Vliv aktivátoru na vývoj porozity alkalicky aktivované strusky během její degradace

Influence of activator on porosity of alkali-activated slag during its degradation

abstrakt

čeština

Alkalicky aktivované systémy patří do skupiny alternativních anorganických pojiv. Pojivovou složkou jsou aluminosilikáty v kombinaci s alkalickými aktivátory. Jednou z výhod těchto pojiv oproti klasickým cementovým pojivům je jejich odolnost vůči působení agresivních látek z vnějšího prostředí. Vedle složení hydratačních produktů k této odolnosti přispívá také nižší a jemnější porozita. Ta je, stejně jako řada dalších vlastností, výrazně ovlivněna typem použitého alkalického aktivátoru. V rámci této práce tedy byly pro aktivaci zvolného aluminosilikátu (vysokopecní granulované strusky) vybrány tři nejběžnější sodné aktivátory: sondé vodní sklo, hydroxid sodný a uhličitan sodný. Jejich dávka odpovídala 6 % Na2O na hmotnost strusky. Pro srovnání bylo připraveno také pojivo na bázi běžného cementu (CEM III). Připravené vzorky (trámečky o rozměrech 40 mm × 40 mm × 160 mm) byly ošetřovány do 28. dne stáří pod vodou a následně byly přemístěny do roztoků CH3COOH, MgSO4, Na2SO4, NaCl, NH4NO3 a vody po dobu 84 dní. Jejich pórová struktura před i po vystavení degradačním roztokům byla sledována metodou rtuťové intruzní porozimetrie, a to jak z hlediska celkové porozity, tak i z hlediska distribuce velikosti pórů, resp. jejich ústí. Bylo zjištěno, že na degradaci mají největší vliv roztoky kyseliny octové a dusičnanu amonného, kdy docházelo k výraznému zvýšení průměru ústí pórů i celkové porozity. Vliv ostatních roztoků nebyl výrazný.

Alkali-activated systems belong to the group of alternative inorganic binders. The binder components are aluminosilicates in combination with alkaline activators. One of the advantages of these binders over conventional cement binders is their resistance to the action of aggressive substances from the external environment. In addition to the composition of hydration products, lower and finer porosity also contributes to this resistance. This, like many other properties, is significantly influenced by the type of alkaline activator used. Thus, in this work, the three most common sodium activators were selected for the activation of given aluminosilicate (blast furnace granular slag): sodium water glass, sodium hydroxide and sodium carbonate. Their dose corresponded to 6 % Na2O by weight of slag. A binder based on common cement (CEM III) was also prepared for comparison. The prepared samples (beams measuring 40 mm × 40 mm × 160 mm) were treated under water for 28 days and then transferred to solutions of CH3COOH, MgSO4, Na2SO4, NaCl, NH4NO3 and water for 84 days. Their pore structure before and after exposure to degradation solutions was monitored by the method of mercury intrusion porosimetry in terms of total porosity and pore size distribution (pore entry diameter), respectively. It was found, that the most severe degradation occurred in the solutions of acetic acid and ammonium nitrate, as there was significant increase in the pore entry diameter and the total porosity. The effect of other solutions was not significant.

rtuťova intruzní porozimetrie, degradace, alkalicky aktivovaná struska

mercury intrusion porosimetry, degradation, alcali-activated slug

HAJZLER, J.; BÍLEK, V.; HRUBÝ, P.; TOPOLÁŘ, L.

28. 8. 2020

2336-7210

Czech Chemical Society Symposium Series

Česká republika

1