Geopolimer çimento - Geopolymer cement

Geopolimer çimento , oda sıcaklığında sertleşen bir bağlayıcı sistemdir.

Minerallerin listesi, jeopolimer çimento yapımında kullanılan kimyasallar

Geleneksel Portland çimentosuna göre daha çevre dostu bir alternatiftir . Çimento üretiminin karbon ayak izini önemli ölçüde azaltmak için minimum düzeyde işlenmiş doğal malzemelere veya endüstriyel yan ürünlere dayanır ve aynı zamanda birçok yaygın beton dayanıklılık sorununa karşı oldukça dirençlidir.

Portland bazlı çimentolardan daha hızlı kürlenebilen jeopolimer çimentolar mevcuttur.

Üretme

Geopolymer çimento üretimi gibi bir alüminosilikat ön-madde malzemesi gibi gerektirir metakaolin veya uçucu kül bir molar oranda MR SiO ile, örneğin, sodyum veya potasyum (çözünür silikatlar, kullanıcı dostu bir alkalin reaktif 2 M 2 O ≥ 1.65, M, Na ya da K ) ve su (aşağıdaki "kullanıcı dostu" reaktif tanımına bakın). Oda sıcaklığında sertleştirme, genellikle yüksek fırın cürufu olan bir kalsiyum katyon kaynağının eklenmesiyle daha kolay elde edilir .

Geopolimer çimentolar, Portland bazlı çimentolardan daha hızlı kürlenecek şekilde formüle edilebilir ; bazı karışımlar nihai güçlerinin çoğunu 24 saat içinde kazanır. Ancak, aynı zamanda, bir beton mikserinde ön döküm veya teslimat için bir parti tesisinde karıştırılabilecekleri kadar yavaş ayarlanmalıdırlar. Geopolimer çimento ayrıca silikat kaya bazlı agregalarla güçlü bir kimyasal bağ oluşturma yeteneğine de sahiptir . Mart 2010'da, ABD Ulaştırma Bakanlığı Federal Karayolu İdaresi, Geopolymer Concrete başlıklı bir TechBrief yayınladı ve şunları söyledi:

Esasen Portland çimentosu gibi karıştırılabilen ve sertleştirilebilen çok yönlü, uygun maliyetli jeopolimer çimentoların üretimi, oyunun kurallarını değiştiren bir ilerlemeyi temsil edecek ve ulaşım altyapısının inşasında ve inşaat endüstrisinde devrim yaratacaktır.

jeopolimer beton

'Jeopolimer çimento' ve 'jeopolimer beton' terimlerinin anlamları arasında genellikle bir karışıklık vardır. Bir çimento bir bağlayıcıdır, oysa beton, çimentonun su (veya jeopolimer çimento durumunda bir alkali çözelti) ve taş agregaları ile karıştırılması ve sertleştirilmesinden kaynaklanan kompozit malzemedir. Her iki tipteki malzemeler (jeopolimer çimentolar ve jeopolimer betonlar) uluslararası olarak çeşitli pazarlarda ticari olarak mevcuttur.

Kimya: Portland çimentosu vs Geopolimer çimentosu

Geopolimerizasyon GP ile karşılaştırıldığında Portland çimento kimyası

Solda: Portland çimentosunun (PC) kalsiyum silikatın kalsiyum silikat hidrat (CSH) ve portlandite, Ca(OH) 2'ye hidrasyonu yoluyla sertleşmesi .

Sağda: potasyum oligo-(sialat-siloxo)'nun potasyum poly(sialate-siloxo) çapraz bağlı ağda poli-yoğunlaştırılması yoluyla jeopolimer çimentonun (GP) sertleştirilmesi (ayarlanması).

Bir jeopolimer bileşiği ısı ayarı gerektiriyorsa, buna jeopolimer çimentosu değil, jeopolimer bağlayıcı denir .

Alkali ile aktifleştirilmiş malzemelere karşı jeopolimer çimentolar.

Geopolimerizasyon kimyası, Portland çimento uzmanları tarafından kullanılanlardan açıkça farklı olan uygun terminolojileri ve kavramları gerektirir. Ana makale jeopolimer, geopolimer çimentoların nasıl inorganik polimer kategorisine ait olduğunu özetler . Bu konuda, Avustralya Geopolimer İttifakı web sitesinde şu ifadeyi özetlemektedir: " Joseph Davidovits , bu kimyasal süreçleri ve ortaya çıkan malzeme özelliklerini daha iyi açıklamak için bir jeopolimer (bir Si/Al inorganik polimer) kavramını geliştirdi. perspektifte geleneksel çimento kimyasının klasik kristalli hidratasyon kimyasından uzaklaşan büyük bir değişim Bugüne kadar bu kayma, bu tür reaksiyon kimyasını Portland çimento terminolojisinde açıklama eğiliminde olan alkali ile aktifleştirilmiş çimentolar alanındaki uygulayıcılar tarafından iyi kabul edilmemiştir .

Aslında, jeopolimer çimento bazen 50 yıldan daha uzun bir süre önce eski Sovyetler Birliği olan Ukrayna'da VD Glukhovsky tarafından geliştirilen alkali ile aktive edilmiş çimento ve beton ile karıştırılmaktadır. Başlangıçta "toprak silikat betonları" ve "toprak çimentoları" isimleri altında biliniyorlardı. Portland çimentosu beton zararlı etkilenebilir çünkü alkali-agrega reaksiyonu , AAR veya icat alkali-silika reaksiyonu ifade, (örneğin, beton yapılarda RILEM Komitesi 219-ACS Agrega Reaksiyonu bakınız) icat ASR alkali aktivasyon olumsuz bir etkisi vardır inşaat mühendisleri hakkında. Bununla birlikte, uygun bir agrega seçildiğinde, jeopolimer çimentolar genel olarak bu zararlı reaksiyonları göstermez (aşağıdaki Özellikler'e bakın) - jeopolimerler ayrıca asidik ortamlarda da çalışarak onları AAM'den ayırır. Ek olarak, alkali ile aktive olan malzemeler polimer değildir, bu nedenle jeopolimerler olarak adlandırılamazlar ve karıştırılamazlar. Aslında, polimer kimyası, kalsiyum hidrat veya çökelti kimyasına kıyasla kökten farklıdır. Bununla birlikte, birkaç çimento bilimcisi, alkali ile aktive olan malzemeler veya alkali ile aktive olan jeopolimerler ile ilgili terminolojiyi desteklemeye devam ediyor . AAM olarak kısaltılan bu çimentolar, alkali ile aktifleştirilmiş cüruflar, alkali ile aktifleştirilmiş kömür uçucu külleri ve çeşitli harmanlanmış çimentolama sistemlerinin spesifik alanlarını kapsar (bkz. RILEM Teknik komitesi 247-DTA).

Kullanıcı dostu alkali reaktifler

Kullanıcı dostu ve kullanıcı dostu kimyasal reaktiflerin listesi

Geopolimerizasyon toksik organik çözücülere değil sadece suya dayansa da, tehlikeli olabilecek kimyasal bileşenlere ihtiyaç duyar ve bu nedenle bazı güvenlik prosedürleri gerektirir. Malzeme Güvenliği kuralları, alkali ürünleri iki kategoride sınıflandırır: aşındırıcı ürünler (burada adı: düşman) ve tahriş edici ürünler (burada adı: dost). İki sınıf, ilgili logoları aracılığıyla tanınabilir.

Tablo bazı alkali kimyasalları ve bunlara karşılık gelen güvenlik etiketlerini listeler. Aşındırıcı ürünler eldiven, gözlük ve maske ile ele alınmalıdır. Bunlar kullanıcı düşmanca ve uygun güvenlik prosedürleri olmadan kitle uygulamalarında hayata edilemez. İkinci kategoride tipik kütle ürünleri olan Portland çimentosu veya sönmüş kireç bulunur. Bu sınıfa mensup Geopolymeric alkalin reaktifleri olarak da adlandırılan edilebilir Kullanıcı dostu alkali bileşen ve tozlar potansiyel inhalasyon riski tahriş edici niteliği hala uygun seçimi ve kullanımını gerektiren rağmen kişisel koruyucu ekipman her durumda olduğu gibi, burada kimyasal madde veya tozlar işlenir.

Sözde geliştirilmesi alkali aktive-çimento ya da alkali ile aktive edilmiş geopolymers (bazıları tarafından kabul ikinci hatalı terminoloji gibi) yanı sıra çok sayıda tarifleri özellikle uçucu kül, kullanım göre, literatürde ve Internet üzerinde bulunan molar oranlarda alkali silikatlar SiO 2 M: 2 : 1.20 aşağıdaki O, veya sistem saf NaOH (8M veya 12 M) göre. Bu koşullar, sıradan iş gücü için kullanıcı dostu değildir ve sahada kullanılıyorsa, kişisel koruyucu ekipmanın dikkatli bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir. Gerçekten de, yasalar, yönetmelikler ve eyalet direktifleri, çalışanların güvenliği için daha fazla sağlık koruması ve güvenlik protokolü uygulanması için baskı yapıyor.

Tersine, sahada kullanılan Geopolimer çimento reçeteleri genellikle 1.45 ila 1.95, özellikle 1.60 ila 1.85 arasında değişen başlangıç ​​molar oranlarına sahip alkali çözünür silikatları içerir, yani kullanıcı dostu koşullar. Araştırma için bazı laboratuvar reçetelerinin molar oranları 1.20 ila 1.45 aralığında olabilir.

Geopolimer çimento kategorileri

Geopolimer çimento kategorileri şunları içerir:

  • Cüruf bazlı jeopolimer çimento.
  • Kaya bazlı jeopolimer çimento.
  • Uçucu kül bazlı jeopolimer çimento
    • tip 1: alkali ile aktifleştirilmiş uçucu kül jeopolimeri.
    • tip 2: cüruf/uçucu kül bazlı jeopolimer çimento.
  • Ferro-sialat bazlı jeopolimer çimento.

Cüruf bazlı jeopolimer çimento

Bileşenler : metakaolin (MK-750) + yüksek fırın cürufu + alkali silikat (kullanıcı dostu).
Geopolimerik yapı: Si:Al = 2 aslında Si:Al=1, Ca-poly(di-sialate) (anorthite type) + Si:Al =3 , K-poly(sialate-disiloxo) (ortoklaz) katı çözeltisi tipi) ve CSH Ca-silikat hidrat.

1980'lerde geliştirilen ilk jeopolimer çimento (K,Na,Ca)-poli(sialat) (veya cüruf bazlı jeopolimer çimento) tipindeydi ve Joseph Davidovits ve JL Sawyer tarafından Lone Star Industries'de yürütülen araştırma geliştirmelerinden kaynaklandı. , ABD ve Pyrament® çimentonun icadını verdi. Amerikan patent başvurusu 1984'te yapıldı ve US 4,509,985 patenti 9 Nisan 1985'te 'Erken yüksek mukavemetli mineral polimer' başlığıyla verildi.

Kaya bazlı jeopolimer çimento

Daha iyi özelliklere ve daha az CO seçilmiş volkanik tüf verimler geopolymer çimento ile MK-750 belirli bir miktar yerine 2 basit bir cüruf tabanlı geopolymer çimentoya göre emisyon.

İmalat bileşenleri: metakaolin MK-750, yüksek fırın cürufu, volkanik tüfler (kireçlenmiş veya kalsine edilmemiş), maden artıkları ve alkali silikat (kullanıcı dostu).
Jeopolimerik yapı: Si:Al = 3, aslında Si:Al=1 Ca-poli(di-sialat) (anortit tipi) + Si:Al =3–5 (Na,K)-poli(silat) katı çözeltisi -multisiloxo) ve CSH Ca-silikat hidrat.

Uçucu kül bazlı jeopolimer çimentolar

Daha sonra 1997 yılında, bir yanda cüruf bazlı jeopolimerik çimentolar, diğer yanda uçucu küllerden zeolit ​​sentezi üzerine yapılan çalışmalara dayanarak Silverstrim ve ark. ve van Jaarsveld ve van Deventer, jeopolimerik uçucu kül bazlı çimentolar geliştirdi. Silverstrim ve ark. ABD Patenti 5,601,643'ün başlığı 'uçucu kül çimentolu malzeme ve bir ürün yapma yöntemi' idi.

Şu anda, silisli (EN 197) veya Sınıf F (ASTM C618) uçucu kül bazlı iki tip vardır:

  • Tip 1: alkali ile aktive olan uçucu kül jeopolimeri (kullanıcıya düşman):
Çoğu durumda 60–80°C'de ısıyla kürleme gerektirir; çimento olarak ayrı üretilmemekte, doğrudan uçucu kül esaslı beton olarak üretilmektedir. NaOH (kullanıcıya düşman) + uçucu kül: Si:Al= 1 ila 2, zeolitik tip (şabazit-Na ve sodalit) yapılara sahip bir alümino-silikat jele gömülü kısmen reaksiyona giren uçucu kül parçacıkları.
  • Tip 2: cüruf/uçucu kül bazlı jeopolimer çimento (kullanıcı dostu):
Oda sıcaklığında çimento sertleşmesi. Kullanıcı dostu silikat çözeltisi + yüksek fırın cürufu + uçucu kül: Si:Al= 2, (Ca,K)-poli(sialat-siloxo) ile bir jeopolimerik matris içine gömülü uçucu kül parçacıkları.

Ferro-sialat bazlı jeopolimer çimento

Özellikler, kaya bazlı jeopolimer çimentonun özelliklerine benzer ancak yüksek demir oksit içeriğine sahip jeolojik elementler içerir. Geopolimerik yapı, poli(ferro-siyalat) (Ca,K)-(-Fe-O)-(Si-O-Al-O-) tipindedir. Bu kullanıcı dostu geopolimer çimento, geliştirme ve ticarileştirme aşamasındadır.

Üretim sırasında CO 2 emisyonları

Avustralya beton uzmanı BV Rangan göre, beton için dünya çapında büyüyen bir talep karbondioksit CO, alt sürümü ile, her türlü geopolymer çimentolar gelişimi için büyük bir fırsat 2 üretim sırasında.

CO 2 emisyonları kontrast

Portland çimentosu klinkerinin üretimi , reaksiyonlara göre kalsiyum karbonatın kalsinasyonunu içerir :

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

Alümina içeren reaksiyonlar ayrıca klinkerin alüminat ve ferrit bileşenlerinin oluşumuna da yol açar .

Portland klinker 1 ton üretimi, doğrudan kimyasal CO yaklaşık 0.55 ton oluşturur 2 doğrudan bu reaksiyonların bir sonucu olarak, ve bu sayede düşürülse bile, yaklaşık karbon dioksit ilave 0.40 ton elde etmek için, karbonlu yakıtın yanmasının gerektirir proses verimliliğinde ve atıkların yakıt olarak kullanılmasında kazançlar. Ancak toplamda 1 ton Portland çimentosu 0,8–1,0 ton karbondioksit salınımına neden olur.

Nispeten, Geopolymer çimentolar önemli bir bileşen olarak kalsiyum karbonat üzerinde dayanır ve üretmezler daha az CO 2 üretimi sırasında,% 80-90% 40 aralığında, yani bir azalma. Joseph Davidovits bu konudaki ilk makaleyi Mart 1993'te Chicago, Illinois'de American Portland Cement Association tarafından düzenlenen bir sempozyumda sunmuştur.

Portland çimento endüstrisi, yasal kurumlara , yalnızca yanma emisyonuna odaklanan, kalsiyum karbonat ayrışmasıyla ilgili kısmı içermeyen CO 2 emisyon rakamlarını vermeleri için lobi yaparak güçlü bir tepki verdi . Bilimsel dergide yazılan bir makalede New Scientist : 1997 yılında belirtti ... CO için tahminler 2 çimento üretiminden emisyonları sadece eski bir kaynaktan [yakıt yanma] üzerinde yoğunlaşmıştır. İklim Değişikliği BM Hükümetlerarası Paneli CO için endüstrinin toplam katkıyı koyar 2 % 2.4 seviyesinde emisyon; Tennessee'deki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'ndaki Karbon Dioksit Bilgi Analiz Merkezi %2,6 fiyat veriyor. Şimdi Geopolimer Enstitüsü'nden Joseph Davidovits ... ilk kez her iki kaynağa da baktı. O bir yıl [dünya] Geçerli CO% 7 üretir 1,4 milyar ton dünya çimento üretimi hesapladı 2 emisyonları . On beş yıl sonra (2012) Portland çimentosu CO 2 emisyonlarının yılda 3 milyar tona yaklaşmasıyla durum daha da kötüleşti .

Karşılaştırmalı enerji kullanımı

Enerji ihtiyaçları ve CO 2 normal Portland çimentosu, kaya bazlı geopolymer çimentolar için emisyon ve kül bazlı geopolymer çimentolar uçarlar. Karşılaştırma, Portland çimentosu ile benzer dayanıma sahip, yani 28 günde ortalama 40 MPa olan jeopolimer çimentolar arasında ilerler. Konuyla ilgili olarak şu şekilde özetlenebilecek birkaç çalışma yayınlanmıştır:

Kaya bazlı jeopolimer çimento üretimi şunları içerir:

  • Ağırlıkça %70 jeolojik bileşikler (700°C'de kalsine edilmiş)
  • yüksek fırın cürufu
  • alkali silikat çözeltisi (endüstriyel kimyasal, kullanıcı dostu).

Yüksek fırın cürufunun varlığı oda sıcaklığında sertleşme sağlar ve mekanik mukavemeti arttırır.

Enerji ihtiyacı ve CO 2 Portland çimentosu ve Kaya merkezli Geopolymer çimento 1 ton için emisyonları.
Enerji ihtiyacı (MJ/ton) kalsinasyon Ezici Silikat Sol. Toplam Kesinti
Portland Çimentosu 4270 430 0 4700 0
GP-çimento, cüruf yan ürünü 1200 390 375 1965 %59
GP-çimento, cüruf üretimi 1950 390 375 2715 %43
CO 2 emisyonları (ton)
Portland Çimentosu 1.000 0.020 1.020 0
GP-çimento, cüruf yan ürünü 0.140 0,018 0.050 0.208 %80
GP-çimento, cüruf üretimi 0.240 0.018 0.050 0.308 %70

Enerji ihtiyaçları

ABD Portland Çimento Birliği'ne (2006) göre, Portland çimentosu için enerji ihtiyacı 4700 MJ/ton (ortalama) aralığındadır. Kaya bazlı jeopolimer çimento için hesaplama aşağıdaki parametrelerle yapılır:

- yüksek fırın cürufu çelik endüstrisinden yan ürün olarak temin edilebilir (ilave enerji gerekmez);
- veya üretilmelidir (granüle edilmemiş cüruftan veya jeolojik kaynaklardan yeniden ergitme).

En uygun durumda - yan ürün olarak cüruf mevcudiyeti - Portland çimentosuna kıyasla Kaya bazlı jeopolimer-çimento üretiminde enerji ihtiyacının %59'unda bir azalma vardır. En az elverişli durumda - cüruf üretimi - azalma % 43'e ulaşır.

Üretim sırasında CO 2 emisyonları

Yan ürün cüruf durumunu - - en uygun durumda CO% 80 bir azalma vardır 2 Portland çimentosu ile karşılaştırıldığında kaya bazlı geopolymer çimentonun imalatı sırasında emisyon. En az elverişli durumda - cüruf üretimi - azalma %70'e ulaşır.

Uçucu kül bazlı çimentolar F Sınıfı uçucu küller

Daha fazla ısıl işlem gerektirmezler. Bu nedenle hesaplama daha kolaydır. Bir CO 0.09 ila 0.25 ton aralığındaki emisyonları elde 2 uçucu kül-çimento bazlı / 1 ton örneğin, CO 2 75 ila% 90 aralığında azaltılır emisyonları.

İşlenebilirlik sorunları

Genel olarak, geopolimer bağlayıcı ile ilgili temel sorunlardan biri, zayıf işlenebilirliğidir: Alkali ile aktive olan Uçucu Kül, OPC'den çok daha fazla plastik viskoziteye sahiptir ve hızlı sertleşmeye eğilimlidir. Dakikalar içinde “yüksek viskoz, yönetilemez beton karışımları” üretebilir.

Bu sorunlar Portland çimentosu ile de karşı karşıya kalmış ve işlenebilirliği artıran karışım tasarımlarının ve katkıların geliştirilmesine yol açmıştır; sınırlı bir ölçüde, bu teknikler geopolimer bağlayıcıya uygulanabilir.

Dosya:Süperakışkanlaştırıcı Katkılı Geopolimer Betonlarda Çökme ve Basınç Dayanımı Değerleri

Deneysel kanıtlar, jeopolimer işlenebilirliğini arttırmanın sayısız yolu olduğunu göstermektedir:

  • Farklı öncü ve aktivatör kombinasyonlarını kullanma
  • Aktivatör konsantrasyonunun ve aktivatörün öncüye oranının ayarlanması
  • Su/bağlayıcı oranını arttırmak (Portland çimentosunda olduğu gibi, bu, işlenebilirliği artıracak ve daha sonra ısı kürü gibi mukavemet arttırıcı önlemlerle önlenebilecek beton mukavemetini azaltacaktır)
  • Belirli öncüler/aktivatör kombinasyonlarına belirli geleneksel süper akışkanlaştırıcıların eklenmesi
  • Geopolimer bağlayıcı için yeni geliştirilmiş süper akışkanlaştırıcıların eklenmesi (Alccofine, öğütülmüş granül yüksek fırın cürufu, cam tozu ve pirinç kabuğu gibi)

Bu teknikleri kullanarak, geopolimer bağlayıcının hem yüksek mukavemetli beton uygulamaları hem de kendiliğinden yerleşen beton için uygun olduğu gösterilmiştir.

Kaya bazlı jeopolimer çimentosu (Ca,K)-poli(sialat-disilokso) için özellikler

Görmek

  • ayar sırasında büzülme: < %0,05, ölçülebilir değil.
  • basınç dayanımı (tek eksenli): 28 günde > 90 MPa (yüksek erken dayanımlı formülasyon için, 4 saat sonra 20 MPa).
  • eğilme mukavemeti: 28 günde 10-15 MPa (24 saat sonra 10 MPa'lık yüksek erken mukavemet için).
  • Genç Modül: > 2 GPa.
  • donma-çözülme: kütle kaybı < %0,1 (ASTM D4842), 180 döngüden sonra mukavemet kaybı < %5.
Alkali-agrega reaksiyon karşılaştırması, Geopolimer çimento ile Portland çimentosu, ASTM C227
  • ıslak-kuru: kütle kaybı < %0,1 (ASTM D4843).
  • 180 gün sonra suda liç: K 2 O < %0.015.
  • su emme: < %3, geçirgenlikle ilgili değil.
  • hidrolik geçirgenlik: 10 −10 m/s.
  • sülfürik asit, %10: kütle kaybı günde %0,1.
  • hidroklorik asit, %5: kütle kaybı günde %1.
  • KOH %50: kütle kaybı günde %0.02.
  • amonyak çözeltisi: gözlemlenen kütle kaybı yok.
  • sülfat çözeltisi: 28 günde %0.02 büzülme.
  • alkali-agrega reaksiyonu: Portland çimentosu (ASTM C227) ile karşılaştırıldığında, şekilde gösterildiği gibi 250 gün sonra (-%0.01) genleşme yok. Bu sonuçlar 1993'te yayınlandı. %10'a kadar alkali içeriğine sahip jeopolimer bağlayıcılar ve çimentolar, normal reaktiviteli bir agrega ile kullanıldığında herhangi bir tehlikeli alkali-agrega reaksiyonu oluşturmaz.

Standartlara duyulan ihtiyaç

Haziran 2012'de, ASTM International (eski Amerikan Test ve Malzeme Derneği, ASTM) kurumu Geopolymer Binder Systems hakkında bir sempozyum düzenledi. Sempozyumun girişinde şöyle deniyor: Portland çimentosu için performans spesifikasyonları yazıldığında, portland dışı bağlayıcılar yaygın değildi... Geopolimerler gibi yeni bağlayıcılar giderek daha fazla araştırılıyor, özel ürünler olarak pazarlanıyor ve yapısal betonda kullanım için keşfediliyor. Bu sempozyum, ASTM'ye mevcut çimento standartlarının bir yandan jeopolimer bağlayıcıların daha fazla araştırılması için etkili bir çerçeve ve diğer yandan bu malzemelerin kullanıcıları için güvenilir koruma sağlayıp sağlamadığını değerlendirmesi için bir fırsat sağlamayı amaçlamaktadır .

Mevcut Portland çimento standartları, jeopolimer çimentolara uyarlanmamıştır. Ad hoc bir komite tarafından oluşturulmaları gerekir . Ancak bunu yapmak için standart jeopolimer çimentoların da bulunması gerekir. Şu anda her uzman yerel hammaddelere (atıklar, yan ürünler veya ekstrakte edilmiş) dayalı kendi reçetesini sunuyor. Doğru jeopolimer çimento kategorisinin seçilmesine ihtiyaç vardır. Geopolimer Ar-Ge'sinin 2012 Durumu, iki kategori seçmeyi önerdi:

  • Tip 2 cüruf/uçucu kül bazlı jeopolimer çimento: Uçucu küller başlıca gelişmekte olan ülkelerde mevcuttur;
ve
  • Ferro-siyalat bazlı jeopolimer çimento: bu jeolojik demir açısından zengin hammadde, dünyanın tüm ülkelerinde mevcuttur.
ve
  • uygun kullanıcı dostu jeopolimerik reaktif.

Referanslar

  1. ^ "Çimento, Dünyadaki Tüm Kamyonlardan Daha Fazla Kirlilik Üretiyor" . Bloomberg.com . 23 Haziran 2019.
  2. ^ Geopolymer Institute sayfasındaki örneklere bakın http://www.geopolymer.org/applications/geopolymer-cement
  3. ^ "Yayın Ayrıntıları - Kaldırımlar - Federal Karayolu İdaresi" .
  4. ^ "Ev" . Bana .
  5. ^ "Geopolimer ve Alkali ile Aktifleştirilen Teknoloji - Zeobond" . www.zeobond.com .
  6. ^ https://web.archive.org/web/20160303172718/http://www.geopolymers.com.au/science/geopolymerization . Arşivlenmiş orijinal 3 Mart 2016 tarihinde . 16 Ocak 2016'da alındı . Eksik veya boş |title=( yardım )
  7. ^ Gluchovskij VD:"Gruntosilikaty" Gosstrojizdat Kiev 1959, Patent SSCB 245 627 (1967), Patent SSCB 449894 (Patent uygulaması 1958, 1974 verildi).
  8. ^ "{başlık}" . Arşivlenmiş orijinal 2016-03-03 tarihinde . 2013-01-26 alındı .
  9. ^ "Neden Alkali Aktif Malzemeler Geopolimer DEĞİLDİR? – Geopolimer Enstitüsü" . www.geopolimer.org . 2018-05-26 alındı .
  10. ^ "{başlık}" . Arşivlenmiş orijinal 2016-03-03 tarihinde . 2013-01-26 alındı .
  11. ^ Bkz. 2
  12. ^ Davidovits, J. ve Sawyer, JL, (1985), Erken yüksek mukavemetli mineral polimer,22 Şubat 1984'te dosyalanan ABD Patenti 4,509,985, 1985. İlk ticari jeopolimer çimento, onarım ve yama işlemleri için tasarlanmış Pyrament 2000™ idi.
  13. ^ Gimeno, D.; Davidovits, J.; Marini, C.; Rocher, P.; Tocco, S.; Kara, S.; Diaz, N.; Segura, C. ve Sistu, G. (2003), Camsı alkali volkanik kayalardan silikat bazlı çimentonun geliştirilmesi: jeolojik hammaddelerin kimyasal-mineralojik bileşimi ile ilgili ön verilerin yorumlanması. İspanyolca kağıt, Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidrio , 42 , 69-78. [Avrupa Araştırma Projesi GEOCISTEM'den (1997), Toksik Elementlerin Zararsız Stabilizasyonu için Maliyet Etkili Geopolimerik Çimentolar, Nihai Teknik Rapor, 30 Nisan 1997, Brüksel, Avrupa Komisyonu tarafından finanse edilen proje, Brite-Euram BE-7355-93, 1 Ocak 1994 - 28 Şubat 1997].
  14. ^ Palomo, A.; Grutzeck, MW ve Blanco, MT (1999), Alkali ile aktive edilen uçucu küller: gelecek için bir çimento, Cement Concrete Res , 29 , 1323-1329.
  15. ^ GEOASH (2004–2007), GEOASH projesi, RFC-CR-40005 sözleşme numaralı Avrupa Topluluğu Kömür ve Çelik Araştırma Fonu'ndan sağlanan mali hibe ile yürütülmüştür. Şunları içerir: Antenucci D., ISSeP, Liège, Belçika; Nugteren H. ve Butselaar- Orthlieb V., Delft Teknoloji Üniversitesi, Delft, Hollanda; Davidovits J., Cordi-Géopolymère Sarl, Saint-Quentin, Fransa; Fernández-Pereira C. ve Luna Y., Sevilla Üniversitesi, Endüstri Mühendisliği Okulu, Sevilla, İspanya; Izquierdo ve M., Querol X., CSIC, Yer Bilimleri Enstitüsü Jaume Almera , Barselona, ​​İspanya.
  16. ^ Izquierdo, M.; Querol, X.; Davidovits, J.; Antenucci, D.; Nugteren, H. ve Fernández-Pereira, C., (2009), Kömür uçucu kül bazlı jeopolimerler: mikro yapı ve metal liçi, Journal of Hazardous Materials , 166 , 561-566.
  17. ^ Bakınız: J. Davidovits'in Geopolymer Chemistry and Applications kitabında Bölüm 12.
  18. ^ Davidovits, J. ve diğerleri, Kalsiyum-Ferroalüminyum silikat polimer tipi ve üretim prosesinin Geopolimer çimentosu, PCT patent yayını WO 2012/056125.
  19. ^ Silverstrim, T.; Rüstemi, H.; Larralde, JC ve Samadi-Maybodi, A. (1997), Uçucu kül çimentolu malzeme ve bir ürün yapma yöntemi, ABD Patenti 5,601,643.
  20. ^ Van Jaarsveld, JGS, van Deventer, JSJ ve Lorenzen L. (1997), Jeopolimerik malzemelerin toksik metalleri hareketsiz hale getirmek için potansiyel kullanımı: Kısım I. Teori ve Uygulamalar, Mineraller Mühendisliği , 10 (7), 659–669.
  21. ^ State of the Geopolymer R&D 2012'nin Keynote Conference videosunu "Arşivlenmiş kopya"da görün . Arşivlenmiş orijinal 2013-04-15 tarihinde . 2013-01-18 alındı .CS1 bakımı: başlık olarak arşivlenmiş kopya ( bağlantı ), birinci bölüm: Geopolimer Bilimi ve üçüncü bölüm Geopolimer Çimentolar; bu çimentonun şu anki üreticisi banah UK şirketidir ( http://www.banahuk.co.uk )
  22. ^ Rangan, BV, (2008), Düşük Kalsiyum Uçucu Kül Bazlı Geopolimer Beton, Beton İnşaat Mühendisliği El Kitabında Bölüm 26, Genel Yayın Yönetmeni EG Nawy, İkinci Baskı, CRC Press, New York.
  23. ^ http://www.wbcsdcement.org/pdf/CSI%20GNR%20Report%20final%2018%206%2009.pdf sayfasının 5. bölümüne bakın
  24. ^ Davidovits, J. (1993), Karbondioksit Sera Isınması: Portland Çimento için Ne Gelecek , Küresel Çevrede Çimentolar ve Betonlar Üzerine Gelişen Teknolojiler Sempozyumu . Ayrıca bkz. 25
  25. ^ Pearce Fred, Beton orman aşırı ısınıyor, New Scientist , sayı 2091 (19 Temmuz 1997), sayfa 14); https://www.newscientist.com/article/mg15520912.200-the-concrete-jungle-overheats.html
  26. ^ Keynote State of Geopolymer 2012 videosunu izleyin, Bölüm 3: Geopolymer Cements of time: 32 dk, "Arşivlenmiş kopya" . Arşivlenmiş orijinal 2013-04-15 tarihinde . 2013-01-18 alındı .CS1 bakımı: başlık olarak arşivlenmiş kopya ( bağlantı )
  27. ^ McLellan, B.C; Williams, R.P; Lay, J.; Arie van Riessen, A. ve Corder GD, (2011), Sıradan portland çimentosuna kıyasla jeopolimer macunlar için maliyetler ve karbon emisyonları, Journal of Cleaner Production , 19 , 1080–1090
  28. ^ M. Criado ve diğerleri, 'Alkali Aktif Uçucu Kül: Katkıların Macun Reolojisi Üzerindeki Etkisi', Rheologica Açta, 48.4 (2009), 447–55 (s. 452) https://doi.org/10.1007/s00397-008 -0345-5
  29. ^ Ramesh Kumar Chouhan ve diğerleri, 'Rice-Husk-Based Superplasticizer to Boost of Fly Ash Geopolymer Concrete', Emerging Materials Research, 7.3 (2018), 169–77 (s. 169), https://www. Researchgate.net/publication/327373353_Rice_Husk_based_Superplasticizer_to_Increase_Performance_of_Fly_Ash_Based_Geopolymer_Concrete
  30. ^ Behzad Nematullahi ve Jay Sanjayan, 'Efefect of Different Superplasticizers and Activator Combations on Workability and Strength of Fly Ash Bazlı Geopolimer', Materials & Design, 57 (2014), 667–72 (s. 670), https:// www.researchgate.net/publication/263084789_Effect_of_ Different_superplasticizer_and_activator_combinations_on_workability_and_strength_of_fly_ash_based_geopolymer
  31. ^ F. Puertas, C. Varga ve MM Alonso, 'Alkali ile Aktifleştirilmiş Cüruf Pastalarının Reolojisi. Etkinleştirici Çözeltinin Doğası ve Konsantrasyonunun Etkisi', Çimento ve Beton Kompozitler, 53 (2014), 279–88 (s. 286), https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.201 4.07.012
  32. ^ Puertas, Varga ve Alonso, s. 284
  33. ^ Hua Xu, 'Alüminosilikat Minerallerinin Geopolimerizasyonu', 2002, s. 245, https://minerva-access.unimelb.edu.au/bitstream/handle/11343/38811/65936_00000332_01_Xu.pdf?sequence=1&isAllowed=y adresinde bulunabilir.
  34. ^ Geopolimerler: Yapı, İşleme, Özellikler ve Endüstriyel Uygulamalar, ed. John L. Provis, Woodhead Publishing in Materials (Oxford: Woodhead Publ. Limited, 2009), s. 214
  35. ^ M. Strijov, 'Düşük Emisyonlu İnşaat için Yeni Bağlayıcı Sistemleri ve Beton Kavramları – Taze Betonun İşlenebilirliğine İlişkin Zorluklar', Dresden Teknik Üniversitesi, 2019, s. 20, https://german-translator.org/MS-BSc.pdf adresinde mevcuttur.
  36. ^ Behzad Nematollahi ve Jay Sanjayan, 'Efficacy ofavailable Superplasticizers on Geopolymers', Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology, 7.7 (2014), 1464–68 (s. 1280), https://www.researchgate adresinde bulunabilir. net/yayın/263084816_Efficacy_of_Available_Superplasticizers_on_Geopolimers
  37. ^ Bharat Bhushan Jindal ve diğerleri, 'Alccofine ile Düşük Kalsiyum Uçucu Kül Geopolimer Betonunun Basınç Dayanımını Geliştirme', Advances in Concrete Construction, 5.1 (2017), 17–29 (s. 25), http://www.techno adresinde bulunabilir -press.org/content/?page=article&journal=acc&volume=5&num=1&ordernum=2
  38. ^ Partha Sarathi Deb,Pradip Nath, and Prabir Kumar Sarker, 'The Effects of Ground Granüle Yüksek Fırın Cürufunun Uçucu Kül ve Aktivatör İçeriği ile Ortam Sıcaklığında Kürlenmiş Geopolimer Betonun İşlenebilirlik ve Mukavemet Özellikleri Üzerindeki Etkileri', Materials & Design (1980) - 2015), 62 (2014), 32–39 (s. 9)
  39. ^ Ramesh Kumar Chouhan ve diğerleri, 'Rice-Husk-Based Superplasticizer to Boost of Fly Ash Geopolymer Concrete', Emerging Materials Research, 7.3 (2018), 169–77 (s. 173), https://www. icevirtuallibrary.com/doi/full/10.1680/jemmr.18.00035
  40. ^ Thomas Richter, 'Zement-Merkblatt B16' (Bundesverband der Deutschen Zementindustrie eV, 2002), s. 1.
  41. ^ M Fareed Ahmed, M Fadhil Nuruddin ve Nasir Shafiq, 'Basınç Dayanımı ve İşlenebilirlik Özelliklerinin Düşük Kalsiyum Uçucu Kül Bazlı Kendiliğinden Yerleşen Geopolimer Beton', Uluslararası İnşaat ve Çevre Mühendisliği Dergisi, 5.2 (2011), 7 (s 68), https://www.researchgate.net/publication/277992082_Compression_Strength_and_Workability_Characteristics_of_Low-Calcium_Fly_ash-based_Self-Compacting_Geopolymer_Concrete adresinde bulunabilir.
  42. ^ Geopolymer Chemistry and Applications , Joseph Davidovitskitabında Bölüm 16 ve 17'ye bakın
  43. ^ Davidovits, J., (1993), Karbondioksit Sera Isınmasını En Aza İndirmek için Geopolymer Cement, in Cement-Based Materials: Present, Future and Environmental Aspects, Ceramic Transactions , 37 , 165-182.
  44. ^ Li, K.-L.; Huang, G.-H.; Chen, J.; Wang, D. ve Tang, X.-S., (2005), Geopolimerin Erken Mekanik Özelliği ve Dayanıklılığı, Geopolymer 2005 Proceedings , 117–120 . toz kuvars camın reaktif ince element olduğu başka bir standart olan ASTM C 441-97'yi kullandı. Portland çimentosu harçları 90 günde %0.9-1.0 aralığında genleşme sergilerken, jeopolimer çimento 90 günde %-0.03'lük küçük bir büzülme ile pratik olarak değişmeden kalmıştır.
  45. ^ "Arşivlenmiş kopya" adresindeki videoya bakın . Arşivlenmiş orijinal 2013-04-15 tarihinde . 2013-01-18 alındı .CS1 bakımı: başlık olarak arşivlenmiş kopya ( bağlantı )

bibliyografya

  • Geopolymer Chemistry and Applications , Joseph Davidovits, Institut Géopolymère, Saint-Quentin, Fransa, 2008, ISBN  9782951482098 (4. baskı, 2015). Çince: National Defense Industry Press, Beijing, ISBN  9787118074215 , 2012.
  • Geopolimers Yapı, işleme, özellikler ve endüstriyel uygulamalar , John L. Provis ve Jannie SJ van Deventer, Woodhead Publishing, 2009, ISBN  9781845694494 .

Dış bağlantılar