Geopolimeri pe Baza de Metacaolin Activati Alcalin cu Adaos de Puzzolane

Cuprins disertatie Cum descarc?

1. Notiuni introductive. 2
1.1. Definire. 2
1.2. Mecanisme de formare - geopolimerizare. 7
2. Rolul si influenta materiilor prime utilizate. 8
2.1. Componentul solid. 8
2.1. Componentul lichid. 12
2.3. Influente ale componentilor geopolimerilor asupra proprietatilor mecanice de rezistenta la compresiune. 15
3. Proprietati. Aplicatii existente 18
4. Partea experimentala 26
4.1. Materii prime si activatori. Metode experimentale 26
4.2. Proprietati mecanice, termice si ceramice 29
4.2.1. Proprietati mecanice si termice 29
4.2.2. Proprietati ceramice 34
4.3. Analize termice 37
4.4. Studii de spectrometrie FTIR 
4.3. Studii electronomicroscopice 
5. Concluzii 
Bibliografie. 22


Extras din disertatie Cum descarc?

1. Notiuni introductive
1.1. Definire
In 1972, Davidovits a denumit retelele alumino-silicatice tridimensionale "geopolimeri". Acest tip de materiale se formeaza la temperaturi mici, in timp scurt, din alumino-silicati. In prezent, exista nenumarate modalitati de denumire a acestor materiale, inclusiv denumirile de ceramici liate alcalin, hidroceramici sau cimenturi activate alcalin. Toate aceste denumiri creeaza confuzii, dar in toate cazurile mentionate, este implicata activarea alcalina. Un termen mai general valabil pentru aceste materiale ar putea fi acela de ,,polimeri anorganici".
Geopolimerii au compozitii chimice similare zeolitilor dar au microstructura amorfa. Sunt obtinuti prin co-polimerizarea entitatilor alumino-silicatilor individuale, rezultate la dizolvarea surselor de siliciu si aluminiu la un pH mare, in prezenta silicatilor alcalini solubili. S-a aratat ca prin geopolimerizare se poate transforma o gama foarte mare de materiale alumino-silicate (naturale sau deseuri) in materiale de constructii cu proprietati deosebite, cum ar fi rezistenta la foc sau la medii acide.
Glukhovsky a propus un mecanism de activare a materialelor care contin silice si alumina reactiva. Acest mecanism presupunea trei etape: a. ruperea retelelor si coagulare; b. coagulare - condensare; c. condensare - cristalizare. Mai multi autori au extins aceasta teorie si au aplicat-o pentru explicarea procesului de geopolimerizare care are loc la sinteza zeolitilor. In figura 1 se prezinta intr-un mod simplificat mecanismul de geopolimerizare.
Mecanismul prezentat in figura 1 evidentiaza rolul important al etapei de transformare a sursei de aluminosilicati (materia prima) in aluminati si silicati, prin dizolvare. Procesul de dizolvare a sursei de aluminosilicati se face prin hidroliza alcalina, cu eliberarea de specii silicatice si aluminoase.Trebuie subliniat ca procesul de geopolimerizare depinde de materia prima folosita, de finetea de macinare a acesteia si de tratamentul termic aplicat. Solutia apoasa in care ajung speciile aluminosilicatice dupa dizovare poate contine deja specii silicatice care apartin solutiei activatoare. Astfel se formeaza un amestec complex de specii silicatice, aluminatice si aluminosilicatice realizandu-se un echilibru intre aceste specii. Procesul de dizolvare este rapid la pH mare, formandu-se o solutie aluminoslilicatica suprasaturata. In astfel de solutii se formeaza faza gelica, prin condensarea oligomerilor din solutie si cu eliberare de apa - folosita initial pentru dizolvare. Se poate spune ca apa joaca numai rolul de mediu de reactie, ea regasindu-se ulterior in porii gelului. Timpul necesar gelifierii solutiei aluminosilicatice suprasaturate variaza considerabil functie de natura materiiei prime, de conditiile de procesare si de compozitia solutiei. 
Figura 1. Mecanismul de geopolimerizare
Dupa gelifiere, sistemul continua sa se reorganizeze si are loc cresterea retelei aluminosilicatice tridimensionale atribuite geopolimerilor. Aceasta etapa de reorganizare structurala este determinanta pentru microstructura si distributia porilor geopolimerului rezultat, ambii fiind parametrii importanti pentru proprietatile geopolimerilor. 
Structurile geopolimerilor sunt complexe, fiind constituite din lanturi, placute si retele tridimensionale, formate din diferite unitati structurale(sialat sau polisialat) realizate din tetraedre SiO44- si AlO43- (numarul de tetraedre dintr-o unitate poate varia de la 1 la 5, iar numarul de oxigeni putati care unesc aceste tertraedre variaza intre 0 si 4). In figura 2 se prezinta modele grafice ale polimerilor de tip Mn-(-Si-O-Al-O-)n (poli(sialat)) si Mn-(-Si-O-Al-O-Si-O-)n (poli(sialat-silxo), precum si retele asociate.
Structurile de tip sialat (silico-oxo-aluminat), este formata din tetraedre SiO44- si AlO43-, unite alternativ prin ioni de oxigen puntati. Cationii precum Na+, K+, Li+, Ca2+, Ba2+ sau NH3+, H3O+ sunt pozitionati in interstitiile retelei.


Fisiere in arhiva (1):

  • Geopolimeri pe Baza de Metacaolin Activati Alcalin cu Adaos de Puzzolane.doc

Imagini din aceasta disertatie Cum descarc?

Bibliografie

Davidovits, J., 1988a. Soft Mineralurgy and Geopolymers. In: Davidovits, J., Orlinski, J. (Eds.), Proceedings of the 1st International Conference on Geopolymer '88, vol. 1, Compiegne, France, 1-3 June, pp. 19- 23.
Davidovits, J., 2005. Geopolymer chemistry and sustainable Development. The Poly(sialate) terminology : a very useful and simple model for the promotion and understanding of green-chemistry. In: Davidovits, J. (Ed.), Proceedings of the World Congress Geopolymer, Saint Quentin, France, 28 June-1 July, pp. 9-15.
Duxson, P., Fernandez-Jimenez, A., Provis, J.L., Lukey, G.C., Palomo, A., Van Deventer, J.S.J., 2007c. Geopolymer technology: the current state of the art. Journal of Materials Science 42, 2917-2933. 
Fernandez-Jimenez, A., Palomo, A., Criado, M., 2005. Microstructure development of alkali-activated fly ash cement: a descriptive model. Cement and Concrete Research 35 (6), 1204-1209.
Fernandez-Jimenez, A., Palomo, A., Sobrados, I., Sanz, J., 2006. The role played by the reactive alumina content in the alkaline activation of fly ashes. Microporous and Mesoporous Materials 91 (1-3), 111-119.
Van Deventer, J.S.J., Provis, J.L., Duxson, P., Lukey, G.C., 2007. Reaction mechanisms in the geopolymeric conversion of inorganic waste to useful products. Journal of Hazardous Materials 139 (3), 506-513.
Davidovits, J., 1991. Geopolymers: Inorganic polymeric new materials. Journal of Thermal Analysis 37, 1633-1656. 
Perera, D.S., Uchida, O., Vance, E.R., Finnie, K.S., 2007. Influence of curing schedule on the integrity of geopolymers. Journal of Material Science 42, 3099-3106.
Grutzeck, M.W., Siemer, D.D., 1997. Zeolites synthesised from class F fly ash and sodium aluminate slurry. Journal of American Ceramic Society 80 (9), 2449-2458.
Xu, H., Van Deventer, J.S.J., 2002a. Microstructural characterisation of geopolymers synthesized from kaolinite/stilbite mixtures using XRD, MAS-NMR, SEM/EDX, TEM/EDX and HREM. Cement and Concrete Research 32, 1705-1716.
Barbosa, V.F.F., Mackenzie, K.J.D., 2003a. Synthesis and thermal behaviour of potassium sialate geopolymers. Materials Letters 57, 1477-1482.
Palomo, A., Grutzeck, M.W., Blanco, M.T., 1999. Alkali-activated fly ashes - A cement for the future. Cement and Concrete Research 29 (8), 1323-1329.
Bakharev, T., 2005. Geopolymeric materials prepared using Class F fly ash and elevated temperature curing. Cement and Concrete Research 35, 1224-1232.
Glukhovsky, V.D., 1994. Ancient, modern and future concretes. In: Krivenko, P.V. (Ed.), Proceedings of the 1st International Conference on Alkaline Cements and Concretes, 11-14 October. VIPOL Stock Company, Kiev, Ukraine, pp. 1-9. 
Yip, C.K., Lukey, G.C., Van Deventer, J.S.J., 2005. The coexistence of geopolymeric gel and calcium silicate hydrate at the early stage of alkaline activation. Cement and Concrete Research 35 (9), 1688- 1697.
Panagiotopoulou, Ch., Kontori, E., Perraki, Th., Kakali, G., 2007. Dissolution of aluminosilicate minerals and by-products in alkaline media. Journal of Materials Science 42, 2967-2973.
De Silva, P., Sagoe-Crenstil, K., Sirivivatnanon, V., 2007. Kinetics of geopolymerization: Role of Al2O3 and SiO2. Cement and Concrete Research 37 (4), 512-518.
Chindaprasirt, P., Chareerat, T., Sirivivatnanon, V., 2007. Workability and strength of coarse high calcium fly ash geopolymers. Cement & Concrete Composites 29, 224-229.
Perera, D.S., Blackford, M.G., Vance, E.R., Hanna, J.V., Finnie, K.S., Nicholson, C.L., 2004. Geopolymers for the immobilization of radioactive waste. In: Klemmer, J., Fert, A., Bass, J., Sun, J.Z. (Eds.), Proceedings of the Materials Research Society Symposium, pp. 607-612.
Sofi, M., Van Deventer, J.S.J., Mendis, P.A., Lukey, G.C., 2007. Engineering properties of inorganic polymer concretes (IPCs). Cement and Concrete Research 37, 251-257.
Fletcher, R.A., MacKenzie, K.J.D., Nicholson, C.L., Shimada, S., 2005. The composition range of aluminosilicate geopolymers. Journal of the European Ceramic Society 25 (9), 1471-1477.
Yip, C.K., Lukey, G.C., Van Deventer, J.S.J., 2004. Effect of blast furnace slag addition on microstructure and properties of metakaolinite geopolymeric materials. Ceramic Transactions 153, 187-209.


Banii inapoi garantat!

Plateste in siguranta cu cardul bancar si beneficiezi de garantia 200% din partea Diploma.ro.


Descarca aceasta disertatie cu doar 8 €

Simplu si rapid in doar 2 pasi: completezi adresa de email si platesti.

1. Numele, Prenumele si adresa de email:

Pe adresa de email specificata vei primi link-ul de descarcare, nr. comenzii si factura (la plata cu cardul). Daca nu gasesti email-ul, verifica si directoarele spam, junk sau toate mesajele.

2. Alege modalitatea de plata preferata:


* Prin apasarea pe butonul “Descarca acum” declar ca am citit, inteles si agreat termenii si conditiile.
* Pretul este fara TVA.


Hopa sus!