hrvatski

Primjena metakaolina kao sirovine za sintezu geopolimera

Geopolimeri predstavljaju materijale koji se mogu sintetizirati (u ovisnosti o kvaliteti same sirovine, ali i korištenom alkalijskom aktivatoru) pri sobnim temperaturama ili pri povišenim temperaturama do 80oC. Povećane temperature aktivacije iznad 80oC (do 150oC) mogu reakcije geopolimerizacije pomjeriti u smjeru kristalizacije i izdvajanja zeolitne faze, uobičajene forme Na-X zeolita tj. Sodalitne forme. Praktična primjena geopolimera u različitim uvjetima uvelike se istražuje u različitim istraživačkim skupinama i prema objavljenim rezultatima tih istraživanja geopolimeri predstavljaju materijale potencijalno vrlo široke primjene uz odlike visokih ranih čvrstoća, velike toplinske otpornosti kao i visoke kemijske postojanosti. U ovome radu je prema postavljenom zadatku izvršena priprava različitih geopolimera koristeći metakaolin dobiven kalcinacijom pri 750oC i vodenog stakla kao zajedničke sirovine uz dodatak zasićene otopine NaOH (uzorci A1 i A2) odnosno KOH (uzorci C7 i C14). Pripravljene smjese geopolimera ostavljene su preko noći (12 sati) na sobnoj temperaturi, nakon čega je proveden proces termičke aktivacije pri 70oC u laboratorijskoj pećici. Uzorci su pripravljeni u PE kalupima dimenzija 4x4x4 cm i za vrijeme provedbe procesa termičke aktivacije uzorci su bili hermetički zatvoreni sa termootpornom folijom, u svrhu prevencije gubitka vodenog medija. Nakon termičke obrade uzorci su izvađeni iz kalupa i ostavljeni na zraku u laboratorijskim uvjetima na sušenju. Nakon 1 i 28 dana njegovanja na zraku provedeno je mjerenje razvijene tlačne čvrstoće geopolimera. Određivanje strukturnih promjena provedeno je snimanjem difrakcije na polikristalnom materijalu geopolimera i infracrvenom spektroskopijom. Istraživanje pokazuje da se u samoj pripravi uzoraka uočava vrlo mala razlika u potrebi za vodom u svrhu postizanja normalne konzistencije. Mjerenja razvijene tlačne čvrstoće nakon 1 i 28 dana od završenog procesa termičke aktivacije pokazuju da uzorci oznake A1 i A2 pokazuju znatno manje vrijednosti razvijenih tlačnih čvrstoća u odnosu na uzorke serija C7 i C14. Mjerenja provedena uporabom difrakcije X zraka na polikristalnim uzorcima kao i infracrveni spektri ukazuju na strukturne promjene korištenog metakaolina i razvoj nove amorfne alumosilikatne faze koja je karakteristična za geopolimere.

metakaolin; geopolimer; XRD; FTIR; čvrstoća

nije evidentirano