Přejít k obsahu


Thermomechanical properties of particle-reinforced geopolymer composite with various aggregate gradation of fine ceramic filler

Citace:
KOVÁŘÍK, T., RIEGER, D., KADLEC, J., KŘENEK, T., KULLOVÁ, L., POLA, M., BĚLSKÝ, P., FRANČE, P., ŘÍHA, J. Thermomechanical properties of particle-reinforced geopolymer composite with various aggregate gradation of fine ceramic filler. CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS, 2017, roč. 143, č. JUL 15 2017, s. 599-606. ISSN: 0950-0618
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Thermomechanical properties of particle-reinforced geopolymer composite with various aggregate gradation of fine ceramic filler
Rok vydání: 2017
Autoři: Ing. Tomáš Kovářík Ph.D. , Ing. David Rieger , Ing. Jaroslav Kadlec , Ing. Tomáš Křenek Ph.D. , Ing. Lucie Kullová , Michal Pola , Mgr. Petr Bělský Ph.D. , RNDr. Petr Franče , Ing. Jan Říha Ph.D.
Abstrakt CZ: Geoplymerní kompozit byl připraven z metakaolinu, roztoku alkalického křemičitanu draselného a keramického ostřiva na bázi páleného jílovce. Keramické plnivo byl přidáno v rozmezí 250 až 325 hmot.% metakaolinu. Pro detailní studium keramického plniva byla využita standardní sítová analýza, analyzátor velikosti částic a elektronová mikroskopie. V rámci experimentu, byl sledován vliv skladby plniva dle Fullerova zrnitostního modelu na výsledné termomechanické vlastnosti kompozitu. Geopolymerní matrice byla připravena ve složení definované molárními poměry SiO2/Al2O3 = 2.6 a H2O/K2O = 18.50. Teplotní odolnost byla studována pomocí TGA/DSC. Vývoj krystalických fází byl sledován pomocí měření RTG difrakce. Z výsledků TMA je patrný významný vliv vyššího objemu jemných keramických částic (< 90 ?m) na teplotní stabilitu v oblasti do 1000°C. Aplikací zrnitostní skladby dle Fullerova modelu se snižuje objemové smrštění z původních 2.243% na 1.212 při 1000°C. Mechanické parametry, po teplotní expozici, u této skladby vykazují konstantní pevnost v ohybu (průměrná hodnota 12MPa) a v tlaku (prům. hodnota 90 MPa).
Abstrakt EN: Geopolymer composite has been synthesized at room temperature by mixing metakaolin, potassium silica solution and ceramic grog based on sintered schistous clay. Ceramic aggregate has been added in an amount from 250 to 325% of metakaolin weight. In this study, standard sieve analysis, particle size analyzer and electron microscopy were applied for a detailed investigation of the ceramic filler. The effect of aggregate gradation according to Fuller?s model on mechanical strength and thermomechanical behavior during and after thermal exposure at 1000 °C was investigated. A significant weight decrease was observed up to 250 °C, which is attributed to the loss of free and tightly absorbed water. According to DSC, the temperature range from 800 °C to 1000 °C represents a stable region without additional crystallization. XRD revealed that after thermal exposure at 1000 C, the kaolinite phase disintegrated completely and quartz content was significantly reduced. The results have shown that a higher content of fine ceramic particles under 90 mm and gradual distribution of other fractions from 150 to 710 mm leads to an improved dimensional stability after thermal exposure. Potassium-based geopo
Klíčová slova

Zpět

Patička