Rezistența la compresiune și evoluția microstructurală a geopolimerilor pe bază de metakaolin

geopolimerilor

В
В 		В

Servicii personalizate

Revistă

  • SciELO Analytics
  • Google Scholar H5M5 ()

Articol

  • pagină text nouă (beta)
  • Spaniolă (pdf)
  • Articol în XML
  • Referințe articol
  • Cum se citează acest articol
  • SciELO Analytics
  • Traducere automată
  • Trimite articolul prin e-mail

Indicatori

  • Citat de SciELO
  • Acces

Linkuri conexe

  • Similar în SciELO

Acțiune

Revista ALCONPAT

versiuneaВ On-lineВ ISSN 2007-6835

Rezistența la compresiune și evoluția microstructurală a geopolimerilor pe bază de metakaolin expuși la temperaturi ridicate

O.В Burciaga-DГaz 1В

J. I.В Escalante-Garcia 1В

R. X.В Magallanes-Rivera 2В

2 Materiale de construcții, UANL Fac. De Ing. Civil, Av.Universidad s/n, Cd. Universitaria San Nicolás de los Garza, Nuevo Leín.

Această cercetare prezintă rezultate ale rezistenței la compresiune și evoluției microstructurale a geopolimerilor expuși la temperaturi ridicate. Pastele au fost realizate cu amestecuri de metakaolin și silicat de sodiu și soluții de NaOH. A fost investigat efectul compoziției chimice asupra dezvoltării rezistenței la compresiune; Pastele de înaltă rezistență au fost expuse la 200, 500 și 800 ° C, caracterizând evoluția lor microstructurală și rezistența la compresiune. Înainte de expunerea la temperaturi ridicate, s-au dezvoltat geopolimeri

Această cercetare prezintă rezultatele rezistenței la compresiune și evoluția microstructurală a geopolimerilor expuși la temperaturi ridicate. Pastele de molar au fost elaborate amestecând soluții de metakaolin și silicat de sodiu conținând NaOH. Efectul compoziției asupra dezvoltării rezistenței la compresiune a fost investigat și pastele au fost alese pentru a fi expuse la 200, 500 și 800 ° C, caracterizând microstructura și rezistența la compresiune. Înainte de expunerea la temperaturi ridicate, lianții s-au dezvoltat

80MPa, iar după expunerea lor, pierderea rezistenței a depins de raportul SiO2/Al2O3. Rezultatele XRD, FT-IR și SEM sugerează că reorganizarea silicagelului și evaporarea apei reduc stabilitatea termică a probelor expuse la temperaturi ridicate.

Cuvinte cheie: В Geopolimeri; metakaolin; performanță termică; rezistenta la compresiune; microstructuri

Palavras-chave: В geopolimeri; metacaulim; rezistenta la caldura; rezistență la compresiune; microstructuri

Datorită proprietăților lor asemănătoare ceramicii, se crede că geopolimerii au o capacitate bună de rezistență la temperaturi ridicate (Kong și colab. 2008; Duxson și colab. 2006 A). Prin urmare, este probabil ca, în viitorul apropiat, aceste materiale să poată fi plasate într-o poziție competitivă împotriva cimentului Portland, în special pentru construcția infrastructurii cu risc ridicat de incendiu, cum ar fi tuneluri, poduri, locuințe și clădiri înalte (Provis et al. 2009).

Deoarece siguranța umană în caz de incendiu este unul dintre cele mai mari considerente în proiectarea clădirilor, este extrem de necesar să aveți o cunoaștere aprofundată a comportamentului materialelor de construcție înainte de a le utiliza ca elemente structurale, prin urmare, Obiectivul acestui articol este de a evaluați stabilitatea structurală a pastelor de geopolimeri pe bază de metakaolin expuse la temperaturi ridicate, prin caracterizarea microstructurii și proprietăților mecanice ale acestora.

2. Procedura experimentală

Probele au fost testate prin compresie folosind o mașină hidraulică automată (controlul model 50-C7024) la o viteză de încărcare constantă de 500 N/s; Fiecare valoare raportată corespunde mediei a patru măsurători. Pe baza rezultatelor obținute, au fost selectate trei formulări de compoziție prezentate în Tabelul 1 și cu RC ridicat pentru a evalua proprietățile lor de rezistență la temperatură ridicată.

Tabelul 1В Formulări de geopolimeri supuse temperaturii ridicateВ

După testele RC, fragmente de probe selectate au fost măcinate într-o moară planetară (PM 400/2; Restch) pentru a trece cu ochiul # 100. Pulberile măcinate au fost caracterizate prin difracție de raze X (XRD, Philips D-Expert) într-un interval de 7 ° -60 ° 2Оё cu un pas de 0,03 ° și un timp de incidență de 2 s pe pas, utilizând radiația CuKО ±.

Probele de pulbere au fost caracterizate în continuare prin spectroscopie în infraroșu FT-IR (FTIR; Nicolet AVANTAR 320 FT-IR). Pulberile analizate au fost formate din 0,005 g probă (geopolimer) amestecată cu 0,05 g KBr ca standard.

Pentru analiza cu microscopie electronică de scanare (SEM), au fost utilizate eșantioane lustruite montate în rășină și acoperite cu carbon pentru a face eșantionul conductor sub microscopul ESEM Philips XL30. Imagini reprezentative ale microstructurilor au fost realizate la 500x folosind electroni retrodifuzați și o tensiune de accelerație de 20 kV.

3.1 Rezistența la compresiune a geopolimerilor înainte de expunerea la temperaturi ridicate.

Figura 1В RC la 28 de zile de probe de geopolimer în funcție de raportul molar SiO2/Al2O3, Na2O/Al2O3 și raportul apă/solide.

Pentru probele de geopolimeri cu raport SiO2/Al2O3 = 2,8, s-au observat valori RC între 55 - 75 MPa pentru un raport Na2O/Al2O3 = 0,55, cu toate acestea creșterea conținutului de sodiu a dus la o scădere a RC. Acest lucru sugerează că cantitatea de sodiu contribuită prin încorporarea NaOH în soluții alcaline influențează puternic dezvoltarea CR, deci este posibil ca atunci când se utilizează rapoarte Na2O/Al2O3> 0,60, menținând raportul SiO2/Al2O3 = 2,8, sodiul furnizat este excesiv și, în loc să fie încorporat pentru a forma produse de reacție, rămâne nereacționat, slăbind mecanic microstructura materialului. Studiile anterioare au concluzionat că prezența excesivă a sodiului în geopolimeri are ca rezultat carbonatarea acestora, în detrimentul proprietăților lor mecanice (Burciaga-Dáaz et al. 2010).