Геополимерный бетон является инновационным и экологически чистым строительным материалом и альтернативой портландцементному бетону. Использование геополимера снижает потребность в портландцементе, который является причиной больших выбросов CO2.
Что такое геополимерный бетон?
Геополимер – это название, данное Дайдовицем в 1978 году материалам, которые характеризуются цепочками или сетями или неорганическими молекулами.
Геополимерный цементный бетон изготавливается из отходов, таких как летучая зола и молотый гранулированный доменный шлак (GGBS). Летучая зола – это отходы, образующиеся на тепловых электростанциях, а молотый гранулированный доменный шлак образуется как отходы на металлургических заводах.
И летучая зола, и ПГС перерабатываются по соответствующей технологии и используются для бетонных работ в виде геополимерного бетона. Использование такого бетона помогает уменьшить запасы отходов, а также сократить выбросы углерода за счет снижения потребности в портландцементе.
Основным компонентом геополимеров являются кремний и алюминий, которые поступают из термически активированных природных материалов (например, каолинита) или побочных продуктов промышленности (например, летучей золы или шлака), а также щелочной активирующий раствор, который полимеризует эти материалы в молекулярные цепи и сети для создания затвердевшего вяжущего. Его также называют щелочно-активированным цементом или неорганическим полимерным цементом.
Состав геополимерного бетона
Для производства этого бетона необходимы следующие материалы:
- зола-унос – побочный продукт тепловых электростанций
- GGBS – побочный продукт металлургического завода
- Мелкие заполнители и крупные заполнители, как требуется для обычного бетона.
- Раствор щелочного активатора для GPCC, как описано выше. В качестве раствора щелочного активатора используется каталитическая жидкая система. Он представляет собой комбинацию растворов щелочных силикатов и гидроксидов, кроме дистиллированной воды. Роль раствора щелочного активатора заключается в активации геополимерных исходных материалов, содержащих Si и Al, таких как летучая зола и GGBS.
Механические свойства геополимерного бетона
Прочность на сжатие геополимерного бетона была обнаружена до 70 МПа (Н/мм2). Бетон набирает прочность на сжатие быстро и быстрее, чем обычный бетон на портландцементе.
Прочность бетона через 24 часа составляет более 25 МПа. Прочность на сжатие через 28 дней составляет от 60 до 70 МПа. -Реф. Статья Джеймса Олдреда и Джона Дэя и результаты испытаний SERC Chennai.
Другие свойства геополимерного бетона:
Применение геополимерного бетона
Применение геополимерного бетона такое же, как и цементного. Однако этот материал еще не получил широкого распространения в различных областях применения.
Этот бетон используется для строительства тротуаров, подпорных стен, резервуаров для воды, сборных мостовых настилов.
Недавно первое в мире структурное здание Института глобальных изменений (GCI) Университета Квинсленда было построено с использованием геополимерного бетона. Это здание высотой в четыре этажа, предназначенное для общественного пользования.
Читать далее: Свойства геополимерного бетона с золой-уносом с низким содержанием кальция
- Долгосрочные свойства геополимерного бетона с низкокальциевой золой-уноса.
- Что такое щелочно-активированный бетон (ЩАБ)?.
- Свойства затвердевшего бетона с доменным шлаком (GGBFS).
- Летучая зола – свойства, виды, механизм и применение.
- Долговечность бетона из молотого гранулированного доменного шлака ГГБФС.
- Влияние золы-уноса на долговечность бетона.
- Гранулированный молотый доменный шлак в бетоне и его преимущества.