Wirkung der Natriumhydroxidkonzentration und des Wärmehärtungsgrades auf Flugasche-basierten Geopolymermörtel

Zusammenfassung

Geopolymerbeton / -mörtel ist die Neuentwicklung auf dem Gebiet der Baukonstruktionen, bei denen Zement vollständig durch puzzolanisches Material wie Flugasche ersetzt und durch alkalische Lösung aktiviert wird. In diesem Beitrag wurde der Einfluss der Konzentration von Natriumhydroxid, der Temperatur und der Dauer der Ofenheizung auf die Druckfestigkeit von Geopolymermörtel auf Flugaschebasis dargestellt. Natriumsilikatlösung mit Na2O von 16,45%, SiO2 von 34,35% und H2O von 49.20% ige und Natronlauge von 2.91, 5.60, 8.10, 11.01, 13.11, und 15.08. Molkonzentrationen wurden als alkalische Aktivatoren verwendet. Geopolymermörtelmischungen wurden unter Berücksichtigung des Verhältnisses von Lösung zu Flugasche von 0,35, 0,40 und 0,45 hergestellt. Die Temperatur der Ofenhärtung wurde bei 40, 60, 90 und 120 °C jeweils für eine Heizperiode von 24 Stunden gehalten und auf Druckfestigkeit im Alter von 3 Tagen als Testperiode nach spezifiziertem Erwärmungsgrad getestet. Die Testergebnisse zeigen, dass die Verarbeitbarkeit und die Druckfestigkeit bei allen Verhältnissen von Lösung zu Flugasche mit zunehmender Konzentration der Natronlauge zunehmen. Grad der Heizung spielt auch entscheidende Rolle, wenn er die Stärke beschleunigt; jedoch gibt es keine große Änderung in der Druckfestigkeit über Testzeitraum von drei Tagen nach spezifiziertem Zeitraum der Ofenheizung hinaus.

1. Einleitung

Die Zementindustrie ist einer der Hauptverantwortlichen für die Emission von Treibhausgasen wie Kohlendioxid, die jährlich etwa 1,35 Milliarden Tonnen betragen. Tag für Tag steigt die Portlandzementproduktion der Welt mit der steigenden Nachfrage der Bauindustrie, die tausend Millionen Tonnen pro Jahr überschritten hat. Auf der anderen Seite ist Flugasche das Abfallmaterial von Kohlekraftwerken, das reichlich verfügbar ist, aber Entsorgungsprobleme verursacht. Für ihre Entsorgung werden mehrere Hektar wertvolles Land benötigt. Da Flugasche leicht ist und leicht fliegt, führt dies zu schweren Gesundheitsproblemen wie Asthma, Bronchitis und so weiter. Laut der Umfrage beträgt die gesamte Flugascheproduktion in der Welt etwa 780 Millionen Tonnen pro Jahr . Mit Silizium und Aluminium als Hauptbestandteilen ist Flugasche ein wirksames Zementersatzmaterial, aber die Nutzung beträgt nur 17-25%. Gegenwärtig wird Flugasche bei der Herstellung von Portland-Puzzolana-Zement, dem teilweisen Ersatz von Zement und der verarbeitbarkeitsverbessernden Beimischung in Beton sowie bei der Herstellung von Zellblöcken und Ziegeln und bei der Bodenstabilisierung verwendet . Für jede Tonne Flugasche, die anstelle von Portlandzement verwendet wird, wird etwa eine Tonne Kohlendioxidemission in die Atmosphäre eingespart . Der Mörtel und der Beton, die mit Flugasche gemacht werden, sind umweltfreundlich und können gemacht werden, um mehr als 50% des Zements zu ersetzen, um großvolumigen Flugaschebeton zu produzieren.

Für die vollständige Ausnutzung der Flugasche schlug Davidovits jedoch den Aktivierungsprozess vor, bei dem Zement vollständig durch puzzolanisches Material ersetzt und durch eine alkalische Lösung aktiviert wird, die als Geopolymer bekannt ist. Die Entwicklung von Geopolymerbeton / -mörtel kann eine Lösung für die Herstellung umweltfreundlicherer Baumaterialien für eine nachhaltige Entwicklung bieten.

Davidovits hob die Auswirkungen der globalen Erwärmung aufgrund der CO2-Emissionen aus der Portlandzementproduktion und die Notwendigkeit von Zementmaterialien mit geringen CO2-Emissionen hervor. Rai et al. präsentierte mehrere Umweltaspekte der Entsorgung von Kohleasche und der Kontamination des Grundwassers, während Pandey et al. hob das Problem aufgrund der Erzeugung von Flugasche in Wärmekraftwerken und deren Entsorgung hervor, zusammen mit der Verschmutzung aufgrund des Vorhandenseins von Arsen. Rajamane und Sabitha untersuchten die puzzolanische Wirkung von Flugasche und Kieselsäuredampf mit dem Calciumhydroxid, das während der Hydratation von Zement entsteht. Suri erläuterte die Anwendung von Flugasche zur Herstellung innovativer Bauprodukte für den Bau von der teilweisen bis zur vollständigen Nutzung von Flugasche in Geopolymerbeton. Jiminez et al. berichtet, dass die aktivierte Flugasche schnelle Einstellung und schnelle Festigkeitsentwicklungseigenschaften hat und auch für die Immobilisierung von Giftmüll verwendet wird. Davidovits demonstrierte die Polykondensation von Geopolymer bei Temperaturen unter 100 ° C und die chemische Reaktion, die an ihrer Bildung beteiligt ist. In: Hardjito et al. untersuchte die Wirkung des Massenverhältnisses von Wasser zu Geopolymerfeststoffen auf die Druckfestigkeit von Geopolymerbeton auf Flugaschebasis, während Fongjan und Ludger die Oxid-Mol-Verhältnisse beobachteten, physikalische Eigenschaften, und Morphologien von Feststoffen und Aushärtungsbedingungen sind die Schlüsselfaktoren, die die potenziellen Eigenschaften von geopolymeren Mörteln beeinflussen. In: Rangan et al. es wurde festgestellt, dass der Geopolymerbeton auf Flugaschebasis eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Sulfatangriff aufweist, ein geringes Kriechen aufweist und sehr wenig Trockenschrumpfung aufweist. In: Hardjito et al. untersuchte die Auswirkungen der Mischzeit und der Ruhezeit, während Sumajouw et al. untersuchte das Verhalten und die Festigkeit von verstärkten Geopolymerbetonsäulen und -trägern. Der Einfluss der molaren Zusammensetzung der im Gemisch vorhandenen Oxide und des eingesetzten Wassergehalts auf den Polymerisationsprozess wurde von Barbosa et al. . in: van Jaarsveld et al. beobachtet, dass der Wassergehalt einen wesentlichen Einfluss auf die endgültigen Eigenschaften des Geopolymers hat, während das Verhältnis von Lösung zu Flugasche kein relevanter Parameter ist, wie von Palomo und Fernandez-Jimenez beobachtet . Ranganath und Mohammed hoben die Wirkung von Flugasche hervor, Wassergehalt, Verhältnis von Natriumsilikat zu Natriumhydroxid, und die Dauer der Aushärtung bei erhöhter Temperatur auf die Eigenschaften von Geopolymerbeton, während Mustafa Al Bakri et al. und Jamkar et al. beobachtet die Zunahme der Verarbeitbarkeit und Druckfestigkeit mit der Zunahme der Feinheit der Flugasche.

In der vorliegenden Untersuchung wird eine experimentelle Arbeit durchgeführt, um die Wirkung verschiedener Konzentrationen von Natronlauge in Bezug auf die Molarität bei Lösung-zu-Flugasche-Verhältnissen von 0,30, 0,35 und 0,40 auf die Verarbeitbarkeit in Bezug auf den Fluss im plastischen Zustand und die Wirkung des Erwärmungsgrades auf die Druckfestigkeit nach einer bestimmten Zeit der Wärmehärtung von Geopolymermörtel auf Flugaschebasis zu untersuchen.

2. Experimentelles Programm

2.1. Materialien

In der vorliegenden Untersuchung wurde eine calciumarme Flugasche als Ausgangsmaterial verwendet. Der auf 45 µm IS-Sieb zurückgehaltene Rückstand an Flugasche wurde mit 7,67% angegeben. Tabelle 1 zeigt die chemische Zusammensetzung der trocken verarbeiteten Flugascheprobe. Als alkalische Aktivatoren wurden Natriumhydroxid in Flockenform (97,8% Reinheit) und Natriumsilikat (50,72% Feststoff) in Laborqualität verwendet. Als Füllmaterial wurde lokal verfügbarer Flusssand verwendet. Der Sand wird mit IS-Sieben der Größen 2 mm, 1 mm, 500 Mikron und 90 Mikron gesiebt. Diese Größenfraktionen werden zu gleichen Teilen kombiniert, um die Einstufung gemäß Standardsand gemäß IS 650: 1991 aufrechtzuerhalten. Die alkalischen Lösung-zu-Flugasche-Verhältnisse wurden als 0,35, 0,40 und 0,45 für jede 2,91 M, 5,61 M, 8,11 M, 11,01 M, 13,11 M und 15,06 M konzentrierte Natronlauge betrachtet. Die Ofenhärtung wurde bei 60 °C, 90 °C und 120 °C jeweils für eine Heizperiode von 24 Stunden Dauer durchgeführt und nach 3 Tagen Testperiode nach dem Erhitzen getestet.

Chemische Zusammensetzung SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO SO3 Na2O CaO Gesamtchloride Verlust der Zündung
Prozentsatz 77.10 17.71 01.21 0.90 2.20 0.80 0.62 0.03 0.87
Tabelle 1
Chemische Zusammensetzung der Flugasche.

2.2. Herstellung von Natronlauge

Abhängig von der erforderlichen Konzentration an Natronlauge wurden anstelle der Herstellung von Ein-Liter-Lösung Flocken von Natronlauge in einem Liter destilliertem Wasser zugegeben. Dann wurde Molarität aus den Labormessungen gefunden. Beispielsweise besteht 3 M Natronlauge aus 3 × 40 = 120 g NaOH-Feststoff pro Liter Lösung. Stattdessen wurden jedoch 120 g Natriumhydroxid-Flocken in einem Liter destilliertem Wasser zugegeben. Das Gesamtvolumen der Lösung betrug also 1,030 Liter. Der in einem Liter Natronlauge enthaltene Feststoff wurde auf (120/1030) × 1000 = 116,40 g geschätzt. Daher beträgt die Molarität der Lösung (116,40/40) = 2,91 M statt 3 M. Zwei Tage vor dem Gießen der Mörtelwürfel wurde Natronlauge hergestellt, um die Lösung speziell in der Sommersaison auf Raumtemperatur abzukühlen.

2.3. Herstellung von Geopolymermörtelmischungen

Geopolymermörtelmischungen wurden hergestellt, nachdem Zement vollständig durch die gleiche Menge Flugasche ersetzt und durch alkalische Lösungen von Natriumhydroxid und Natriumsilikat aktiviert worden war. Geopolymermörtelwürfel wurden unter Verwendung von 1: 3-Anteilen von Flugasche und lokal verfügbarem Sand hergestellt, der ähnlich wie Standardsand abgestuft war. Die Mengen an alkalischer Lösung und Wasser wurden unter Berücksichtigung des Verhältnisses von Lösung zu Flugasche von 0,35, 0,40 und 0,45, des Massenverhältnisses von Natriumsilikat zu Natriumhydroxid von 1,0 und des Massenverhältnisses von Wasser zu Geopolymerfeststoff von 0 berechnet.2625 auf der Grundlage früherer Untersuchungen . Berechnete Mengen von Natriumsilikatlösung mit Natriumsilikatlösung zusammen mit zusätzlichem Wasser, falls vorhanden, in einer Glasflasche mit einem Fassungsvermögen von fünf Litern gemischt und sanft gerührt, um eine homogene Lösung zu erhalten. Die vorbereitete Lösung wurde etwa 2 Stunden lang beiseite gestellt, um eine Kontamination während des Gießens zu vermeiden.

Das Gießen von Geopolymermörtel ähnelt dem von Zementmörtel, bei dem eine trockene Mischung aus Flugasche und Sand in einer Schüssel mit einem Fassungsvermögen von 6 kg hergestellt und dann alkalische Lösung zugegeben und 2 bis 3 Minuten lang gründlich gemischt wurde, um eine homogene Mischung zu erhalten. Es zeigte sich, dass der frische Flugasche-basierte Geopolymermörtel viskos, kohäsiv und dunkel gefärbt war. Nach der Herstellung der homogenen Mischung wurde die Verarbeitbarkeit von frischem Geopolymermörtel mit Fließtischgeräten gemäß IS 5512-1983 und IS 1727-1967 gemessen. Dann für jede Konzentration von Natriumhydroxid, 48 Würfel der Größe 70.7 mm × 70,7 mm × 70,7 mm wurden in drei Schichten gegossen. Jede Schicht wurde durch einen Stopfstab mit einem Durchmesser von 20 mm gut verdichtet. Nach dem Verdichten des Mörtels wurde die Oberseite mit einer Kelle eingeebnet und die Seiten der Form wurden vorsichtig angeklopft, um gegebenenfalls im Mörtel vorhandene Luft auszustoßen. Alle Würfel wurden nach 24-stündigem Gießen aus den Formen genommen und dann zur thermischen Aushärtung (Erwärmung) in einen Ofen gestellt. Zur Vermeidung des Temperatursprungs wurden die Mörtelwürfel im Ofen selbst auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Nach 24 Stunden wurden Proben aus dem Ofen genommen und das Gewicht jeder Probe zur Bestimmung der Massendichte entnommen und dann nach 3 Tagen Erhitzen auf Druckfestigkeit getestet. Das Prüfverfahren ähnelt dem von Zementmörtel, wie in IS 4031 (Teil-VI)-1981 erwähnt. Drei Würfel wurden gegossen und für jede Aushärtezeit auf Druckfestigkeit getestet.

3. Ergebnis und Diskussionen

Die Ergebnisse der Verarbeitbarkeit in Bezug auf Fluss und Wirkung verschiedener Konzentrationen von Natronlauge und Temperatur auf die Druckfestigkeit von Geopolymermörtel werden in den folgenden Abschnitten vorgestellt.

3.1. Einfluss der Konzentration von Natriumhydroxid auf die Verarbeitbarkeit von Geopolymermörtel

Da Geopolymermörtel viskos war und während des Polymerisationsprozesses Wasser austritt, zeigt der Fließtischtest vergleichsweise gute Ergebnisse als die anderen Methoden zur Messung der Verarbeitbarkeit. Abbildung 1 zeigt den Effekt der Konzentration von Natronlauge in Bezug auf die Molarität auf den Fluss von Geopolymermörtel nach 10 Stößen für Lösung-zu-Flugasche-Verhältnisse von 0,35, 0,40 und 0,45. Es wird beobachtet, dass die höhere Konzentration an Natriumhydroxidlösung zu einem höheren Durchfluss für das Verhältnis von alkalischer Lösung zu Flugasche von 0,35 und 0,40 führte. Dies bedeutet, dass der Fluss des Geopolymermörtels mit zunehmender Konzentration der Natronlauge zunimmt. Bei einem Verhältnis von Lösung zu Flugasche von 0,40 ist die Strömungszunahme bei und über 11 jedoch nicht sehr signifikant.01 M Konzentration von Natronlauge. Dies könnte auf eine Verringerung der Wassermenge zurückzuführen sein, die erforderlich ist, um das Verhältnis von Wasser zu Geopolymerfeststoff von 0,2625 in der Mischung aufrechtzuerhalten, und Geopolymermörtel, der mit hochkonzentrierter Natronlauge hergestellt wird, ergibt eine sehr viskose Mischung.

Abbildung 1

Wirkung der Konzentration von Natriumhydroxid auf den Fluss von Geopolymermörtel für verschiedene Lösung-zu-Flugasche-Verhältnisse.

3.2. Wirkung der Konzentration von Natriumhydroxid auf die Druckfestigkeit von Geopolymermörtel

Abbildung 2 zeigt die Wirkung der Konzentration von Natriumhydroxidlösung in Bezug auf die Molarität auf die Druckfestigkeit von Geopolymermörtel, der im Ofen bei Temperaturen von 40, 60, 90 und 120 ° C für die Dauer von 24 Stunden erhitzt und nach 3 Tagen Ofenheizung auf ein Verhältnis von Lösung zu Flugasche von 0,35 getestet wurde. Es wird beobachtet, dass die Druckfestigkeit von Geopolymerbeton mit zunehmender Konzentration von Natriumhydroxidlösung für alle Temperaturen zunimmt, aber die Geschwindigkeit des Festigkeitsgewinns ist für verschiedene Konzentrationen von Natriumhydroxidlösung unterschiedlich. Die Geschwindigkeit des Festigkeitsgewinns ist zwischen Härtungstemperaturen von 40 und 60 ° C höher als bei 60 bis 90 ° C und 90 bis 120 ° C für alle Konzentrationen von Natronlauge. Es gibt jedoch keine signifikante Variation der Druckfestigkeit von Geopolymermörtel bei und über 13.11 M Konzentration von Natronlauge. Es ist auf eine sehr viskose Mischungsbildung bei höherer Konzentration von Natriumhydroxid zurückzuführen, die ein Verdichtungsproblem verursacht. Es wird auch beobachtet, dass die milde Konzentration von Natriumhydroxidlösung von 2,91 M eine schlechte Festigkeit ergibt.

Abbildung 2

Auswirkung des Erwärmungsgrades für verschiedene Konzentrationen der NaOH-Lösung auf die Druckfestigkeit bei einem Verhältnis von Lösung zu Flugasche von 0,35.

Die Abbildungen 3 und 4 zeigen den Effekt der Konzentration von Natronlauge auf die Druckfestigkeit von Geopolymermörtel bei einem Verhältnis von Lösung zu Flugasche von 0,40 und 0,45, indem andere Parameter konstant gehalten werden. Es wird beobachtet, dass die Druckfestigkeit von Geopolymerbeton mit zunehmender Konzentration von Natriumhydroxidlösung für alle Temperaturen zunimmt, aber die Geschwindigkeit des Festigkeitsgewinns bei und über 60 ° C ist nicht sehr signifikant. Das heißt, der Erwärmungsgrad bei 60 ° C ist ausreichend, wenn das Verhältnis von Lösung zu Flugasche 0,40 und 0 beträgt.45. Ebenso ist Natronlauge mit einer Konzentration von 8,01 M ausreichend, um eine bemerkenswerte Festigkeit zu erreichen. Ein höheres Verhältnis von Lösung zu Flugasche zeigt eine höhere Festigkeit bei gleicher Konzentration an Natronlauge. Ein höheres Verhältnis von Lösung zu Flugasche führt jedoch zu einer viskoseren Mischung und zu Schwierigkeiten bei der Verdichtung, die letztendlich die Festigkeit verringern, wie aus Abbildung 4 deutlich hervorgeht.

Abbildung 3

Auswirkung des Erwärmungsgrades für verschiedene Konzentrationen der NaOH-Lösung auf die Druckfestigkeit bei einem Verhältnis von Lösung zu Flugasche von 0,40.

Abbildung 4

Auswirkung des Erwärmungsgrades für verschiedene Konzentrationen der NaOH-Lösung auf die Druckfestigkeit bei einem Verhältnis von Lösung zu Flugasche von 0,45.

3.3. Einfluss der Konzentration von Natronlauge auf die Massendichte von Geopolymermörtel

Tabelle 2 zeigt den Effekt der Konzentration von Natronlauge auf die Massendichte von Geopolymermörtel, berechnet nach Ofenheizung bei 90 ° C für eine Dauer von 24 Stunden und Abkühlen der Würfel im Ofen für weitere 24 Stunden für ein Verhältnis von Lösung zu Flugasche von 0,35. Es wird beobachtet, dass die durchschnittliche Massendichte für alle Mischungen 2178,73 kg / m3 beträgt. Wie aus den Tabellen 2, 3 und 4 hervorgeht, gibt es keine große Variation der Massendichte von Geopolymermörtel für alle Konzentrationen von Natronlauge für alle Verhältnisse von Lösung zu Flugasche. Das bedeutet, dass die Dichte von Geopolymerbeton nicht von der Konzentration der Natronlauge sowie vom Verhältnis von Lösung zu Flugasche abhängt.

Mix anzahl 1 2 3 4 5 6
Konzentration von NaOH, (M) 2.91 5.61 8.10 11.01 13.11 15.08
Massendichte, (kg/m3) 2180.85 2215.67 2157.65 2181.7 2168.97 2167.56
Alkalität, pH 9.10 9.28 9.52 9.90 9.92 10.60
Tabelle 2
Auswirkung der Konzentration von Natriumhydroxid auf die Trockenmassendichte und Alkalität bei einem Verhältnis von Lösung zu Flugasche von 0,35.

Mix anzahl 7 8 9 10 11 12
Konzentration von NaOH, (M) 2.91 5.61 8.10 11.01 13.11 15.08
Massendichte, (Kg/m3) 2174.15 2298.39 2237.35 2201.51 2186.52 2189.35
Alkalität, pH 10.24 10.34 10.30 10.32 10.52 10.52
Tabelle 3
Auswirkung der Konzentration von Natriumhydroxid auf die Trockenmassendichte und Alkalität bei einem Verhältnis von Lösung zu Flugasche von 0,40.

Mix anzahl 13 14 15 16 17 18
Konzentration von NaOH, (M) 2.91 5.61 8.10 11.01 13.11 15.08
Massendichte, (Kg/m3) 2169.91 2231.69 2130.3 2176.98 2182.84 2179.34
Alkalität, pH 10.52 10.50 10.30 10.71 10.80 10.92
Tabelle 4
Auswirkung der Konzentration von Natriumhydroxid auf die Trockenmassendichte und Alkalität bei einem Verhältnis von Lösung zu Flugasche von 0,45.

3.4. Einfluss der Konzentration von Natronlauge auf die Alkalität von Geopolymermörtel

Nach Prüfung der Mörtelwürfel auf Druckfestigkeit wurde das Mörtelwürfelmaterial zerkleinert und durch 90 µm IS-Sieb gesiebt. Dann wurden 20 g Pulvermaterial mit 200 ml destilliertem Wasser in ein Becherglas mit 500 ml Fassungsvermögen gegeben. Die Mischung wurde einige Minuten gerührt und nach 24 Stunden wurde die Lösung mit Whatman-Papier Nr. 9 filtriert. Dann wurde Alkalität der gefilterten Lösung auf digitalem pH-Meter gemessen.

Die Tabellen 2, 3 und 4 zeigen den Einfluss der Konzentration von Natronlauge auf die Alkalität von Geopolymermörtel bei einem Verhältnis von Lösung zu Flugasche von 0,35, 0,40 bzw. 0,45. Es wird beobachtet, dass die Alkalität des Geopolymermörtels mit zunehmender Konzentration der Natronlauge nicht wesentlich beeinflusst wird. Der maximale pH-Wert von Geopolymermörtel beträgt 10,92 und liegt damit unter dem von herkömmlichem Zementmörtel (pH = 11,3-11,6). Dies bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit einer Alkali-Aggregat-Reaktion geringer ist, obwohl für die Herstellung von Geopolymermörtel eine stark alkalische Lösung verwendet wird.

3.5. Auswirkung der Erwärmungsdauer auf die Druckfestigkeit von Geopolymermörtel

Abbildung 5 zeigt die Auswirkung der Erwärmungsdauer auf die Druckfestigkeit von Geopolymermörtel bei einer Temperatur von 60 °, 90 ° und 120 ° C für 13,11 M konzentrierte Natronlauge bei einem Verhältnis von Lösung zu Flugasche von 0,40. Es wird beobachtet, dass die Druckfestigkeit von Geopolymermörtel mit zunehmender Dauer der Erwärmung bei einer bestimmten Temperatur zunimmt. Es wird auch beobachtet, dass die Rate der Verstärkung der Festigkeit zunimmt, wenn die Dauer der Erwärmung speziell bei höherer Temperatur zunimmt. Nach 12-stündiger Temperaturhärtung ist die Festigkeitszunahme insbesondere bei 90 ° C und 120 ° C nicht sehr signifikant, bei einer Heiztemperatur von 60 ° C nimmt die Festigkeitszunahme jedoch für alle Aushärtungsperioden ständig zu. Das bedeutet, dass die Festigkeit von Geopolymerbeton durch Erhöhung der Temperatur bei verringerter Heizdauer erhöht werden kann. Bei einer Erwärmungstemperatur von 120 ° C entstehen jedoch Risse auf der Betonoberfläche, so dass die geeignete Temperatur für die Herstellung von Geopolymerbeton zwischen 60 und 90 ° C liegt.

Abbildung 5

Einfluss der Heizdauer auf die Druckfestigkeit bei 13,11 M NaOH.

3.6. Auswirkung der Testdauer auf die Druckfestigkeit von Geopolymermörtel

Um die Dauer der Temperaturhärtung zu optimieren, wurden weitere Untersuchungen durchgeführt, indem eine zusätzliche Dauer von 8 und 10 Stunden und für die Testdauer von 1, 2, 3 und 7 Tagen unter Beibehaltung der Temperaturhärtung bei 90 ° C berücksichtigt wurden. Abbildung 6 zeigt die Auswirkung der Testdauer auf die Druckfestigkeit von Geopolymermörtel bei einer Temperaturhärtung von 90 ° C für verschiedene Heizdauer. Prüfzeitraum ist die Zeitdauer, die nach dem Erhitzen der Würfel bis zur Prüfung auf Druckfestigkeit bei Umgebungstemperatur berücksichtigt wird. Es wird beobachtet, dass die Festigkeit des Geopolymermörtels mit zunehmender Testdauer zunimmt, wenn die Heizdauer 6 Stunden beträgt, während bei höherer Heizdauer ein signifikanter Festigkeitsgewinn bis zur Testdauer von 3 Tagen beobachtet wird und dann mit langsamer Geschwindigkeit zunimmt. Es gibt keine große Änderung in der Druckfestigkeit des Geopolymermörtels, der nach Testzeitraum von 3 Tagen für 8, 10 und 12 Stunden Heizdauer geprüft wird. Das bedeutet, dass nur 3 Tage Testzeit ausreichen, um die gewünschte Festigkeit für die Ofenheizung bei 90 ° C und für die Dauer von 8 Stunden zu erreichen.

Abbildung 6

Auswirkung des Testzeitraums auf Druckfestigkeit des Geopolymermörtels bei der Temperatur, die von 90°C für verschiedene Dauer der Heizung kuriert.

4. Schlussfolgerungen

In diesem Beitrag wurden die Auswirkungen von Natriumhydroxidkonzentration, Temperatur, Heizdauer und Testzeitraum auf die Entwicklung von Geopolymermörtel vorgestellt. Es wird beobachtet, dass die Verarbeitbarkeit sowie die Druckfestigkeit von Geopolymermörtel mit zunehmender Konzentration von Natronlauge in Bezug auf die Molarität zunimmt. Die Geschwindigkeit der Verstärkung der Festigkeit ist langsam, wenn Wärme bei 40 ° C gehärtet im Vergleich zu Festigkeit bei 120 ° C. Aber es gibt keine nennenswerte Änderung der Druckfestigkeit über Härtungstemperatur von 90 ° C. In ähnlicher Weise Dauer der Erwärmung im Bereich von 6 bis 24 Stunden erzeugt höhere Druckfestigkeit. Die Zunahme der Stärke über 12 Stunden hinaus ist jedoch nicht sehr signifikant. Es wird auch beobachtet, dass die Druckfestigkeit von Geopolymerbeton mit zunehmender Testdauer um bis zu drei Tage zunimmt. Für die geeignete Herstellung von Geopolymermörtel wird daher eine 13-molare Lösung von Natriumhydroxid auf der Grundlage der Verarbeitbarkeit und Druckfestigkeit empfohlen. In ähnlicher Weise wird auch empfohlen, dass die Würfel in einem Ofen bei 90 ° C für 8 Stunden Dauer ausgehärtet und nach einer Testdauer von 3 Tagen getestet werden.

Interessenkonflikt

Die Autoren erklären, dass kein Interessenkonflikt bezüglich der Veröffentlichung dieser Arbeit besteht.

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