Геополимерный цемент - Geopolymer cement

Геополимерный цемент - это связующая система, которая затвердевает при комнатной температуре.

Список минералов, химикатов, используемых для изготовления геополимерных цементов

Это более экологичная альтернатива обычному портландцементу . Он основан на минимально обработанных натуральных материалах или промышленных побочных продуктах, что значительно снижает углеродный след производства цемента, а также обладает высокой устойчивостью ко многим распространенным проблемам с долговечностью бетона.

Существуют геополимерные цементы, которые могут затвердевать быстрее, чем цементы на основе портленда.

Производство

Для производства геополимерного цемента требуется материал-предшественник алюмосиликата, такой как метакаолин или летучая зола , удобный щелочной реагент (например, силикаты натрия или калия, растворимые в молярном соотношении MR SiO 2 : M 2 O ≥ 1,65, где M означает Na или K ) и воды (см. определение «удобный для пользователя» реагент ниже). Закалка при комнатной температуре легче достигается добавлением источника катионов кальция, часто доменного шлака .

Геополимерные цементы могут отверждаться быстрее, чем цементы на основе портленда ; некоторые смеси набирают максимальную прочность в течение 24 часов. Тем не менее, они также должны схватываться достаточно медленно, чтобы их можно было смешивать на заводе периодического действия, либо для предварительного бетонирования, либо для доставки в бетономешалку. Геополимерный цемент также обладает способностью образовывать прочную химическую связь с заполнителями на основе силикатных пород . В марте 2010 года Федеральное управление шоссейных дорог Министерства транспорта США выпустило технический бюллетень «Геополимерный бетон», в котором говорится:

Производство универсально, рентабельные геополимеры цементы , которые могут быть смешаны и закаленные , по существу , как портландцемент будет представлять собой игру меняющегося продвижения, революционизировать строительство транспортной инфраструктуры и строительную индустрию.

Геополимерный бетон

Часто возникает путаница между значениями терминов «геополимерный цемент» и «геополимерный бетон». Цемент - это вяжущее, тогда как бетон - это композитный материал, полученный в результате смешивания и отверждения цемента с водой (или щелочным раствором в случае геополимерного цемента) и каменными заполнителями. Материалы обоих типов (геополимерные цементы и геополимерные бетоны) коммерчески доступны на различных рынках по всему миру.

Химия: портландцемент против геополимерного цемента

Сравнение химии портландцемента с геополимеризацией GP

Слева: отверждение портландцемента (ПК) за счет гидратации силиката кальция до гидрата силиката кальция (CSH) и портландита, Ca (OH) 2 .

Справа: затвердевание (схватывание) геополимерного цемента (GP) за счет поликонденсации олиго- (сиалат-силоксо) калия в сетку поли (сиалат-силоксо) калия.

Если геополимерный компаунд требует термофиксации, его называют не геополимерным цементом, а скорее геополимерным вяжущим.

Щелочно-активированные материалы против геополимерных цементов.

Химия геополимеризации требует соответствующей терминологии и понятий, которые явно отличаются от тех, которые используются экспертами по портландцементу. Основная статья « Геополимер» подводит итог тому, как геополимерные цементы относятся к категории неорганических полимеров . По этому поводу Австралийский геополимерный альянс описывает на своем веб-сайте следующее заявление: « Джозеф Давидовиц разработал понятие геополимера (неорганический полимер Si / Al), чтобы лучше объяснить эти химические процессы и получаемые в результате свойства материала. Для этого требовалось значительный сдвиг в перспективе от классической химии кристаллогидратации обычной химии цемента.На сегодняшний день этот сдвиг не был хорошо принят практиками в области щелочно-активированных цементов, которые до сих пор склонны объяснять такую ​​химию реакции терминологией портландцемента .

Действительно, геополимерный цемент иногда ошибочно принимают за активированный щелочью цемент и бетон, разработанный более 50 лет назад В. Д. Глуховским на Украине, бывшем Советском Союзе. Первоначально они были известны под названиями «силикатный грунт» и «почвенный цемент». Поскольку на портландцементные бетоны может повлиять вредная реакция щелочного заполнителя , предложенная AAR или щелочно-кремнеземная реакция, выдуманная ASR (см., Например, совокупную реакцию RILEM Committee 219-ACS в бетонных конструкциях), формулировка « активация щелочью» оказывает негативное влияние. на инженеров-строителей. Однако геополимерные цементы, как правило, не проявляют этих вредных реакций (см. Ниже в разделе «Свойства»), когда выбран соответствующий заполнитель - геополимеры также могут работать в кислых средах, дополнительно отделяя их от AAM. Кроме того, материалы, активированные щелочью , не являются полимерами, поэтому их нельзя назвать и ошибочно принять за геополимеры. Действительно, химический состав полимера радикально отличается от химического состава гидрата кальция или осадка. Тем не менее, некоторые специалисты по цементу продолжают продвигать терминологию, относящуюся к материалам, активированным щелочами, или геополимерам, активированным щелочами . Эти цементы, сокращенно AAM, охватывают определенные области активированных щелочами шлаков, летучей золы угля, активированных щелочами , и различных смешанных систем цементирования (см. Технический комитет RILEM 247-DTA).

Удобные щелочные реагенты

Список враждебных и удобных для пользователя химических реактивов

Хотя для геополимеризации используются не токсичные органические растворители, а только вода, для нее требуются химические ингредиенты, которые могут быть опасными и, следовательно, требовать некоторых процедур безопасности. Правила безопасности материалов классифицируют щелочные продукты по двум категориям: коррозионные продукты (названные здесь: враждебные) и раздражающие продукты (названные здесь: дружественные). Эти два класса узнаваемы по соответствующим логотипам.

В таблице перечислены некоторые щелочные химические вещества и соответствующие знаки безопасности. С коррозионно-активными продуктами следует обращаться в перчатках, очках и масках. Они враждебны пользователю и не могут быть реализованы в массовых приложениях без соответствующих процедур безопасности. Ко второй категории относятся портландцемент или гашеная известь, типичные массовые продукты. Геополимерные щелочные реагенты, принадлежащие к этому классу, также можно назвать удобными для пользователя , хотя раздражающая природа щелочного компонента и потенциальный риск вдыхания порошков по-прежнему требуют выбора и использования соответствующих средств индивидуальной защиты , как в любой ситуации, когда химические вещества или порошки обрабатываются.

При разработке так называемых активированных щелочами цементов или геополимеров, активируемых щелочами (последнее считается некорректной терминологией), а также нескольких рецептов, найденных в литературе и в Интернете, особенно на основе летучей золы, используются силикаты щелочных металлов с молярным соотношением SiO 2 : M 2 O ниже 1,20 или системы на основе чистого NaOH (8M или 12M). Эти условия неудобны для обычной рабочей силы и требуют тщательного рассмотрения средств индивидуальной защиты при работе в полевых условиях. Действительно, законы, постановления и директивы штатов требуют усиления мер по защите здоровья и протоколов безопасности для обеспечения безопасности рабочих.

И наоборот, рецептуры геополимерного цемента, используемые в данной области, обычно включают щелочнорастворимые силикаты с исходными молярными отношениями в диапазоне от 1,45 до 1,95, в частности от 1,60 до 1,85, т.е. в удобных для пользователя условиях. Может случиться так, что для исследований некоторые лабораторные рецепты имеют молярные отношения в диапазоне от 1,20 до 1,45.

Категории геополимерного цемента

Категории геополимерного цемента включают:

  • Геополимерный цемент на основе шлака.
  • Геополимерный цемент на горной основе.
  • Геополимерный цемент на основе летучей золы
    • тип 1: геополимер летучей золы, активированный щелочами.
    • тип 2: геополимерный цемент на основе шлака / летучей золы.
  • Геополимерный цемент на основе ферросиалата.

Геополимерный цемент на основе шлака

Компоненты : Метакаолин (MK-750) + доменный шлак + силикат щелочного металла (удобно).
Геополимерный состав: Si: Al = 2, фактически твердый раствор Si: Al = 1, Ca-поли (ди-сиалат) (тип анортита) + Si: Al = 3, K-поли (сиалат-дисилоксо) (ортоклаз типа) и гидрат Ca-силиката CSH.

Первый геополимерный цемент, разработанный в 1980-х годах, был типа (K, Na, Ca) -поли (сиалат) (или геополимерный цемент на основе шлака) и явился результатом исследований, проведенных Джозефом Давидовичем и Дж. Л. Сойером в Lone Star Industries. , США, и привело к изобретению цемента Pyrament®. Американская заявка на патент была подана в 1984 году, а патент США 4 509 985 был выдан 9 апреля 1985 года под названием «Ранний высокопрочный минеральный полимер».

Геополимерный цемент на каменной основе

Замена определенного количества МК-750 отдельными вулканическими туфами дает геополимерный цемент с лучшими свойствами и меньшими выбросами CO 2, чем простой геополимерный цемент на основе шлака.

Компоненты производства: метакаолин МК-750, доменный шлак, вулканические туфы (кальцинированные или некальцинированные), хвосты рудников и силикат щелочного металла (удобный для пользователя).
Геополимерный состав: Si: Al = 3, фактически твердый раствор Si: Al = 1 Ca-поли (ди-сиалат) (тип анортита) + Si: Al = 3–5 (Na, K) -поли (силикат). -мультисилоксо) и гидрат Са-силиката CSH.

Геополимерные цементы на основе летучей золы

Позднее, в 1997 г., опираясь на работы, проведенные с геополимерными цементами на основе шлака, с одной стороны, и с синтезом цеолитов из летучей золы, с другой стороны, Silverstrim et al. а ван Яарсвельд и ван Девентер разработали геополимерные цементы на основе летучей золы. Silverstrim et al. Патент США 5 601 643 был озаглавлен «Вяжущий материал летучей золы и способ изготовления продукта».

В настоящее время существует два типа летучей золы на основе кремнистой (EN 197) или класса F (ASTM C618):

  • Тип 1: геополимер летучей золы, активированный щелочами (враждебный пользователю):
Во многих случаях требуется термообработка при 60–80 ° C; не производятся отдельно как цемент, а производятся непосредственно как бетон на основе летучей золы. NaOH (враждебный пользователю) + летучая зола: частицы частично прореагировавшей летучей золы, внедренные в алюмосиликатный гель с Si: Al = 1-2, структурами цеолитного типа (шабазит-Na и содалит).
  • Тип 2: геополимерный цемент на основе шлака / летучей золы (удобный):
Твердение цемента при комнатной температуре. Удобный для пользователя силикатный раствор + доменный шлак + летучая зола: частицы летучей золы, внедренные в геополимерную матрицу с Si: Al = 2, (Ca, K) -поли (сиалат-силоксо).

Геополимерный цемент на основе ферросиалата

Свойства аналогичны свойствам геополимерного цемента на основе горных пород, но включают геологические элементы с высоким содержанием оксида железа. Геополимерный состав относится к типу поли (ферросиалат) (Ca, K) - (- Fe-O) - (Si-O-Al-O-). Этот удобный геополимерный цемент находится в стадии разработки и коммерциализации.

Выбросы CO 2 при производстве

По словам австралийского эксперта по бетону Б.В. Рангана, растущий во всем мире спрос на бетон представляет собой прекрасную возможность для разработки геополимерных цементов всех типов с меньшим выделением углекислого газа CO 2 во время производства.

Выбросы CO 2 в сравнении

Производство портландцементного клинкера включает прокаливание карбоната кальция в соответствии с реакциями:

3CaCO 3 + SiO 2 → Ca 3 SiO 5 + 3CO 2
2CaCO 3 + SiO 2 → Ca 2 SiO 4 + 2CO 2

Реакции с участием оксида алюминия также приводят к образованию алюминатных и ферритных компонентов клинкера.

При производстве 1 тонны портландского клинкера непосредственно образуется примерно 0,55 тонны химического CO 2 , непосредственно в качестве продукта этих реакций, и требует сжигания углеродсодержащего топлива для получения дополнительных примерно 0,40 тонны диоксида углерода, хотя это количество сокращается за счет повышение эффективности процесса и использование отходов в качестве топлива. Однако в целом 1 тонна портландцемента приводит к выбросу 0,8–1,0 тонны диоксида углерода.

Для сравнения, геополимерные цементы не полагаются на карбонат кальция в качестве ключевого ингредиента и выделяют намного меньше CO 2 во время производства, то есть сокращение в диапазоне от 40% до 80–90%. Джозеф Давидовиц выступил с первым докладом на эту тему в марте 1993 года на симпозиуме, организованном Американской ассоциацией портлендских цементов в Чикаго, штат Иллинойс.

Промышленность портландцемента решительно отреагировала на это, лоббируя юридические институты с просьбой предоставить данные о выбросах CO 2, которые не включали часть, относящуюся к разложению карбоната кальция, с упором только на выбросы при сжигании. В статье, написанной в научном журнале New Scientist в 1997 году, говорилось, что: ... оценки выбросов CO 2 от производства цемента сосредоточены только на первом источнике [сжигании топлива]. Межправительственная группа экспертов ООН по изменению климата оценивает общий вклад отрасли в выбросы CO 2 в 2,4%; Центр анализа информации по двуокиси углерода в Национальной лаборатории Ок-Ридж в Теннесси оценивает 2,6%. Теперь Давидовицы из геополимера института ... есть в первый раз посмотрел на оба источниках. Он подсчитал, что на мировое производство цемента 1,4 миллиарда тонн в год приходится 7% текущих [мировых] выбросов CO 2 . Пятнадцать лет спустя (2012 г.) ситуация ухудшилась, выбросы CO 2 из портландцемента приблизились к 3 миллиардам тонн в год.

Сравнительное использование энергии

Энергетические потребности и выбросы CO 2 для обычного портландцемента, геополимерных цементов на основе горных пород и геополимерных цементов на основе летучей золы. Сравнение проводится между портландцементом и геополимерным цементом с аналогичной прочностью, т.е. в среднем 40 МПа за 28 дней. На эту тему было опубликовано несколько исследований, которые можно резюмировать следующим образом:

Производство геополимерного цемента на основе горных пород включает:

  • 70% по весу геологические соединения (кальцинированные при 700 ° C)
  • доменный шлак
  • щелочно-силикатный раствор (промышленный химический, удобный).

Наличие доменного шлака обеспечивает закалку при комнатной температуре и увеличивает механическую прочность.

Энергетические потребности и выбросы CO 2 на 1 тонну портландцемента и геополимерного цемента на основе горных пород.
Энергетические потребности (МДж / тонна) Кальцинирование Дробление Силикатный золь. Общий Снижение
Портландцемент 4270 430 0 4700 0
ГП-цемент, побочный продукт шлака 1200 390 375 1965 г. 59%
ГП-цемент, производство шлаков 1950 390 375 2715 43%
Выбросы CO 2 (тонна)
Портландцемент 1.000 0,020 1.020 0
ГП-цемент, побочный продукт шлака 0,140 0,018 0,050 0,208 80%
ГП-цемент, производство шлаков 0,240 0,018 0,050 0,308 70%

Энергетические потребности

По данным Ассоциации портландцемента США (2006 г.), потребность в энергии для портландцемента находится в диапазоне 4700 МДж / т (в среднем). Расчет геополимерного цемента на основе горных пород выполняется со следующими параметрами:

- доменный шлак доступен как побочный продукт сталелитейной промышленности (дополнительная энергия не требуется);
- или должны быть изготовлены (переплав из негранулированного шлака или из геологических ресурсов).

В наиболее благоприятном случае - наличие шлака в качестве побочного продукта - на 59% сокращается потребность в энергии при производстве геополимерного цемента на основе горных пород по сравнению с портландцементом. В наименее благоприятном случае - производстве шлака - снижение достигает 43%.

Выбросы CO 2 при производстве

В наиболее благоприятном случае - наличие шлака в качестве побочного продукта - происходит снижение выбросов CO 2 при производстве геополимерного цемента на основе горных пород по сравнению с портландцементом на 80% . В наименее благоприятном случае - производстве шлака - снижение достигает 70%.

Цементы на основе летучей золы Летучая зола класса F.

Они не требуют дополнительной термической обработки. Таким образом, расчет становится проще. Выбросы достигаются в диапазоне от 0,09 до 0,25 тонны CO 2 на 1 тонну цемента на основе летучей золы, т.е. выбросы CO 2 сокращаются в диапазоне от 75 до 90%.

Проблемы работоспособности

Как правило, одной из основных проблем геополимерного связующего является его плохая обрабатываемость: активированная щелочами летучая зола имеет гораздо большую пластическую вязкость, чем OPC, и склонна к быстрому схватыванию. За считанные минуты он может производить «высоковязкие, неуправляемые бетонные смеси».

С этими проблемами столкнулись также и портландцементы, что привело к разработке смесей и добавок, повышающих удобоукладываемость; в ограниченной степени эти методы могут быть применены к геополимерному связующему.

Файл: Значения сопротивления оседанию и прочности на сжатие геополимерного бетона с добавками суперпластификатора

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что существует множество способов повысить удобоукладываемость геополимера:

  • Использование различных комбинаций прекурсора и активатора
  • Регулировка концентрации активатора и соотношения активатора к прекурсору
  • Увеличение соотношения вода / вяжущее (как в портландцементе, это повысит удобоукладываемость и снизит прочность бетона, чему затем можно будет противодействовать с помощью мер по повышению прочности, таких как термическое отверждение)
  • Добавление определенных обычных суперпластификаторов к определенным комбинациям предшественников / активаторов
  • Добавление недавно разработанных суперпластификаторов для геополимерного связующего (таких как Alccofine, измельченный гранулированный доменный шлак, стеклянный порошок и рисовая шелуха)

Используя эти методы, было показано, что геополимерное связующее подходит как для высокопрочного бетона, так и для самоуплотняющегося бетона.

Свойства геополимерного цемента на основе горных пород (Ca, K) -поли (сиалат-дисилоксо)

Видеть

  • усадка во время схватывания: <0,05%, не поддается измерению.
  • прочность на сжатие (одноосное):> 90 МПа через 28 дней (для высокопрочных рецептур - 20 МПа через 4 часа).
  • прочность на изгиб: 10–15 МПа через 28 дней (для высокой начальной прочности 10 МПа через 24 часа).
  • Модуль Юнга:> 2 ГПа.
  • замораживание-оттаивание: потеря массы <0,1% (ASTM D4842), потеря прочности <5% после 180 циклов.
Сравнение реакции щелочного заполнителя, геополимерный цемент и портландцемент, ASTM C227
  • мокрый-сухой: потеря массы <0,1% (ASTM D4843).
  • выщелачивание в воде через 180 дней: K 2 O <0,015%.
  • водопоглощение: <3%, не зависит от проницаемости.
  • гидравлическая проницаемость: 10-10 м / с.
  • серная кислота, 10%: потеря массы 0,1% в сутки.
  • соляная кислота, 5%: потеря массы 1% в день.
  • КОН 50%: потеря массы 0,02% в день.
  • раствор аммиака: потери массы не наблюдается.
  • раствор сульфата: усадка 0,02% через 28 дней.
  • реакция щелочной агрегат: нет расширения через 250 дней (-0,01%), как показано на рисунке, по сравнению с портландцементом (ASTM C227). Эти результаты были опубликованы в 1993 году. Геополимерные связующие и цементы даже с содержанием щелочи до 10% не вызывают опасной реакции щелочного агрегата при использовании с агрегатом нормальной реакционной способности.

Потребность в стандартах

В июне 2012 года учреждение ASTM International (бывшее Американское общество испытаний и материалов, ASTM) организовало симпозиум по геополимерным связующим системам. В предисловии к симпозиуму говорится: « Когда были написаны технические условия для портландцемента, непортландские вяжущие были редкостью ... Новые вяжущие, такие как геополимеры, все чаще исследуются, продаются как специальные продукты и изучаются для использования в конструкционном бетоне. Этот симпозиум призван предоставить ASTM возможность рассмотреть вопрос о том, обеспечивают ли существующие стандарты на цемент, с одной стороны, эффективную основу для дальнейшего изучения геополимерных связующих, а с другой стороны, надежную защиту пользователей этих материалов .

Существующие стандарты портландцемента не адаптированы к геополимерным цементам. Они должны быть созданы специальным комитетом. Однако для этого также требуется наличие стандартных геополимерных цементов. В настоящее время каждый специалист представляет свой рецепт, основанный на местном сырье (отходах, побочных продуктах или экстракте). Необходимо правильно выбрать категорию геополимерного цемента. В отчете «Состояние исследований и разработок геополимеров за 2012 год» предлагается выделить две категории, а именно:

  • Геополимерный цемент на основе шлака / летучей золы типа 2: летучая зола доступна в основных развивающихся странах;
а также
  • Геополимерный цемент на основе ферросиалата: это геологическое сырье, богатое железом, присутствует во всех странах мира.
а также
  • соответствующий удобный геополимерный реагент.

использованная литература

  1. ^ «Цемент производит больше загрязнения, чем все грузовики в мире» . Bloomberg.com . 23 июня 2019.
  2. ^ См. Примеры на странице Института геополимеров http://www.geopolymer.org/applications/geopolymer-cement
  3. ^ "Детали публикации - Тротуары - Федеральное управление шоссейных дорог" .
  4. ^ "Дом" . Банах .
  5. ^ "Геополимер и технология, активированная щелочью - Зеобонд" . www.zeobond.com .
  6. ^ https://web.archive.org/web/20160303172718/http://www.geopolymers.com.au/science/geopolymerization . Архивировано из оригинала 3 марта 2016 года . Проверено 16 января, 2016 . Отсутствует или пусто |title=( справка )
  7. ^ Gluchovskij VD: "Gruntosilikaty" Gosstrojizdat Киев 1959, патент СССР 245 627 (1967), патент СССР 449894 (Патентные заявл 1958, выданные1974 году.).
  8. ^ "{название}" . Архивировано из оригинала на 2016-03-03 . Проверено 26 января 2013 .
  9. ^ «Почему щелочно-активированные материалы НЕ являются геополимерами? - Институт геополимеров» . www.geopolymer.org . Проверено 26 мая 2018 .
  10. ^ "{название}" . Архивировано из оригинала на 2016-03-03 . Проверено 26 января 2013 .
  11. ^ См. В исх. 2
  12. ^ Давидовиц, Дж. И Сойер, Дж. Л. (1985), Ранний высокопрочный минеральный полимер, Патент США 4 509 985, 1985, поданный 22 февраля 1984 г. Первый коммерческий геополимерный цемент был придуман Pyrament 2000 ™, предназначенный для операций ремонта и ямочного ремонта.
  13. ^ Gimeno, D .; Давидовиц, Дж .; Marini, C .; Rocher, P .; Tocco, S .; Cara, S .; Diaz, N .; Сегура, К. и Систу, Г. (2003), Разработка силикатного цемента из стеклообразных щелочных вулканических пород: интерпретация предварительных данных, относящихся к химико-минералогическому составу геологического сырья. Бумага на испанском языке, бол. Soc. Esp. Cerám. Видрио , 42 , 69–78. [Результаты Европейского исследовательского проекта GEOCISTEM (1997), Экономически эффективные геополимерные цементы для безвредной стабилизации токсичных элементов, Заключительный технический отчет, 30 апреля 1997 г., Брюссель, проект, финансируемый Европейской комиссией, Brite-Euram BE-7355-93, С 1 января 1994 г. по 28 февраля 1997 г.].
  14. ^ Паломо, А .; Груцек М.В. и Бланко М.Т. (1999), Активированная щелочью летучая зола: цемент будущего, Cement Concrete Res , 29 , 1323–1329.
  15. ^ GEOASH (2004–2007), проект GEOASH был реализован при финансовом гранте Исследовательского фонда угля и стали Европейского сообщества, номер контракта RFC-CR-04005. В нем участвуют: Antenucci D., ISSeP, Льеж, Бельгия; Нугтерен Х. и Буцелаар-Ортлиб В., Делфтский технологический университет, Делфт, Нидерланды; Давидовиц Ж., Корди-Жеополимер Сарл, Сен-Кантен, Франция; Фернандес-Перейра К. и Луна Й., Севильский университет, Школа промышленной инженерии, Севилья, Испания; Искьердо и М., Керол X., CSIC, Институт наук о Земле им. Жауме Альмера , Барселона, Испания.
  16. ^ Искьердо, М .; Querol, X .; Давидовиц, Дж .; Antenucci, D .; Нугтерен, Х. и Фернандес-Перейра, К. (2009), Геополимеры на основе угольной золы: микроструктура и выщелачивание металлов, Журнал опасных материалов , 166 , 561–566.
  17. ↑ См. Главу 12 в книге Дж. Давидовица « Геополимерная химия и приложения» .
  18. ^ Давидовиц, Дж. И др., Геополимерный цемент типа кальций-ферроалюминийсиликатного полимера и процесс производства, патентная публикация РСТ WO 2012/056125.
  19. ^ Сильверстрим, Т .; Ростами, H .; Ларральде, Дж. К. и Самади-Майбоди, А. (1997), Зольный вяжущий материал и способ изготовления продукта, Патент США 5 601 643.
  20. ^ Ван Яарсвельд, JGS, ван Девентер, JSJ и Lorenzen L. (1997), Потенциальное использование геополимерных материалов для иммобилизации токсичных металлов: Часть I. Теория и приложения, Minerals Engineering , 10 (7), 659–669.
  21. ^ См. Видео с основной конференции о состоянии исследований и разработок геополимеров в 2012 г. в «Архивной копии» . Архивировано из оригинала на 2013-04-15 . Проверено 18 января 2013 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка ), первый раздел: Геополимероведение, а также третий раздел Геополимерные цементы; Настоящим производителем этого цемента является компания Banah UK ( http://www.banahuk.co.uk ).
  22. ^ Rangan, BV, (2008),низким уровнем кальция летучей золы-Based геополимер Бетон, Глава 26 в бетон Строительство Handbook Engineering , редактор главного Е.Г. Nawy, второе издание, CRC Press, НьюЙорк.
  23. ^ см. раздел 5 http://www.wbcsdcement.org/pdf/CSI%20GNR%20Report%20final%2018%206%2009.pdf
  24. ^ Давидовиц Дж. (1993), Углекислотное парниковое тепло: какое будущее у портландцемента, Симпозиум по новым технологиям по цементам и бетонам в глобальной окружающей среде . См. Также исх. 25
  25. ↑ Пирс Фред, Бетонные джунгли перегреваются, New Scientist , выпуск 2091 (19 июля 1997 г.), стр. 14); https://www.newscientist.com/article/mg15520912.200-the-concrete-jungle-overheats.html
  26. ^ См. Видео основного доклада «Состояние геополимера 2012», Раздел 3: Геополимерные цементы на время: 32 мин, в «Архивной копии» . Архивировано из оригинала на 2013-04-15 . Проверено 18 января 2013 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  27. ^ Маклеллан, Б. С; Уильямс, Р. П.; Lay, J .; Arie van Riessen, A. и Corder GD, (2011), Затраты и выбросы углерода для геополимерных паст по сравнению с обычным портландцементом, Journal of Cleaner Production , 19 , 1080–1090
  28. ^ М. Криадо и другие, «Активированная щелочью летучая зола: влияние добавок на реологию пасты», Rheologica Acta, 48.4 (2009), 447–55 (стр. 452) https://doi.org/10.1007/s00397-008 -0345-5
  29. ^ Рамеш Кумар Чоухан и другие, «Суперпластификатор на основе рисовой шелухи для повышения эффективности геополимерного бетона из летучей золы», Emerging Materials Research, 7.3 (2018), 169–77 (стр. 169), доступно по адресу https: // www. researchgate.net/publication/327373353_Rice_Husk_based_Superplasticizer_to_Increase_Performance_of_Fly_Ash_Based_Geopolymer_Concrete
  30. ^ Бехзад Нематоллахи и Джей Санджаян, «Влияние различных суперпластификаторов и комбинаций активаторов на удобоукладываемость и прочность геополимера на основе летучей золы», Материалы и дизайн, 57 (2014), 667–72 (стр. 670), доступно по адресу https: // www.researchgate.net/publication/263084789_Effect_of_different_superplasticizer_and_activator_combinations_on_workability_and_strength_of_fly_ash_based_geopolymer
  31. ^ Ф. Пуэртас, К. Варга и М.М. Алонсо, «Реология шлаковых паст, активированных щелочами. Влияние природы и концентрации активирующего раствора », Цемент и бетонные композиты, 53 (2014), 279–88 (стр. 286), https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.201 4.07.012
  32. ^ Пуэртас, Варга, и Алонсо, стр. 284
  33. ^ Хуа Сюй, «Геополимеризация алюмосиликатных минералов», 2002, стр. 245, доступно по адресу https://minerva-access.unimelb.edu.au/bitstream/handle/11343/38811/65936_00000332_01_Xu.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  34. ^ Геополимеры: структура, обработка, свойства и промышленное применение, под ред. Джона Л. Провиса, Woodhead Publishing in Materials (Оксфорд: Woodhead Publ. Limited, 2009), стр. 214
  35. ^ М. Стрижов, «Новые вяжущие системы и бетонные концепции для строительства с низким уровнем выбросов - проблемы, связанные с удобоукладываемостью свежего бетона», Технический университет Дрездена, 2019, стр. 20, доступно по адресу https://german-translator.org/MS-BSc.pdf
  36. ^ Бехзад Нематоллахи и Джей Санджаян, «Эффективность доступных суперпластификаторов на геополимерах», Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology, 7.7 (2014), 1464–68 (p. 1280), доступно по адресу https: //www.researchgate. net / publishing / 263084816_Efficacy_of_Available_Superplasticizers_on_Geopolymers
  37. ↑ Бхарат Бхушан Джиндал и другие, «Повышение прочности на сжатие геополимерного бетона с низким содержанием кальция и летучей золы с помощью алккофина», Advances in Concrete Construction, 5.1 (2017), 17–29 (стр. 25), доступно по адресу http: //www.techno -press.org/content/?page=article&journal=acc&volume=5&num=1&ordernum=2
  38. ^ Партха Саратхи Деб, Прадип Нат и Прабир Кумар Саркер, «Влияние измельченного гранулированного доменного шлака с летучей золой и содержанием активатора на удобоукладываемость и прочностные свойства геополимерного бетона, отвержденного при температуре окружающей среды», Материалы и конструкция (1980) - 2015), 62 (2014), 32–39 (с. 9).
  39. ^ Рамеш Кумар Чоухан и другие, «Суперпластификатор на основе рисовой шелухи для повышения эффективности геополимерного бетона из летучей золы», Emerging Materials Research, 7.3 (2018), 169–77 (стр. 173), доступно по адресу https: // www. icevirtuallibrary.com/doi/full/10.1680/jemmr.18.00035
  40. ^ Томас Рихтер, 'Zement-Merkblatt B16' (Бундесфербанд дер Deutschen Zementindustrie эВ, 2002), стр. 1.
  41. ^ М. Фарид Ахмед, М. Фадхил Нуруддин и Насир Шафик, «Характеристики прочности на сжатие и удобоукладываемости самоуплотняющегося геополимерного бетона на основе летучей золы с низким содержанием кальция», Международный журнал гражданской и экологической инженерии, 5.2 (2011), 7 (стр. 68), доступно по адресу https://www.researchgate.net/publication/277992082_Compressive_Strength_and_Workability_Characteristics_of_Low-Calcium_Fly_ash-based_Self-Compacting_Geopolymer_Concrete
  42. ↑ См. Главы 16 и 17 в книге « Геополимерная химия и приложения» , Джозеф Давидовиц.
  43. ^ Давидовиц, Дж., (1993), Геополимерный цемент для минимизации потепления парниковых газов углекислым газом, Материалы на основе цемента: настоящее, будущее и экологические аспекты, Ceramic Transactions , 37 , 165–182.
  44. ^ Ли, К.-Л .; Huang, G.-H .; Chen, J .; Ван Д. и Тан X.-С. (2005), Ранние механические свойства и долговечность геополимера, Протоколы Геополимера 2005 , 117–120. использовали другой стандарт, ASTM C 441-97, согласно которому порошкообразное кварцевое стекло является реактивным мелкодисперсным элементом. Растворы портландцемента показали расширение за 90 дней в диапазоне 0,9–1,0%, тогда как геополимерный цемент практически не изменился с небольшой усадкой -0,03% за 90 дней.
  45. ^ Смотрите видео в «Архивной копии» . Архивировано из оригинала на 2013-04-15 . Проверено 18 января 2013 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )

Библиография

  • Геополимерная химия и приложения , Джозеф Давидович, Институт геополимера, Сен-Кантен, Франция, 2008 г., ISBN  9782951482098 (4-е изд., 2015 г.). На китайском языке: National Defense Industry Press, Пекин, ISBN  9787118074215 , 2012.
  • Структура геополимеров, обработка, свойства и промышленное применение , Джон Л. Провис и Дженни С. Дж. Ван Девентер, Woodhead Publishing, 2009, ISBN  9781845694494 .

внешние ссылки