties: A Review // Build. Res. J. 2015. V. 61, No. 2. P. 85 – 100.
9. Yip C. K. Provis, Van Deventer J. S. J., Lukey G. C. Effect of calcium silicate sources o J.n geopolymerisation // Cem. Concr. Res. 2008. V. 38, No. 4. P. 554 – 564.
10. Zhao X. Mingyu Lu, Jiachen Zhang, et al. Investigation into the effect of calcium on the existence form of geopolymerized gel product of fly ash based geopolymers // Cem. Concr. Compos. Elsevier, 2019. V. 103, July 2018. P. 279 – 292.
11. Kusumastuti E., Ariati F.I., Atmaja L. Synthesis of volcanic ash-based geopolymer with calcium oxide (CaO) addition for building material application // J. Phys. Conf. Ser. 2020. V. 1567, No. 2.
12. Kim M. S., Jun Yu., Lee Ch., Oh J. E. Use of CaO as an activator for producing a price-competitive non-cement structural binder using ground granulated blast furnace slag // Cem. Concr. Res. 2013. V. 54. P. 208 – 214.
13. Chindaprasirt P., Phoo-ngernkham T., Hanjitsu-wan S., et al. Effect of calcium-rich compounds on setting time and strength development of alkali-activated fly ash cured at ambient temperature // Case Stud. Constr. Mater. 2018. V. 9. P. 198.
14. Pangdaeng S. Phoo-ngernkham T., Sata V., Chindaprasirt P. Influence of curing conditions on properties of high calcium fly ash geopolymer containing Portland cement as additive // Mater. Des. 2014. V. 53. P. 269 – 274.
15. Shi C., Qu B., Provis J. L. Recent progress in low-carbon binders // Cem. Concr. Res. 2019. V. 122, April. P. 227 – 250.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
500 руб
DOI: 10.14489/glc.2022.02.pp.032-039
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
