Geopolymer là gì

 - 
*
*
*
*

*
Công nghệ

CÔNG NGHỆ XI MĂNG GEOPOLYMER TỪ ĐẤT SÉT SẼ THAY THẾ XI MĂNG PORTLAND TRUYỀN THỐNG

I- GIỚI THIỆU

Lúc bấy giờ, vẫn bao hàm chú ý về vụ việc độc hại môi trường vị rác rến thải, khí thải và hiện tượng trái khu đất nóng dần dần bởi vì hệ trái của hiệu ứng nhà kính. trong số những nguim nhân góp sức một lượng phệ khí CO2 vào khí quyển là công nghiệp cung ứng xi măng truyền thống. Theo dự trù của một số tác giả, chế tạo một tấn xi măng portland đồng nghĩa tương quan cùng với vấn đề thải ra một tấn khí CO2 trường đoản cú đá vôi cùng than đốt. Chính bởi vậy, một vài nước đã khuyến khích cải cách và phát triển một một số loại chất kết nối new rất có thể sửa chữa thay thế xi-măng portlvà truyền thống lâu đời, sẽ là xi-măng pôlime tốt nói một cách khác là “Geopolymer- cement”. Xi măng GEOPOLYMER là một số loại vật tư bắt đầu. Bản chất cơ bản của nó là một trong những POLYMER VÔ CƠ, đã có được các người sáng tác bên trên trái đất nghiên cứu và phân tích trường đoản cú trong thời gian 70 của nỗ lực kỷ XX.

Lúc này, các sản phẩm dưới dạng xi măng tuyệt keo dán kết dán được trình làng cùng với các thương hiệu độc quyền nghỉ ngơi các nước châu Âu cùng Mỹ. Những thành phầm này được thực hiện trong tương đối nhiều nghành nghề dịch vụ tự gạch xây cất, bêtông cường độ cao, tấm panô bí quyết sức nóng, đến các sản phẩm composite Chịu lửa, bền hóa học…

*

Dựa bên trên hầu như nguyên lý cơ bạn dạng và đại lý khoa học của Việc tổng đúng theo đề xuất một POLYMER VÔ CƠ, Cửa Hàng chúng tôi vẫn hoàn thành technology cấp dưỡng xi măng GEOPOLYMER tự hồ hết khoáng sét bằng rất nhiều phương thức nghiên cứu thực nghiệm. Hiện đang rất được thực hiện ở qui mô bé dại.

Đi tự vật liệu thô là đất nung cùng hầu như phế truất thải vào công nghiệp nhỏng tro bay, xỉ lò cao, rác rưởi thải vào xây dựng… qua xử trí và phối hận trộn với phú gia hoạt tính làm việc tỉ trọng phù hợp, sinh sản thành một thành phầm kết nối rất có thể sửa chữa trọn vẹn cho sứ mệnh của xi măng Portland truyền thống. Giá thành cùng khả năng của nhiều loại vật tư này có thể cạnh tranh cùng với phần đa thành phầm xi măng portl& đang sẵn có bên trên Thị trường.

II- CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ XI MĂNG GEOPOLYMER

Cơ chế đóng góp rắn của xi măng geopolymer tương tự như nlỗi chế độ tổng hòa hợp phần đông khoáng felspat cùng zeolite tự tạo. Thực hóa học của quy trình là phần đông bội phản ứng trùng ngưng của các khoáng aluminosilicate khoáng sét, xảy ra sống ĐK tdiệt nhiệt làm việc nhiệt độ từ 20 – 150oC, trong môi trường thiên nhiên gồm độ pH cao, áp suất khí quyển.

Sản phđộ ẩm tổng đúng theo tự các aluminosilicate là số đông POLYMER VÔ CƠ, bao gồm xương là những nguyên ổn tố Si – O – Al, cấu trúc vô đánh giá đến nửa kết tinc, cơ phiên bản bao gồm các loại sau:

Polysialate -Si-O-Al-O-,

Polysialate-siloxo -Si-O-Al-O-Si-O-,

Những POLYMER cơ bản dựa trên đông đảo silicate nhôm là poly sialate. Khung sialate bao hàm rất nhiều tđọng diện SiO4 cùng AlO4 được nối xen kẹp với nhau bằng các nguim tố oxy. Những ion dương Na+, K+, Li+, Ca++, Ba++, NH4+, H3O+ hiện diện trong số hốc của khung để cân đối điện tích của Al+++.

Công thức kinh nghiệm của poly sialate :

Mn-SiO2z-AlO2n, wH2O.

Bạn đang xem: Geopolymer là gì

Trong đó :

M – những cation sắt kẽm kim loại kiềm hay kiềm thổ.

n - cường độ pôlime hóa

z - 1,2,3

Ở ánh sáng phải chăng hơn 100oC, sự pôlime hóa các khoáng đồ gia dụng sét là bội nghịch ứng hóa học giữa những oxyt aluminosilicate với polisilicate kiềm sinh sản thành một form xương Si – O – Al nghỉ ngơi tâm trạng vô định hình mang đến nửa kết tinc. Cấu trúc các silico-aluminate theo 3D vào không gian thiệt bền chắc;

Cơ chế phản ứng được minh họa theo phương trình sau:

*

Quá trình đông rắn của xi-măng GEOPOLYMER cũng dựa trên phản bội ứng này.

Khác cùng với chính sách đóng góp rắn của xi măng portland là quá trình kết tinch trong nước của các silicate canxi với size phân tử SiO3Ca, xi-măng GEOPOLYMER cùng với hình thức đóng góp rắn là quá trình polymer hóa với form size phân tử dài bằng 10.000 lần phân tử SiO3Ca của xi-măng portland.

III- MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA XI MĂNG GEOPOLYMER

3.1 Thời gian đông kết cùng độ mạnh phòng nén:

Thực nghiệm cho biết thêm, tùy theo yếu tắc với Tỷ Lệ phối hận trộn, lượng nước thêm vào… thời hạn ban đầu đông kết của xi măng đổi khác trường đoản cú 10 phút đến 45 phút ít. Kết thúc quy trình đông kết khoảng từ là một mang đến 2 tiếng đồng hồ sau khi trộn xi măng. Cường độ phòng nén của xi-măng cũng có thể nhanh chóng giành được ~ trăng tròn Mpage authority 200 kg/ Cm2 sau 4 giờ hình 1.

*

Hình 1: Biểu đồ dùng minc họa cường độ chống nén theo thời gian.

3.2 Đặc tính nhiệt với chất lượng độ bền axit của xi măng Geopolymer

Các mẫu demo được phối hận trộn dưới dạng đều thỏi bêtông, sau khoản thời gian đóng rắn một tuần, lấy đo độ mạnh kháng nén trước và sau khi nhúng vào dung dịch axit H2SO4 2%, quan sát và theo dõi vào 4 tuần, 12 tuần và 24 tuần. Cường độ kháng nén của các mẫu test thay đổi vày tác động của dung dịch axit theo sơ đồ gia dụng hình 2.

*

Hình 2: Sơ đồ gia dụng tác động của dung dịch axit cho độ phòng nén của bê tông pôlime.

Về tính độ chịu nhiệt, các chủng loại gạch ốp được nung mang lại ánh nắng mặt trời 10000C ko thấy hiện tượng lạ nứt cùng độ co rút ít phải chăng 0,3%.

Từ đa số thí điểm bên trên cho thấy tác dụng vượt trội của xi măng pôlime hay GEOPOLYMER là độ chịu nhiệt, bền axit so với xi-măng portlvà truyền thống lâu đời. Ngoài phần đông ưu điểm kể bên trên, xi măng Geopolymer với technology thêm vào nó còn có khá nhiều ưu thế không giống như:

1- Công nghệ thêm vào dễ dàng và đơn giản, nguyên vật liệu sét nội địa, địa phương thơm nào thì cũng hoàn toàn có thể làm cho được phụ thuộc vào mối cung cấp vật liệu phong phú và đa dạng. Nguyên liệu hoàn toàn có thể tận dụng tối đa được các hóa học phế truất thải vào công nghiệp tro, xỉ,….

2- Xi măng pôlime tốt GEOPOLYMER không kén chọn cốt liệu như cát sông, cát biển lớn, khu đất tạp... Vì vậy, nó được vận dụng vào các lĩnh vực cấp dưỡng mà lại xi măng truyền thống lịch sử không có tác dụng được nlỗi gtí hon, men, lớp bao phủ, composite vô cơ…

3- Việc cấp dưỡng cùng sử dụng xi-măng pôlime hay GEOPOLYMER vào những ngành truyền thống lịch sử, vốn yêu cầu qua nung ví dụ như: gtí hon, gạch, ngói…, sẽ sút tphát âm tác nhân tạo ra khí thải có tác dụng độc hại môi trường xung quanh, cảm giác nhà kính.

IV- KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA XI MĂNG GEOPOLYMER

1- Lĩnh vực xây dựng: Xi măng GEOPOLYMER tự khoáng sét có tác dụng hóa học kết nối sửa chữa hoàn toàn xi măng portland truyền thống lâu đời, rất có thể áp dụng mang đến phần đa vùng phèn, mặn. Bê tông làm trường đoản cú xi măng GEOPOLYMER bao gồm chức năng bền chất hóa học, độ chịu nhiệt, Chịu đựng được sự khắt khe của tiết trời.

2- Lĩnh vực gnhỏ xíu không nung: Xi măng GEOPOLYMER từ đất nung làm nguyên vật liệu để cung cấp gần như thành phầm gnhỏ xíu gia dụng ko nung, gnhỏ xíu mỹ thuật không nung, men ggầy không nung.

3- Lĩnh vực cung ứng vật tư xây dựng: Xi măng pôlime ko kén chọn cốt liệu. Vì nỗ lực, bọn chúng được dùng để cấp dưỡng những vật tư tạo không nung như gạch xây ko nung, gạch ốp lát nền không nung, ngói không nung, gạch ốp gnhỏ xíu tô điểm không nung với các một số loại vật liệu không nung không giống.

4- Lĩnh vực giao thông: Xi măng GEOPOLYMER được ứng dụng để triển khai con đường với độ bền và độ Chịu đựng cài cao bởi nguyên vật liệu đất tại chỗ.

5- Ngoài đều nghành nghề thường dùng nhắc bên trên, tài năng vận dụng của xi-măng GEOPOLYMER hoàn toàn có thể vận dụng vào đầy đủ nghành nghề không giống như: Khuôn đúc độ chịu nhiệt, gạch ốp Chịu đựng lửa, xử trí môi trường thiên nhiên bê tông hóa hầu hết các loại rác độc hại, rác rưởi phóng xạ, composite chịu lực, sức chịu nóng khi kết phù hợp với các sợi cacbon, sợi chất thủy tinh.

*

*

V- KẾT LUẬN

Xi măng GEOPOLYMER tự khoáng sét là 1 nhiều loại vật liệu new. Nếu được chi tiêu sản xuất đại trà nó sẽ sở hữu chân thành và ý nghĩa thực tế khôn xiết khổng lồ bự. Sản xuất và áp dụng xi măng GEOPOLYMER không tính bài toán nâng cao chất lượng, hạ giá cả của thành phầm, nó còn đóng góp thêm phần bảo đảm sự ô nhiễm môi trường, tiết kiệm chi phí năng lượng, tiết kiệm túi tiền giá cả của một kg xi-măng pôlime khoảng tầm 800 – 1000 đồng.

Tiềm năng ứng dụng cho các loại vật liệu này vẫn xuất hiện một chân ttách rộng lớn, trường đoản cú rất nhiều thành phầm mang đến nông buôn bản đến những sản phẩm cao cấp mang lại đô thị; từ những ngành tè thủ công bằng tay mang lại tiếp tế công nghiệp.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1- DOUGLAS C. COMRIE et all, 2004, Composite cold ceramic geopolymer in a refractory application, Catawtía Resources Inc., 4281 Meadowlark Trail, Stow, Ohio 44224, USA.

2- E. HERMANN et all, 1999, Solidification of various radioactive residues by Géopolymère® with special emphasis on long – term – stability. Géopolymère ’99 Proceedings, pp. 211 – 228.

Xem thêm: Mối Chúa Có Tác Dụng Gì - Công Dụng Của Mối Chúa Rừng

3- J. DAVIDOVITS et all, 2003, The Geopolymer brichồng L. T.G.S., CORDI-GÉOPOLYMÈRE S.A., Coordination et développement international des Géopolymères, France.

4- J. DAVIDOVITS, 1994, Properties of geopolymer cements, Geopolymer institute, 02100 Saint-Quentin, France.

5- J. DAVIDOVITS, 1997, Geopolymers: inorganic polymeric new materials, Journal of thermal analysis, vol.37, pp. 1633 – 1656 (1991).

6- J. DAVIDOVITS, Environmentally driven geopolymer cement applications, Geopolymer 2002 conference, Melbourne, nước Australia.

Xem thêm: Ceo Là Gì? Cfo, Cpo, Cco, Chro, Cmo Là Gì? Có Quyền Hạn Như Thế Nào? ?

7- M.D.J. SUMAJOUW và B.V. RANGAN, 2006, Low-calcium fly ash-based geopolymer concrete: Reinforced beams và columns, Retìm kiếm report GC3, Curtin University of Technology, Perth, nước Australia.

PHẠM TUẤN NHI

Chuyên mục: Tài liệu