Geopolymer Là Gì

  -  
Công nghệ

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

I- GIỚI THIỆU

Hiện nay, đã bao gồm những cảnh báo về vấn đề ô nhiễm và độc hại môi trường bởi rác thải, khí thải và hiện tượng trái khu đất nóng dần vì chưng hệ quả của hiệu ứng nhà kính. Giữa những nguyên nhân góp sức một lượng to khí CO2 vào khí quyển là công nghiệp sản xuất xi-măng truyền thống. Theo mong tính của một số trong những tác giả, cung cấp một tấn xi măng portland đồng nghĩa với vấn đề thải ra một tấn khí CO2 từ đá vôi và than đốt. Chính vì vậy, một vài nước vẫn khuyến khích phát triển một một số loại chất kết dán mới có thể thay thế xi-măng portland truyền thống, đó là xi măng pôlime hay còn gọi là “Geopolymer- cement”. Xi măng GEOPOLYMER là loại vật tư mới. Thực chất cơ bản của nó là một POLYMER VÔ CƠ, vẫn được các tác mang trên cố kỉnh giới nghiên cứu và phân tích từ những năm 70 của cố kỷ XX.

Hiện nay, nhiều sản phẩm dưới dạng xi-măng hay keo dính nối được trình làng với đông đảo thương hiệu độc quyền ở các nước châu Âu cùng Mỹ. Những thành phầm này được áp dụng trong nhiều nghành nghề từ gạch ốp xây dựng, bêtông độ mạnh cao, tấm panô giải pháp nhiệt, mang đến những sản phẩm composite chịu lửa, bền hóa học…


*

Dựa trên những nguyên tắc cơ phiên bản và cửa hàng khoa học của việc tổng hợp bắt buộc một POLYMER VÔ CƠ, công ty chúng tôi đã hoàn thiện công nghệ sản xuất xi măng GEOPOLYMER từ số đông khoáng sét bằng những phương pháp nghiên cứu giúp thực nghiệm. Hiện đang rất được triển khai sinh sống qui tế bào nhỏ.

Đi từ nguyên vật liệu thô là đất nung và số đông phế thải trong công nghiệp như tro bay, xỉ lò cao, rác thải vào xây dựng… qua cách xử trí và phối trộn với phụ gia hoạt tính ngơi nghỉ tỉ lệ ưa thích hợp, sinh sản thành một sản phẩm kết dính hoàn toàn có thể thay thế hoàn toàn cho sứ mệnh của xi-măng Portland truyền thống. Ngân sách chi tiêu và thiên tài của nhiều loại vật liệu này có thể đối đầu với những sản phẩm xi măng portland đang xuất hiện trên thị trường.

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

Cơ chế đóng góp rắn của xi măng geopolymer tựa như như chế độ tổng hợp phần đa khoáng felspat cùng zeolite nhân tạo. Thực chất của quy trình là mọi phản ứng trùng ngưng của những khoáng aluminosilicate khoáng sét, xảy ra ở điều kiện thủy nhiệt độ ở nhiệt độ từ 20 – 150oC, trong môi trường thiên nhiên có độ pH cao, áp suất khí quyển.

Sản phẩm tổng phù hợp từ các aluminosilicate là phần đông POLYMER VÔ CƠ, bao gồm xương là những nguyên tố say đắm – O – Al, cấu trúc vô định hình đến nửa kết tinh, cơ phiên bản có những các loại sau:

Polysialate -Si-O-Al-O-,

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

Những POLYMER cơ phiên bản dựa trên phần nhiều silicate nhôm là poly sialate. Khung sialate bao hàm những tứ diện SiO4 cùng AlO4 được nối xen kẹp cùng nhau bằng những nguyên tố oxy. Mọi ion dương Na+, K+, Li+, Ca++, Ba++, NH4+, H3O+ hiện tại diện trong các hốc của khung để thăng bằng điện tích của Al+++.

Công thức kinh nghiệm tay nghề của poly sialate :

Mn-SiO2z-AlO2n, wH2O.Bạn sẽ xem: (doc) geopolymer là gì, tò mò về bê tông geopolymer

Trong đó :

M – các cation sắt kẽm kim loại kiềm tuyệt kiềm thổ.

n - cường độ pôlime hóa

z - 1,2,3

Ở ánh nắng mặt trời thấp hơn 100oC, sự pôlime hóa các khoáng đồ sét là bội phản ứng hóa học giữa các oxyt aluminosilicate cùng với polisilicate kiềm sinh sản thành một size xương đê mê – O – Al sinh sống trạng thái vô đánh giá đến nửa kết tinh. Kết cấu các silico-aluminate theo 3 chiều trong không gian thật bền chắc;

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


*

Quá trình đông rắn của xi măng GEOPOLYMER cũng dựa vào phản ứng này.

Khác với nguyên tắc đóng rắn của xi măng portland là quy trình kết tinh trong nước của các silicate can xi với size phân tử SiO3Ca, xi măng GEOPOLYMER với lý lẽ đóng rắn là quá trình polymer hóa với kích thước 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 hạn đông kết và cường độ phòng nén:

Thực nghiệm cho thấy, tùy thuộc vào thành phần và phần trăm phối trộn, ít nước thêm vào… thời gian bắt đầu đông kết của vữa đổi khác từ 10 phút mang lại 45 phút. Kết thúc quá trình đông kết khoảng từ là một đến 2 giờ sau khoản thời gian trộn vữa. Cường độ chống nén của xi-măng cũng có thể sớm giành được ~ 20 Mpa 200 kg/ Cm2 sau 4 giờ hình 1.

Bạn đang xem: Geopolymer là gì


*

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

3.2 Đặc tính nhiệt độ và độ bền axit của xi măng Geopolymer

Các mẫu mã thử được phối trộn dưới dạng phần đa thỏi bêtông, sau thời điểm đóng rắn 1 tuần, mang đo cường độ phòng nén trước và sau khoản thời gian nhúng vào hỗn hợp axit H2SO4 2%, theo dõi và quan sát trong 4 tuần, 12 tuần với 24 tuần. Cường độ phòng nén của những mẫu thử chuyển đổi do tác động của dung dịch axit theo sơ đồ dùng hình 2.


*

Hình 2: Sơ đồ tác động của dung dịch axit mang đến độ phòng nén của bê tông pôlime.

Về tính chịu nhiệt, những mẫu gạch men được nung đến ánh sáng 10000C ko thấy hiện tượng lạ nứt và độ co rút thấp 0,3%.

Từ phần đông thí nghiệm trên cho biết thêm tính năng quá trội của xi măng pôlime hay GEOPOLYMER là chịu đựng nhiệt, bền axit so với xi-măng portland truyền thống. Ngoài những ưu thế kể trên, xi-măng Geopolymer và công nghệ sản xuất nó còn có tương đối nhiều ưu điểm khác như:

1- technology sản xuất solo giản, nguyên liệu sét vào nước, địa phương như thế nào cũng rất có thể làm được phụ thuộc nguồn nguyên liệu phong phú. Nguyên liệu rất có thể tận dụng được số đông chất phế truất thải trong công nghiệp tro, xỉ,….

2- xi măng pôlime tốt GEOPOLYMER ko kén chọn cốt liệu như mèo sông, mèo biển, khu đất tạp... Vì vậy, nó được ứng dụng vào các nghành nghề sản xuất mà lại xi măng truyền thống lịch sử không làm được như gốm, men, lớp phủ, composite vô cơ…

3- vấn đề sản xuất và sử dụng xi-măng pôlime xuất xắc GEOPOLYMER vào những ngành truyền thống, vốn buộc phải qua nung ví dụ như: gốm, gạch, ngói…, sẽ giảm thiểu tác nhân gây ra khí thải làm độc hại môi trường, hiệu ứng công ty kính.

IV- KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA XI MĂNG GEOPOLYMER

1- nghành nghề dịch vụ xây dựng: xi măng GEOPOLYMER từ khoáng sét làm chất kết dính chũm thế hoàn toàn xi măng portland truyền thống, có thể áp dụng cho những vùng phèn, mặn. Bê tông làm từ xi-măng GEOPOLYMER có khả năng bền hóa học, chịu đựng nhiệt, chịu được sự khắc nghiệt của thời tiết.

2- nghành nghề gốm không nung: xi-măng GEOPOLYMER từ đất nung làm nguyên liệu để thêm vào những sản phẩm gốm dân dụng không nung, gốm mỹ thuật không nung, men gốm ko nung.

3- nghành sản xuất vật tư xây dựng: xi măng pôlime không tuyển chọn cốt liệu. Do thế, bọn chúng được dùng để sản xuất những vật liệu thi công không nung như gạch xây ko nung, gạch lát nền không nung, ngói không nung, gạch gốm trang trí không nung và nhiều loại vật liệu ko nung khác.

4- nghành giao thông: xi măng GEOPOLYMER được ứng dụng để làm đường với thời gian chịu đựng và độ chịu cài cao bởi nguyên liệu đất tại chỗ.

5- bên cạnh những nghành thông dụng nói trên, khả năng ứng dụng của xi măng GEOPOLYMER rất có thể áp dụng vào những nghành nghề khác như: Khuôn đúc chịu đựng nhiệt, gạch chịu lửa, xử lý môi trường xung quanh bê tông hóa những một số loại rác ô nhiễm, rác rưởi phóng xạ, composite chịu lực, sức chịu nóng khi kết hợp với các gai cacbon, tua thủy tinh.


*

V- KẾT LUẬN

Xi măng GEOPOLYMER từ khoáng sét là 1 loại vật tư mới. Ví như được đầu tư sản xuất phổ thông nó sẽ có ý nghĩa thực tiễn khôn cùng to lớn. Cung cấp và sử dụng xi măng GEOPOLYMER kế bên việc nâng cao chất lượng, hạ giá cả của sản phẩm, nó còn góp phần đảm bảo an toàn sự ô nhiễm môi trường, tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm túi tiền giá thành của một kg xi măng pôlime khoảng tầm 800 – 1000 đồng.

Tiềm năng vận dụng cho loại vật tư này đang xuất hiện một chân trời rộng lớn, tự những thành phầm cho nông thôn đến các sản phẩm cao cấp cho đô thị; từ các ngành tiểu thủ công đến cấp dưỡng công nghiệp.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

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

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

Xem thêm: Nhóm Máu B Là Gì - Nhóm Máu B Và Các Đặc Trưng Cơ Bản

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, Australia.

Xem thêm: " Set Apart Là Gì ? English Vocabulary, Profile Picture

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

Kubet