Thông tin tài liệu
H i ngh khoa h c k ni m 50 n m ngày thành l p Vi n KHCN Xây d ng BÊ TÔNG GEOPOLYMER- NH NG THÀNH T U, TÍNH CH T VÀ NG D NG NCS ThS T ng Tôn Kiên*1, ThS Ph m Th Vinh Lanh2, TS Lê Trung Thành3 TÓM T T: Gepolymer s n ph m c a trình ph n ng gi a v t li u có ngu n g c silic nhôm v i dung d ch ki m V t li u có th thay th xi m ng bê tông Hi n Geopolymer đ c nghiên c u r ng rãi cho th y kh n ng v t li u xanh h n thay th bê tông xi m ng m t s ng d ng bê tơng geopolymer v a có tính ch t k thu t t t, đ ng th i gi m kh n ng gây hi u ng nhà kính thay th xi m ng poocl ng Nghiên c u trình bày tóm t t l ch s phát tri n, tính ch t c a bê tông geopolymer c ng nh ng d ng công ngh bê tông geopolymer nh ng n m g n th gi i Vi t nam Trên c s đó, báo đ xu t nh ng đ nh h ng nghiên c u kh n ng ng d ng công ngh bê tông geopolymer xây d ng b n v ng Vi t nam T KHĨA: Geopolymer, bê tơng geopolymer, bê tơng không xi m ng, xây d ng b n v ng NH NG THÀNH T U NGHIÊN C U V BÊ TƠNG GEOPOLYMER Bê tơng Geopolymer lo i bê tông không s d ng ch t k t dính xi m ng pooc l ng thơng th ng mà s n ph m c a ph n ng gi a dung d ch ki m lo i v t li u có ch a hàm l ng l n h p ch t silic nhơm Ch t k t dính c ng có th g i ch t k t dính ki m ho t hóa B ng nêu lên m t s m c th i gian quan tr ng l nh v c phát tri n ch t k t dính ki m ho t hóa Ch t k t dính ki m ho t hóa ch y u Purdon nghiên c u [2] vào nh ng n m 1940 Tác gi s d ng x lò cao đ c kích ho t b ng dung d ch hydroxit natri Theo ơng q trình phát tri n c u trúc g m b c: tr c tiên x y q trình gi i phóng h p ch t nhôm- silic hydroxit canxi Sau x y s hydrat hóa nhơm silic đ ng th i tái t o dung d ch ki m Tuy nhiên, ng i ta nói r ng Gluskhovsky [12] ng i đ u tiên kh o sát lo i ch t k t dính đ c s d ng xây d ng công trình th i k La mã Ai c p c đ i Ơng cho r ng cơng trình đ c t o nên b i h p ch t hydro canxi aluminat gi ng nh m t lo i xi m ng poóc l ng c ng có pha th y tinh analcite, m t lo i đá t nhiên i u có th gi i thích tính b n v ng c a nh ng lo i ch t k t dính Trên c s kh o sát Gluskhovsky phát tri n m t lo i ch t k t dính m i g i xi m ng đ t (Soil-cement) T đ t chúng gi ng m t lo i đ t đá t xi m ng có kh n ng g n k t Xi m ng đ t có thành ph n t h n h p đ t ch a mu i Aluminosilicat ph th i công nghi p giàu ki m Khoa V t li u Xây d ng, Tr ng đ i h c Xây d ng, kientt@nuce.edu.vn, +84 977966357 Tr ng Cao đ ng Xây d ng s B Xây d ng Ph n l n nghiên c u kh o sát v ch t k t dính ki m ho t hóa đ u có ngu n g c t s ho t hóa x lò cao nên g i Xi m ng x ki m ‘‘Alkali-slag cement’’ hay Xi m ng x ki m ho t hóa ‘‘Alkali-activated slag X lò cao s n ph m c a công nghi p s n xu t thép, lo i v t li u k t dính ch t l ng th p, s d ng ch t ki m kích ho t có th đ t c ng đ nén cao Shi Day [16] cho r ng s d ng ch t ki m kích ho t Na O.nSiO c ng đ nén có th đ t 160 Mpa sau 90 ngày b o d ng nhi t đ phòng B ng M c th i gian v s phát tri n c a ch t k t dính ho t hóa ki m, [15] Tác gi N m S ki n n i b t Feret 1939 D ng s d ng x cho xi m ng Purdon 1940 S k t h p x ki m Glukhovsky 1959 Lý thuy t c b n s phát tri n c a ch t k t dính ki m (alkaline cements) Glukhovsky 1965 L n đ u tiên g i Xi m ng ki m ‘‘alkaline cements’’ Davidovits 1979 Khái ni m ‘Geopolymer’’ Forss 1983 Xi m ng F (F-cement) (Ph gia siêu d o x ki m- slag-alkalisuperplasticizer) c tính v t li u xây d ng c đ i Langton and Roy Langton and Sawyer 1984 B ng sáng ch v xi m ng “Pyrament” Majundar et al 1989 C12A7– X ho t hóa Talling and Brandstetr 1989 X ki m ho t hóa (Alkali-activated slag) Wu et al 1990 Ch t ho t hóa c a xi m ng x Roy et al 1991 Xi m ng r n nhanh ki m ho t hóa (Rapid setting alkali-activated cements) Roy and Malek 1993 Xi m ng x Krivenko 1994 Xi m ng ki m tính (Alkaline cements) Wang and Scrivener 1995 Vi c u trúc c a X ki m ho t hóa Shi 1996 C 1997 Nghiên c u đ ng h c c a ch t k t dính x ki m ho t hóa Katz 1998 Vi c u trúc c a Tro bay ki m ho t hóa (Alkali-activated fly ash) Palomo 1999 Tro bay ki m ho t hóa- Ch t k t dính cho t Fernández-Jiménez and Puertas ng đ , c u trúc l r ng tính th m n c c a X ki m ho t hóa ng lai Ch t k t dính bùn đ -X ki m ho t hóa (Alkali-activated red mud–slag Gong and Yan 2000 Puertas 2000 Bakharev 20012001 Bê tơng x ki m ho t hóa (Alkali-activated slag concrete) Grutzeck 2004 S hình thành khống Zeolite Sun 2006 Cơng ngh Sialite Duxson 2007 Công ngh Geopolymer Provis and Deventer 2009 cement) Ch t k t dính Tro bay/X ki m ho t hóa (Alkali-activated fly ash/slag cement) Geopolymers: C u trúc, q trình s n xu t, tính ch t ng d ng cơng nghi p Có nhi u nghiên c u v ch t ki m ho t hóa sau k t qu nghiên c u c a tác gi ng i Pháp Davidovits [12] Ông nghiên c u phát tri n đ c nh n b ng sáng ch v ch t k t dính Mêta cao lanh s d ng ki m kích ho t, sau g i Geopolymer vào n m 1978 Theo Davidovits, geopolymer lo i polymer có s chuy n bi n thù hình, polyme hóa đóng r n nhi t đ th p Nh ng chúng c ng h p ch t vô c , c ng n đ nh nhi t đ cao đ ng th i khơng b cháy Có chín lo i geopolymer khác nhau, nh ng lo i có kh n ng ng d ng nhi u nh t xây d ng lo i v t li u alumo silicat Nh ng lo i geopolymer d a vào q trình nhi t ho t hóa v t li u t nhiên (nh Mê ta caolanh) ho c s n ph m c a công nghi p (nh tro bay, x ) nh m cung c p ngu n v t li u silic (Si) nhơm (Al) s đ c hòa tan v i dung d ch ki m kích ho t r i sau th c hi n q trình trùng h p t o thành chu i phân t t o đá ch t k t dính [7] Vi t Nam, có m t s nghiên c u b c đ u v bê tông geopolyme nh : Công ngh s n xu t g ch không nung c a công ty Hu Quang (2009), Nghiên c u ch t o g ch không nung b ng công ngh geopolymer s d ng tro bay ph th i bùn đ đ xây d ng nhà vùng cao nguyên Vi t Nam c a nhóm nghiên c u tr ng đ i h c Bách khoa TP.HCM (2010), v a bê tông s d ng ch t k t dính polyme vơ c c a nhóm nghiên c u tr ng đ i h c Giao thông v n t i Hà N i (2011), Bê tông ch u l a g ch không nung s d ng ch t k t dính geopolyme c a nhóm ngiên c u Vi n V t li u xây d ng (2012) QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH C U TRÚC C A BÊ TÔNG GEOPOLYMER 2.1 C ch ph n ng c a ch t k t dính geopolymer Trên c s r t nhi u nghiên c u v ch t k t dính ki m kích ho t (alkali-activated cements), ng i ta ch p nh n có khái ni m khác x lò cao nghi n m n ki m kích ho t (alkali activated GGBFS) geopolymer Ch t ki m kích ho t c a GGBFS có ki u (Si+Ca) Geopolymer có ki u ch t k t dính (Si+Al) v i Mêta cao lanh tro bay v t li u [12] C ch đ ng h c ph n ng gi i thích q trình đơng k t r n ch c c a ch t k t dính ki m ho t hóa v n bí n, m c dù ng i ta cho r ng s ph thu c vào v t li u ban đ u ch t ki m kích ho t Theo Glukhovsky [8], c ch q trình ki m kích ho t bao g m ph n ng phân h y nguyên li u thành d ng c u trúc n đ nh th p ph n ng n i t i Tr c tiên trình b gãy liên k t c ng hóa tr Si-O-Si Al-O-Si PH c a ki m t ng lên Vì th nh ng nhóm nguyên t đ c chuy n sang h keo Sau x y s tích t s n ph m b phá h y v i ph n ng n i t i gi a chúng t o c u trúc n đ nh th p, ti p theo giai đo n th q trình hình thành c u trúc đơng đ c, hình Granizo [12] nghiên c u ch t k t dính mê ta cao lanh ho t hóa ki m cho r ng có ph n ng khác ch t ki m kích ho t ch NaOH ho c th y tinh l ng tr ng h p th nh t, sau hòa tan m t th i gian, s n ph m b phá h y b t đ u tích t Trong tr ng h p th 2, sau x y s hòa tan s x y trình đa trùng h p Hình S đ mơ ph ng s ho t hóa v t li u alumosilicat [5] Palomo et al [13] c ng có quan m cho r ng, có hai ki u ho t tính ki m có th x y ra, ki u th nh t x y ch t kích ho t c a x lò cao (Si+Ca) dung d ch ki m y u, s n ph m ch y u s CSH Ki u th đ i v i ch t ho t hóa ki m c a mê ta cao lanh dung d ch ki m t trung bình đ n m nh S n ph m cu i có d ng m ch trùng h p có c ng đ c h c cao V i tr ng h p đ u t ng t nh trình hình thành zeoloite Vì v y, có th k t lu n r ng ch t kích ho t c a mê ta cao lanh t o nên nhi u m ch hình d ng nh t đ nh g n gi ng nh zeolite Còn v i ch t ch t ho t hóa ki m c a tro bay x y s t a nhi t trình hòa tan, phân tách liên k t c ng hóa tr Si-O Al-O-Al Nhìn chung s n ph m tùy thu c vào s phá v c u trúc c a tro bay kho ng th i gian đ u cu i trình ng ng k t t o c u trúc chu i m t cách có tr t t t o kh n ng có c ng đ c h c cao Davidovits [1] cho r ng dung d ch ki m có th đ c s d ng đ ph n ng v i silic nhôm ngu n v t li u khoáng ho c v t li u ph th i nh tro bay, tro tr u đ ch t o ch t k t dính B i ph n ng hóa h c x y tr ng h p q trình trùng h p ơng g i Geopolymer [11] Thơng s quy t đ nh đ n tính ch t d ng s d ng c a m t lo i geopolymer t l Si/Al V i v t li u xây d ng t l Si/Al kho ng x p x 2.2 Các s n ph m th y hóa Các s n ph m ph n ng tùy thu c vào c ch t kích ho t v t li u ban đ u V i v t li u có ch a (Si+Ca) s n ph m ch y u gel CSH Còn v i v t li u có (Si+Al) s n ph m ph n ng zeolite gi ng nh polyme [12] S n ph m th y hóa c a GGBFS ho t hóa ki m đ c kh ng ch b i thành ph n c a x , lo i ch t kích ho t PH c a môi tr ng [2] Nhi u tác gi [2] nh n r ng s n ph m c a mê ta cao lanh v i dung d ch NaOH gel N-A-S-H có tính ch t c h c t t i u đ c kh ng đ nh qua k t qu FTIR 27Al, 29Si MAS-NMR, có c u trúc m ng chi u [Q4(Al)] g m SiO4 AlO4 liên k t v i b ng cách chung nguyên t O Công th c chung c a s n ph m ph n ng 2SiO Al O 2H O Khi ch t kích ho t h n h p NaOH n c th y tinh, v t li u đ c t o có d ng vơ đ nh hình có tính k t dính, nh ng c u trúc thành ph n c a chúng khác so v i s n ph m đ c t o s d ng ch t kích ho t ch NaOH Bên c nh đó, gel N-A-S-H vơ đ nh hình có thành ph n hóa h c gi ng nh v t li u khống zeolite t nhiên nh ng khơng có c u trúc tinh th zeolite l n Theo ký hi u hóa h c c a geopolymer Davidoits đ xu t [4] dùng tên “polysialates”, m i sialate m t ký hi u vi t t t c a oxit kép aluminosilicat M ng l i sialate bao g m anion t di n [SiO ]4- [AlO ]5- chung nguyên t oxy chúng c n ion d ng nh (Na+, K+, Li+, Ba2+, NH4+, H O+) đ cân b ng n tích c a Al3+ kh i t di n Polysialate có th vi t t t theo công th c: M n {-SiO ) z -AlO } n wH O, n m c đ trùng h p, z 1, ho c M ion d ng ki m nh Kali, Natri Các d ng k t h p khác c a poly(sialate) đ c nêu hình Hình C u trúc poly(sialates) theo Davidovits [4] Theo Fernandez-Jimenez and Palomo [6], t k t qu XRD c a ch t k t dính tro bay ho t hóa ki m cho th y pha tinh th g c không thay đ i theo ph n ng c a ch t kích ho t M t s pick cho th y xu t hi n khống th ch anh nhi u có th thành ph n h t cát l i m u Thành ph n zeolite c ng xu t hi n k t qu XRD d i d ng khoáng hydroxysodalite (Na Al Si O 12 OH) herschelite (NaAlSi O 3H O) Khi phân tích nh SEM cho th y tr c ho t hóa, tro bay có d ng hình c u v i kích th c khác ch a tinh th mulit s t Sau ho t hóa, có m t s h t c u ch a ph n ng gel aluminosilicat (có t l mol Si/Al=1.61.8 Na/Al=0.46-0.68) v a ch ch a ch t kích ho t NaOH Khi ch t kích ho t có ch a n c th y tinh s n ph m cu i đ c h n v i t l monl Si/Al=2.7 Na/Al=1.5 Xie Xi [18] nghiên c u tro bay s d ng ch t ki m kích ho t h n h p NaOH th y tinh n c, qua k t qu phân tích nh SEM cho th y l ng l n pha th y tinh tìm th y ch a ph n ng v i th y tinh n c v n đ c k t tinh Theo k t qu phân tích XRD, có r t pick cho th y s n ph m ph n ng c a tro bay Krivenko Kovalchuk [12], c ng cho r ng ph n ng ho t hóa c a NaOH th y tinh n c v i tro bay có hình thành m t s lo i khoáng zeolite gi ng nh analcine hydroxysodalite t l mol cao SiO2/ Al= 4.5-5 C TÍNH C A BÊ TƠNG GEOPOLYMER Bê tơng geopolymer bê tơng s d ng ch t k t dính ki m ho t hóa (ch t k t dính geopolymer) Trong q trình ch t o, n c ch đóng vai trò t o tính cơng tác, khơng tham gia t o c u trúc Geopolymer, không tham gia ph n ng hóa h c mà có th b lo i trình b o d ng s y (không gi ng nh xi m ng c n n c đ th y hóa) Nhi u nghiên c u cho r ng, b o d ng nhi t cho bê tơng geopolymer s d ng tro bay có hàm l ng vôi th p s t o c ng đ cao, co khơ ít, t bi n th p, ch u n mòn sunphat, ch u axit t t có th s d ng nhi u ng d ng c s h t ng [9, 11] V kh n ng ch u l c, Bê tông Geopolymer s d ng tro bay có th cho c ph n ng ki m (60-70 Mpa sau 24h) [5] ng đ cao sau vài gi V tính b n, bê tơng Geopolymer đ c cho có tính ch t ch u hóa h c, ch u nhi t t t c u ki n môi tr ng th ng kh c nghi t [17] Tr ng đ i h c Curtin kh o sát đ b n c ng h p đúc s n t bê tơng geopolymer ch u tác đ ng n mòn c c m nh c a môi tr ng khô m c a đ t l n nhi u mu i sunphat [11] K t lu n đ a bê tơng geopolymer có kh n ng ch u n mòn hóa h c c c t t t t nh t kh n ng ch u axit Kh n ng g n k t v i c t thép c a bê tông geopolymer đ c nghiên c u so sánh t ng đ ng ho c cao h n bê tông xi m ng sunphat [11] Tuy nhiên nhìn chung geopolymer ch t o t Mê ta cao lanh c n nhi u n c (làm t ng l r ng) m m cho nhi u ng d ng xây d ng th c t D ng nh r t nghiên c u s d ng bê tơng geopolymer v i c t s i TÍNH B N V NG VÀ L I ÍCH C A VI C S D NG BÊ TÔNG GEOPOLYMER Vi c s d ng bê tông geopolymer c c ch t k t dính tro bay ki m ho t hóa có kh n ng góp ph n gi m hi n t ng nóng d n c a trái đ t Theo Davidoits [3], bê tơng geopolymer có kh n ng gây hi u ng nhà kính gi m 26-45% so v i bê tông xi m ng thông th ng i u có th gi i thích do: vi c s n xu t t n xi m ng th ng t o 0.55 t n CO2 t ph n ng phân h y khoáng cacbonat c ng t o kho ng 0.42 t n CO2 đ t nhiên li u bon, nh v y x p x t n CO2 sinh s n xu t t n xi m ng Tuy nhiên vi c s n xu t t n ch t k t dính geopolymer t tro bay ch t o kho ng 0.180 t n CO2 t s đ t cháy nhiên li u bon Nh v y, so v i t n CO2 sinh s n xu t xi m ng s n xu t ch t k t dính geopolymer th p h n g n l n Hay nói cách khác, có th s n xu t l ng ch t k t dính t ng lên l n cho phát tri n h t ng xây d ng v i l ng khí CO2 th i mơi tr ng [3] Bên c nh đó, ch t k t dính geopolymer c ng t n d ng ph th i c a trình s n xu t công nghi p nh tro bay c a nhà máy nhi t n; x lò cao c a nhà máy luy n gang, thép; Cho nên vi c s d ng bê tông geopolymer công nghi p xây d ng có th mang l i nhi u l i ích khác nh : gi m nguy c ch t th i công nghi p di n tích bãi ch a ch t th i, c i thi n ch t l ng tu i dài ngày c a bê tơng(co ngót khơ r t th p, t bi n th p, kh n ng ch ng n mòn sunphat axit r t t t), t gi m chi phí đ u t b o trì k t c u s d ng bê tông geopolymer, V m t kinh t , giá thành c a t n tro bay/ x ch b ng m t ph n nh so v i giá c a t n xi m ng Vì v y sau tính c giá c a dung d ch ki m kích ho t giá c a bê tơng geopolymer tro bay s th p h n kho ng 10-30% so v i giá c a bê tông xi m ng [3] CÁC NG D NG TH C TI N Theo Davidovits [3] th ng kê d ng ng d ng ch t k t dính geopolymer nói chung có th nh sau: • T m k t c u g ch ng cháy • V t li u xây d ng thơ • T mt • G ch khơng nung ng panel cách n • S n xu t đá nhân t o trang trí • K t c u ch u l a • T m panel b t cách nhi t • K t c u ch ng s c nhi t • ng d ng làm khn đúc nhơm • Bê tơng ch t k t dính geopolymer • V t li u ch ng cháy công ngh cao dùng báy bay ho c tơ • V t li u nh a cơng ngh cao • V t li u c n l a gia c / s a ch a M , ng d ng ch y u c a ch t k t dính geopolymer s n xu t xi m ng geopolymer đóng r n nhanh (Pyrament Blended Cement- PBC) PBC đ c nghiên c u s n xu t ng d ng sân bay quân s t nh ng n m 1985 Sau PBC đ c dùng nhi u s a ch a đ ng b ng bê tông, sàn nhà công nghi p, đ ng cao t c Lo i xi m ng có th đ t c ng đ 20 Mpa sau 4-6h đóng r n M t lo i xi m ng geopolymer khác c ng đ c nghiên c u s d ng xi m ng geopolymer b n axit N m 1997, công ty Zeo tech corp th ng m i hóa thành s n ph m bê tơng geopolymer b n axit S n ph m đ c dùng nhi u nhà máy hóa ch t th c ph m Úc, bê tông geopolymer ng d ng th c ti n nh : tà v t đúc s n, đ ng ng c ng lo i c u ki n bê tông đúc s n khác xây d ng V i đ c tính t t nh t c a k t c u đúc s n cho c ng đ tu i s m cao sau đ c b o d ng h i n c ho c d ng h nhi t [11, 13] Trong báo cáo v trình s n xu t tà v t bê tông geopolymer c s geopolymer tro bay, Palomo et al cho r ng k t c u bê tơng geopolymer có th d dàng đ c s n xu t b ng nh ng công ngh s n xu t bê tông hi n t i mà không c n ph i thay đ i l n M t s nhà nghiên c u khác c ng s n xu t s n ph m ng c ng bê tông geopolymer c t thép đúc s n có đ ng kính t 375-1800mm; c ng h p bê tơng geopolymer c t thép có kích th c 1200x600x1200 mm [11] K t qu nghiên c u cho th y, kh n ng ch u môi tr ng n c th i xâm th c r t t t t ng đ ng s n ph m bê tông xi m ng Bê tông geopolymer có ho t tính ki m c ng đ c th ng m i hóa Úc v i nhãn hi u kinh doanh E-Crete(TM) E-Crete đ c tái ch t tro bay x lò cao v i ch t ho t tính ki m thích h p hi n có s n d ng đúc s n tr n s n Các s n ph m đúc s n c a E-crete ch y u nh : panel đúc s n, hình 3, 4; ng, n p đ c ng; c ng h p; b xí t ho i; h thu rác, g ch lát v a hè; t m p lát trang trí ho c cách âm; [19] Vi t nam, m i ch có d ng s n ph m th ng m i có ngu n g c t bê tông geopolymer g ch đ t không nung Tuy nhiên ch a đ c s d ng r ng rãi cơng trình xây d ng ã có m t s nghiên c u b c đ u v bê tông geopolymer nh bê tông ch u l a không xi m ng c a nhóm nghiên c u Vi n V t li u Xây d ng [20] BTCL không xi m ng d a liên k t rhoalumina – tên th ng ph m alphabond 300, so v i BTCL xi m ng cơng ngh ch t o đ n gi n, th i gian s d ng c a v t li u t ng, tính ch t c nhi t t t nh t ng nhi t đ bi n d ng d i t i tr ng t ng đ b n u n nhi t đ cao Nhóm nghiên c u ch t o thành công BTCL không xi m ng ng d ng th vào th c t M t nghiên c u khác v ng d ng ch t k t dính geopolymer s n xu t v t li u không nung t ph th i tro bay x lò cao c ng đ c th c hi n n m 2011 K t qu nghiên c u xây d ng đ c quy trình s n xu t v t li u g ch block bê tơng geopolymer có c ng đ nén đ t >10 Mpa, có giá thành r h n g ch block bê tông xi m ng c t li u kho ng 15% [10] Hình Bê tông E-Crete 25MPa lát n n đ ng cao t c Westgate,C ng Melbourne, Victoria, Úc NH NG H N CH KHI S Hình Các t m panel bê tông E-Crete 55Mpa đúc s n C u Ph Salmon, C ng Melbourne, Victoria, Úc D NG BÊ TÔNG GEOPOLYMER Ngo i tr u m, bê tơng geopolymer v n đ c cho khó có th ph bi n th tr ng hi n Lý cho u ph n l n nhà máy xi m ng lo ng i v nguy c s t gi m l i nhu n đ u t [12] Trên quan m công nghi p xây d ng, xi m ng xanh m i ch đ c đ c p đ n nh m t khái ni m ch ch a đ c ch ng minh b ng th c ti n cơng ngh [5] V n có s tranh cãi v kh n ng gi m thi u khí CO2 tính kinh t xem xét đ n giá thành s t n t i c a ch t ho t hóa ki m bê tơng geopolymer Rõ ràng có s nguy hi m nh t đ nh s d ng dung d ch ki m m nh dung d ch ki m m nh c ng đòi h i trình s n xu t bê tơng ph c t p h n, u d n đ n gia t ng tiêu th n ng l ng c ng nh phát sinh hi u ng nhà kính [7] Trên th c t , có nghiên c u v tính ch t v t lý c a bê tông geopolymer, m c dù u ph c t p c n thi t th c h n bê tơng th ng Ví d nh : q trình ph n ng polyme hóa ch u nh h ng r t nhi u b i nhi t đ th ng đòi h i ph i b o d ng nhi t đ cao v i s ki m soát nghiêm ng t ch đ nhi t [9, 11] Kh n ng phát th i ch t ki m kích ho t vào mơi tr ng n c khơng khí s d ng s n ph m bê tông geopolymer K T LU N Ngành công nghi p xây d ng bê tông s d ng l ng l n ngu n tài nguyên n ng l ng Vì v y, đòi h i ph i có trách nhi m gi m thi u tác đ ng môi tr ng b ng nh ng hành đ ng c th M t th k m i c a công ngh bê tông b t đ u v i bê tông geopolymer v i l ng phát th i khí CO2 th p h n bê tông th ng, mang l i nhi u u m vi c t ng đ b n kh n ng ch ng n mòn, có c ng đ cao cho k t c u Th c t cho th y, vi c s d ng bê tông gepolymer đ s n xu t c u ki n bê tông đúc s n r t phù h p, c n đ c đ u t nghiên c u m r ng ng d ng C n ti p t c nghiên c u đ c tính c a bê tơng geopolymer đ có th th quy mơ l n phát tri n th tr ng ng m i hóa s n ph m Ch a có nhi u nghiên c u v vi c u trúc c a ch t k t dính geopolymer, vùng ti p xúc kh n ng g n k t gi a ch t k t dính geopolymer v i b m t h t c t li u (đ c bi t c t li u tái ch t ph th i l n nhi u t p ch t) đá bê tông geopolymer TÀI LI U THAM KH O Ti ng vi t 10 Hoan Nguy n V n (2012), Nghiên c u s n xu t v t li u không nung t ph th i tro bay x lò cao c s ch t k t dính geopolyme (Vi n V t li u Xây d ng) 19 Ximangvn (2011) Bê tông geopolymer – M t s n ph m th ng m i 20 Ximangvn (2012) Ch t o thành công Bê tông ch u l a không xi m ng Ti ng Anh Boutterin C.& Davidovits J (1988) Geopolymeric Cross-Linking (LTGS) and Building materials Geopolymer ' 88 Vol.1:pp 79-88 Chao Li, Sun Henghu& Li Longtu (2010) A review: The comparison between alkali-activated slag (Si +Ca) and metakaolin (Si +Al) cements Cement and Concrete Research Vol 40:1341–1349 Davidovits J (2002) Environmentally Driven Geopolymer Cement Applications Geopolymer Institute, 02100 Saint-Quentin, France 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 In: Proceedings of 2005 geopolymere conference, pp 9-15 Duxson P., et al (2007) Geopolymer technology: the current state of the art Journal Materials Science Vol 42:2917–2933 Fernandez Jimenez A& Palomo A (2003) Characterisation of fly ashes Potential reactivity as alkaline cements Fuel Vol 82:2259–2265 Fha (2010) In the USA recently published a Technical Briefing on geopolymer concrete Glukhovsky Vd, Rostovskaja Gs& Rumyna Gv (1980) High strength slag alkaline cements Proceedings of the seventh international congress on the chemistry of cement, pp 164-168 Hardjito D.& Rangan B V (2005), Development and properties of low-calcium fly ash-based geopolymer concrete (Research Report GC 1) 11 Lloyd N A.& Rangan B V (2010) Geopolymer Concrete with Fly Ash in 2nd Int Conf on Sustainable Construction Materials and Technologies, ed J Zachar P Claisse, T R Naik, E Ganjian (Università Politecnica delle Marche, Ancona, Italy.) 12 Pacheco-Torgal Fernando, Castro-Gomes João& Jalali Said (2008) Alkali-activated binders: A review Part Historical background, terminology, reaction mechanisms and hydration products Construction and Building Materials Vol 22(2008):1305–1314 13 Palomo A, Mw Grutzek& Mt Blanco (1999) Alkali-activated fly ashes A cement for the future Cement Concrete Research Vol 29:1323-1329 14 Provis Jl, et al (2005) The role of mathematical modeling and gel chemistry in advancing geopolymer technology Chem Eng Res Des Vol 83:853–860 15 Roy Della M (1999) Alkali-activated cements Opportunities and challenges Cement Concrete Research 29:249-254 16 Shi Caijun& Day Robert (1995) A calorimetric study of early hydration of alkali-slag cements Cement Concrete Research 25:1333-1346 17 Wikipedia (2011) Geopolymers, ( 18 Xie Zhaohu& Xi Yunping (2001) Hardening mechanisms of an alkaline-activated class F fly ash Cement Concrete Research Vol 31:1245–1249 GEOPOLYMER CONCRETEACHIEVEMENTS, PROPERTIES AND RECENT APPLICATIONS NCS ThS T ng Tôn Kiên*1, TS Lê Trung Thành3 , ThS Ph m Th Vinh Lanh2 Department of Building materials, National University of Civil Engineering of Vietnam, kientt@nuce.edu.vn, +84 977966357 The College of Construction technical No Ministry of Construction of Vietnam ABSTRACT: Geopolymer results from the reaction of a source material that is rich in silica and alumina with alkaline liquid It is essentially cement free concrete This material is being studied extensively and shows promise as a greener substitute for ordinary Portland cement concrete in some applications It has been found that geopolymer concrete has good engineering properties with a reduced global warming potential resulting from the replacement of ordinary Portland cement This research presents a brief history, properties of geopolymer concrete as well as recent applications of geopolymer technology in the world and in Vietnam, it also gives recommendations researches on geopolymer concrete (GC) technology for sustainable construction in Vietnam KETWORDS: Geopolymer, geopolymer concrete, cementlss concrete, Sustainable construction
Ngày đăng: 01/03/2020, 19:38
Xem thêm:
