Be tong geopolymer nhng thanh tu tinh

Hội nghị khoa học kỷ niệm 50 năm ngày thành lập Viện KHCN Xây dựng BÊ TÔNG GEOPOLYMER- NHỮNG THÀNH TỰU, TÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNG NCS ThS Tống Tơn Kiên*1, ThS Phạm Thị Vinh Lanh2, TS Lê Trung Thành3 TĨM TẮT: Gepolymer sản phẩm q trình phản ứng vật liệu có nguồn gốc silic nhơm với dung dịch kiềm Vật liệu thay xi măng bê tông Hiện Geopolymer nghiên cứu rộng rãi cho thấy khả vật liệu xanh thay bê tông xi măng số ứng dụng bê tơng geopolymer vừa có tính chất kỹ thuật tốt, đồng thời giảm khả gây hiệu ứng nhà kính thay xi măng pooclăng Nghiên cứu trình bày tóm tắt lịch sử phát triển, tính chất bê tông geopolymer ứng dụng công nghệ bê tông geopolymer năm gần giới Việt nam Trên sở đó, báo đề xuất định hướng nghiên cứu khả ứng dụng công nghệ bê tông geopolymer xây dựng bền vững Việt nam TỪ KHÓA: Geopolymer, bê tông geopolymer, bê tông không xi măng, xây dựng bền vững NHỮNG THÀNH TỰU NGHIÊN CỨU VỀ BÊ TƠNG GEOPOLYMER Bê tơng Geopolymer loại bê tơng khơng sử dụng chất kết dính xi măng pooc lăng thơng thường mà sản phẩm phản ứng dung dịch kiềm loại vật liệu có chứa hàm lượng lớn hợp chất silic nhơm Chất kết dính gọi chất kết dính kiềm hoạt hóa Bảng nêu lên số mốc thời gian quan trọng lĩnh vực phát triển chất kết dính kiềm hoạt hóa Chất kết dính kiềm hoạt hóa chủ yếu Purdon nghiên cứu [2] vào năm 1940 Tác giả sử dụng xỉ lò cao kích hoạt dung dịch hydroxit natri Theo ơng q trình phát triển cấu trúc gồm bước: trước tiên xảy q trình giải phóng hợp chất nhơm- silic hydroxit canxi Sau xảy hydrat hóa nhơm silic đồng thời tái tạo dung dịch kiềm Tuy nhiên, người ta nói Gluskhovsky [12] người khảo sát loại chất kết dính sử dụng xây dựng cơng trình thời kỳ La mã Ai cập cổ đại Ông cho cơng trình tạo nên hợp chất hydro canxi aluminat giống loại xi măng poóc lăng có pha thủy tinh analcite, loại đá tự nhiên Điều giải thích tính bền vững loại chất kết dính Trên sở khảo sát Gluskhovsky phát triển loại chất kết dính gọi xi măng đất (Soil-cement) Từ đất chúng giống loại đất đá cịn từ xi măng có khả gắn kết Xi măng đất có thành phần từ hỗn hợp đất chứa muối Aluminosilicat phế thải công nghiệp giàu kiềm Khoa Vật liệu Xây dựng, Trường đại học Xây dựng, kientt@nuce.edu.vn, +84 977966357 Trường Cao đẳng Xây dựng số Bộ Xây dựng Phần lớn nghiên cứu khảo sát chất kết dính kiềm hoạt hóa có nguồn gốc từ hoạt hóa xỉ lị cao nên gọi Xi măng xỉ kiềm ‘‘Alkali-slag cement’’ hay Xi măng xỉ kiềm hoạt hóa ‘‘Alkali-activated slag Xỉ lị cao sản phẩm cơng nghiệp sản xuất thép, loại vật liệu kết dính chất lượng thấp, sử dụng chất kiềm kích hoạt đạt cường độ nén cao Shi Day [16] cho sử dụng chất kiềm kích hoạt Na O.nSiO cường độ nén đạt 160 Mpa sau 90 ngày bảo dưỡng nhiệt độ phịng Bảng Mốc thời gian phát triển chất kết dính hoạt hóa kiềm, [15] Tác giả Năm Sự kiện bật Feret 1939 Dạng sử dụng xỉ cho xi măng Purdon 1940 Sự kết hợp xỉ kiềm Glukhovsky 1959 Lý thuyết phát triển chất kết dính kiềm (alkaline cements) Glukhovsky 1965 Lần gọi Xi măng kiềm ‘‘alkaline cements’’ Davidovits 1979 Khái niệm ‘Geopolymer’’ Forss 1983 Xi măng F (F-cement) (Phụ gia siêu dẻo xỉ kiềm- slag-alkalisuperplasticizer) Đặc tính vật liệu xây dựng cổ đại Langton and Roy Langton and Sawyer 1984 Bằng sáng chế xi măng “Pyrament” Majundar et al 1989 C12A7– Xỉ hoạt hóa Talling and Brandstetr 1989 Xỉ kiềm hoạt hóa (Alkali-activated slag) Wu et al 1990 Chất hoạt hóa xi măng xỉ Roy et al 1991 Xi măng rắn nhanh kiềm hoạt hóa (Rapid setting alkali-activated cements) Roy and Malek 1993 Xi măng xỉ Krivenko 1994 Xi măng kiềm tính (Alkaline cements) Wang and Scrivener 1995 Vi cấu trúc Xỉ kiềm hoạt hóa Shi 1996 Cường độ, cấu trúc lỗ rỗng tính thấm nước Xỉ kiềm hoạt hóa 1997 Nghiên cứu động học chất kết dính xỉ kiềm hoạt hóa Katz 1998 Vi cấu trúc Tro bay kiềm hoạt hóa (Alkali-activated fly ash) Palomo 1999 Tro bay kiềm hoạt hóa- Chất kết dính cho tương lai Gong and Yan 2000 Puertas 2000 Bakharev 20012001 Bê tơng xỉ kiềm hoạt hóa (Alkali-activated slag concrete) Grutzeck 2004 Sự hình thành khống Zeolite Sun 2006 Cơng nghệ Sialite Duxson 2007 Công nghệ Geopolymer Provis and Deventer 2009 Fernández-Jiménez and Puertas Chất kết dính bùn đỏ-Xỉ kiềm hoạt hóa (Alkali-activated red mud–slag cement) Chất kết dính Tro bay/Xỉ kiềm hoạt hóa (Alkali-activated fly ash/slag cement) Geopolymers: Cấu trúc, trình sản xuất, tính chất ứng dụng cơng nghiệp Có nhiều nghiên cứu chất kiềm hoạt hóa sau kết nghiên cứu tác giả người Pháp Davidovits [12] Ông nghiên cứu phát triển nhận sáng chế chất kết dính Mêta cao lanh sử dụng kiềm kích hoạt, sau gọi Geopolymer vào năm 1978 Theo Davidovits, geopolymer loại polymer có chuyển biến thù hình, polyme hóa đóng rắn nhiệt độ thấp Nhưng chúng hợp chất vô cơ, cứng ổn định nhiệt độ cao đồng thời khơng bị cháy Có chín loại geopolymer khác nhau, loại có khả ứng dụng nhiều xây dựng loại vật liệu alumo silicat Những loại geopolymer dựa vào trình nhiệt hoạt hóa vật liệu tự nhiên (như Mê ta caolanh) sản phẩm công nghiệp (như tro bay, xỉ) nhằm cung cấp nguồn vật liệu silic (Si) nhôm (Al) hịa tan với dung dịch kiềm kích hoạt sau thực q trình trùng hợp tạo thành chuỗi phân tử tạo đá chất kết dính [7] Ở Việt Nam, có số nghiên cứu bước đầu bê tông geopolyme như: Công nghệ sản xuất gạch không nung công ty Huệ Quang (2009), Nghiên cứu chế tạo gạch không nung công nghệ geopolymer sử dụng tro bay phế thải bùn đỏ để xây dựng nhà vùng cao nguyên Việt Nam nhóm nghiên cứu trường đại học Bách khoa TP.HCM (2010), vữa bê tông sử dụng chất kết dính polyme vơ nhóm nghiên cứu trường đại học Giao thông vận tải Hà Nội (2011), Bê tông chịu lửa gạch không nung sử dụng chất kết dính geopolyme nhóm ngiên cứu Viện Vật liệu xây dựng (2012) QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH CẤU TRÚC CỦA BÊ TÔNG GEOPOLYMER 2.1 Cơ chế phản ứng chất kết dính geopolymer Trên sở nhiều nghiên cứu chất kết dính kiềm kích hoạt (alkali-activated cements), người ta chấp nhận có khái niệm khác xỉ lị cao nghiền mịn kiềm kích hoạt (alkali activated GGBFS) geopolymer Chất kiềm kích hoạt GGBFS có kiểu (Si+Ca) Geopolymer có kiểu chất kết dính (Si+Al) với Mêta cao lanh tro bay vật liệu [12] Cơ chế động học phản ứng giải thích q trình đơng kết rắn chất kết dính kiềm hoạt hóa cịn bí ẩn, người ta cho phụ thuộc vào vật liệu ban đầu chất kiềm kích hoạt Theo Glukhovsky [8], chế q trình kiềm kích hoạt bao gồm phản ứng phân hủy nguyên liệu thành dạng cấu trúc ổn định thấp phản ứng nội Trước tiên trình bẻ gãy liên kết cộng hóa trị Si-O-Si Al-O-Si PH kiềm tăng lên Vì nhóm nguyên tố chuyển sang hệ keo Sau xảy tích tụ sản phẩm bị phá hủy với phản ứng nội chúng tạo cấu trúc ổn định thấp, giai đoạn thứ q trình hình thành cấu trúc đơng đặc, hình Granizo [12] nghiên cứu chất kết dính mê ta cao lanh hoạt hóa kiềm cho có phản ứng khác chất kiềm kích hoạt NaOH thủy tinh lỏng Ở trường hợp thứ nhất, sau hòa tan thời gian, sản phẩm bị phá hủy bắt đầu tích tụ Trong trường hợp thứ 2, sau xảy hịa tan xảy q trình đa trùng hợp Hình Sơ đồ mơ hoạt hóa vật liệu alumosilicat [5] Palomo et al [13] có quan điểm cho rằng, có hai kiểu hoạt tính kiềm xảy ra, kiểu thứ xảy chất kích hoạt xỉ lị cao (Si+Ca) dung dịch kiềm yếu, sản phẩm chủ yếu CSH Kiểu thứ chất hoạt hóa kiềm mê ta cao lanh dung dịch kiềm từ trung bình đến mạnh Sản phẩm cuối có dạng mạch trùng hợp có cường độ học cao Với trường hợp đầu tương tự trình hình thành zeoloite Vì vậy, kết luận chất kích hoạt mê ta cao lanh tạo nên nhiều mạch khơng có hình dạng định gần giống zeolite Cịn với chất chất hoạt hóa kiềm tro bay xảy tỏa nhiệt trình hịa tan, phân tách liên kết cộng hóa trị Si-O Al-O-Al Nhìn chung sản phẩm tùy thuộc vào phá vỡ cấu trúc tro bay khoảng thời gian đầu cuối trình ngưng kết tạo cấu trúc chuỗi cách có trật tự tạo khả có cường độ học cao Davidovits [1] cho dung dịch kiềm sử dụng để phản ứng với silic nhôm nguồn vật liệu khoáng vật liệu phế thải tro bay, tro trấu để chế tạo chất kết dính Bởi phản ứng hóa học xảy trường hợp trình trùng hợp ơng gọi Geopolymer [11] Thơng số định đến tính chất dạng sử dụng loại geopolymer tỷ lệ Si/Al Với vật liệu xây dựng tỷ lệ Si/Al khoảng xấp xỉ 2.2 Các sản phẩm thủy hóa Các sản phẩm phản ứng tùy thuộc vào chất kích hoạt vật liệu ban đầu Với vật liệu có chứa (Si+Ca) sản phẩm chủ yếu gel CSH Cịn với vật liệu có (Si+Al) sản phẩm phản ứng zeolite giống polyme [12] Sản phẩm thủy hóa GGBFS hoạt hóa kiềm khống chế thành phần xỉ, loại chất kích hoạt PH mơi trường [2] Nhiều tác giả [2] nhận sản phẩm mê ta cao lanh với dung dịch NaOH gel N-A-S-H có tính chất học tốt Điều khẳng định qua kết FTIR 27Al, 29Si MAS-NMR, có cấu trúc mạng chiều [Q4(Al)] gồm SiO4 AlO4 liên kết với cách chung nguyên tử O Công thức chung sản phẩm phản ứng 2SiO Al O 2H O Khi chất kích hoạt hỗn hợp NaOH nước thủy tinh, vật liệu tạo có dạng vơ định hình có tính kết dính, cấu trúc thành phần chúng khác so với sản phẩm tạo sử dụng chất kích hoạt NaOH Bên cạnh đó, gel N-A-S-H vơ định hình có thành phần hóa học giống vật liệu khống zeolite tự nhiên khơng có cấu trúc tinh thể zeolite lớn Theo ký hiệu hóa học geopolymer Davidoits đề xuất [4] dùng tên “polysialates”, sialate ký hiệu viết tắt oxit kép aluminosilicat Mạng lưới sialate bao gồm anion tứ diện [SiO ]4- [AlO ]5- chung nguyên tử oxy chúng cần ion dương (Na+, K+, Li+, Ba2+, NH4+, H O+) để cân điện tích Al3+ khối tứ diện Polysialate viết tắt theo công thức: M n {-SiO ) z -AlO } n wH O, n mức độ trùng hợp, z 1, M ion dương kiềm Kali, Natri Các dạng kết hợp khác poly(sialate) nêu hình Hình Cấu trúc poly(sialates) theo Davidovits [4] Theo Fernandez-Jimenez and Palomo [6], từ kết XRD chất kết dính tro bay hoạt hóa kiềm cho thấy pha tinh thể gốc không thay đổi theo phản ứng chất kích hoạt Một số pick cho thấy xuất khống thạch anh nhiều thành phần hạt cát lại mẫu Thành phần zeolite xuất kết XRD dạng khoáng hydroxysodalite (Na Al Si O 12 OH) herschelite (NaAlSi O 3H O) Khi phân tích ảnh SEM cho thấy trước hoạt hóa, tro bay có dạng hình cầu với kích thước khác chứa tinh thể mulit sắt Sau hoạt hóa, có số hạt cầu chưa phản ứng gel aluminosilicat (có tỷ lệ mol Si/Al=1.61.8 Na/Al=0.46-0.68) vữa chứa chất kích hoạt NaOH Khi chất kích hoạt có chứa nước thủy tinh sản phẩm cuối đặc với tỷ lệ monl Si/Al=2.7 Na/Al=1.5 Xie Xi [18] nghiên cứu tro bay sử dụng chất kiềm kích hoạt hỗn hợp NaOH thủy tinh nước, qua kết phân tích ảnh SEM cho thấy lượng lớn pha thủy tinh tìm thấy chưa phản ứng với thủy tinh nước kết tinh Theo kết phân tích XRD, có pick cho thấy sản phẩm phản ứng tro bay Krivenko Kovalchuk [12], cho phản ứng hoạt hóa NaOH thủy tinh nước với tro bay có hình thành số loại khống zeolite giống analcine hydroxysodalite tỷ lệ mol cao SiO2/ Al= 4.5-5 ĐẶC TÍNH CỦA BÊ TƠNG GEOPOLYMER Bê tông geopolymer bê tông sử dụng chất kết dính kiềm hoạt hóa (chất kết dính geopolymer) Trong q trình chế tạo, nước đóng vai trị tạo tính công tác, không tham gia tạo cấu trúc Geopolymer, không tham gia phản ứng hóa học mà bị loại q trình bảo dưỡng sấy (khơng giống xi măng cần nước để thủy hóa) Nhiều nghiên cứu cho rằng, bảo dưỡng nhiệt cho bê tông geopolymer sử dụng tro bay có hàm lượng vơi thấp tạo cường độ cao, co khơ ít, từ biến thấp, chịu ăn mịn sunphat, chịu axit tốt sử dụng nhiều ứng dụng sở hạ tầng [9, 11] Về khả chịu lực, Bê tông Geopolymer sử dụng tro bay cho cường độ cao sau vài phản ứng kiềm (60-70 Mpa sau 24h) [5] Về tính bền, bê tơng Geopolymer cho có tính chất chịu hóa học, chịu nhiệt tốt điều kiền môi trường thường khắc nghiệt [17] Trường đại học Curtin khảo sát độ bền cống hộp đúc sẵn từ bê tông geopolymer chịu tác động ăn mịn cực mạnh mơi trường khơ ẩm đất lẫn nhiều muối sunphat [11] Kết luận đưa bê tơng geopolymer có khả chịu ăn mịn hóa học cực tốt tốt khả chịu axit Khả gắn kết với cốt thép bê tông geopolymer nghiên cứu so sánh tương đương cao bê tông xi măng sunphat [11] Tuy nhiên nhìn chung geopolymer chế tạo từ Mê ta cao lanh cần nhiều nước (làm tăng lỗ rỗng) mềm cho nhiều ứng dụng xây dựng thực tế Dường nghiên cứu sử dụng bê tơng geopolymer với cốt sợi TÍNH BỀN VỮNG VÀ LỢI ÍCH CỦA VIỆC SỬ DỤNG BÊ TƠNG GEOPOLYMER Việc sử dụng bê tông geopolymer cở chất kết dính tro bay kiềm hoạt hóa có khả góp phần giảm tượng nóng dần trái đất Theo Davidoits [3], bê tơng geopolymer có khả gây hiệu ứng nhà kính giảm 26-45% so với bê tơng xi măng thơng thường Điều giải thích do: việc sản xuất xi măng thường tạo 0.55 CO2 từ phản ứng phân hủy khoáng cacbonat tạo khoảng 0.42 CO2 đốt nhiên liệu bon, xấp xỉ CO2 sinh sản xuất xi măng Tuy nhiên việc sản xuất chất kết dính geopolymer từ tro bay tạo khoảng 0.180 CO2 từ đốt cháy nhiên liệu bon Như vậy, so với CO2 sinh sản xuất xi măng sản xuất chất kết dính geopolymer thấp gần lần Hay nói cách khác, sản xuất lượng chất kết dính tăng lên lần cho phát triển hạ tầng xây dựng với lượng khí CO2 thải mơi trường [3] Bên cạnh đó, chất kết dính geopolymer tận dụng phế thải trình sản xuất công nghiệp tro bay nhà máy nhiệt điện; xỉ lò cao nhà máy luyện gang, thép; Cho nên việc sử dụng bê tông geopolymer cơng nghiệp xây dựng cịn mang lại nhiều lợi ích khác như: giảm nguy chất thải cơng nghiệp diện tích bãi chứa chất thải, cải thiện chất lượng tuổi dài ngày bê tông(co ngót khơ thấp, từ biến thấp, khả chống ăn mịn sunphat axit tốt), từ giảm chi phí đầu tư bảo trì kết cấu sử dụng bê tông geopolymer, Về mặt kinh tế, giá thành tro bay/ xỉ phần nhỏ so với giá xi măng Vì sau tính giá dung dịch kiềm kích hoạt giá bê tơng geopolymer tro bay thấp khoảng 10-30% so với giá bê tông xi măng [3] CÁC ỨNG DỤNG THỰC TIỄN Theo Davidovits [3] thống kê dạng ứng dụng chất kết dính geopolymer nói chung sau: • Tẩm kết cấu gỗ chống cháy • Vật liệu xây dựng thơ • Tấm tường panel cách điện • Gạch khơng nung • Sản xuất đá nhân tạo trang trí • Kết cấu chịu lửa • Tấm panel bọt cách nhiệt • Kết cấu chống sốc nhiệt • Ứng dụng làm khn đúc nhơm • Bê tơng chất kết dính geopolymer • Vật liệu chống cháy công nghệ cao dùng báy bay ô tơ • Vật liệu nhựa cơng nghệ cao • Vật liệu cản lửa gia cố/ sửa chữa Ở Mỹ, ứng dụng chủ yếu chất kết dính geopolymer sản xuất xi măng geopolymer đóng rắn nhanh (Pyrament Blended Cement- PBC) PBC nghiên cứu sản xuất ứng dụng sân bay quân từ năm 1985 Sau PBC dùng nhiều sửa chữa đường băng bê tông, sàn nhà công nghiệp, đường cao tốc Loại xi măng đạt cường độ 20 Mpa sau 4-6h đóng rắn Một loại xi măng geopolymer khác nghiên cứu sử dụng xi măng geopolymer bền axit Năm 1997, công ty Zeo tech corp thương mại hóa thành sản phẩm bê tông geopolymer bền axit Sản phẩm dùng nhiều nhà máy hóa chất thực phẩm Ở Úc, bê tông geopolymer ứng dụng thực tiễn như: tà vẹt đúc sẵn, đường ống cống loại cấu kiện bê tông đúc sẵn khác xây dựng Với đặc tính tốt kết cấu đúc sẵn cho cường độ tuổi sớm cao sau bảo dưỡng nước dưỡng hộ nhiệt [11, 13] Trong báo cáo trình sản xuất tà vẹt bê tông geopolymer sở geopolymer tro bay, Palomo et al cho kết cấu bê tơng geopolymer dễ dàng sản xuất công nghệ sản xuất bê tông mà không cần phải thay đổi lớn Một số nhà nghiên cứu khác sản xuất sản phẩm ống cống bê tơng geopolymer cốt thép đúc sẵn có đường kính từ 375-1800mm; cống hộp bê tơng geopolymer cốt thép có kích thước 1200x600x1200 mm [11] Kết nghiên cứu cho thấy, khả chịu môi trường nước thải xâm thực tốt tương đương sản phẩm bê tông xi măng Bê tơng geopolymer có hoạt tính kiềm thương mại hóa Úc với nhãn hiệu kinh doanh E-Crete(TM) E-Crete tái chế từ tro bay xỉ lị cao với chất hoạt tính kiềm thích hợp có sẵn dạng đúc sẵn trộn sẵn Các sản phẩm đúc sẵn E-crete chủ yếu như: panel đúc sẵn, hình 3, 4; ống, nắp đế cống; cống hộp; bể xí tự hoại; hố thu rác, gạch lát vỉa hè; ốp lát trang trí cách âm; [19] Ở Việt nam, có dạng sản phẩm thương mại có nguồn gốc từ bê tơng geopolymer gạch đất không nung Tuy nhiên chưa sử dụng rộng rãi cơng trình xây dựng Đã có số nghiên cứu bước đầu bê tông geopolymer bê tơng chịu lửa khơng xi măng nhóm nghiên cứu Viện Vật liệu Xây dựng [20] BTCL không xi măng dựa liên kết rhoalumina – tên thương phẩm alphabond 300, so với BTCL xi măng công nghệ chế tạo đơn giản, thời gian sử dụng vật liệu tăng, tính chất nhiệt tốt tăng nhiệt độ biến dạng tải trọng tăng độ bền uốn nhiệt độ cao Nhóm nghiên cứu chế tạo thành công BTCL không xi măng ứng dụng thử vào thực tế Một nghiên cứu khác ứng dụng chất kết dính geopolymer sản xuất vật liệu không nung từ phế thải tro bay xỉ lò cao thực năm 2011 Kết nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất vật liệu gạch block bê tơng geopolymer có cường độ nén đạt >10 Mpa, có giá thành rẻ gạch block bê tông xi măng cốt liệu khoảng 15% [10] Hình Bê tơng E-Crete 25MPa lát đường cao tốc Westgate,Cảng Melbourne, Victoria, Úc Hình Các panel bê tông E-Crete 55Mpa đúc sẵn Cầu Phố Salmon, Cảng Melbourne, Victoria, Úc NHỮNG HẠN CHẾ KHI SỬ DỤNG BÊ TÔNG GEOPOLYMER Ngoại trừ ưu điểm, bê tơng geopolymer cho khó phổ biến thị trường Lý cho điều phần lớn nhà máy xi măng lo ngại nguy sụt giảm lợi nhuận đầu tư [12] Trên quan điểm công nghiệp xây dựng, xi măng xanh đề cập đến khái niệm chưa chứng minh thực tiễn cơng nghệ [5] Vẫn cịn có tranh cãi khả giảm thiểu khí CO2 tính kinh tế xem xét đến giá thành tồn chất hoạt hóa kiềm bê tơng geopolymer Rõ ràng có nguy hiểm định sử dụng dung dịch kiềm mạnh dung dịch kiềm mạnh địi hỏi q trình sản xuất bê tông phức tạp hơn, điều dẫn đến gia tăng tiêu thụ lượng phát sinh hiệu ứng nhà kính [7] Trên thực tế, cịn có nghiên cứu tính chất vật lý bê tông geopolymer, điều phức tạp cần thiết thực bê tơng thường Ví dụ như: q trình phản ứng polyme hóa chịu ảnh hưởng nhiều nhiệt độ thường đòi hỏi phải bảo dưỡng nhiệt độ cao với kiểm soát nghiêm ngặt chế độ nhiệt [9, 11] Khả phát thải chất kiềm kích hoạt vào mơi trường nước khơng khí sử dụng sản phẩm bê tông geopolymer KẾT LUẬN Ngành công nghiệp xây dựng bê tông sử dụng lượng lớn nguồn tài ngun lượng Vì vậy, địi hỏi phải có trách nhiệm giảm thiểu tác động môi trường hành động cụ thể Một kỷ công nghệ bê tông bắt đầu với bê tơng geopolymer với lượng phát thải khí CO2 thấp bê tông thường, mang lại nhiều ưu điểm việc tăng độ bền khả chống ăn mịn, có cường độ cao cho kết cấu Thực tế cho thấy, việc sử dụng bê tông gepolymer để sản xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn phù hợp, cần đầu tư nghiên cứu mở rộng ứng dụng Cần tiếp tục nghiên cứu đặc tính bê tơng geopolymer để thương mại hóa sản phẩm quy mơ lớn phát triển thị trường Chưa có nhiều nghiên cứu vi cấu trúc chất kết dính geopolymer, vùng tiếp xúc khả gắn kết chất kết dính geopolymer với bề mặt hạt cốt liệu (đặc biệt cốt liệu tái chế từ phế thải lẫn nhiều tạp chất) đá bê tông geopolymer TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt 10 Hoan Nguyễn Văn (2012), Nghiên cứu sản xuất vật liệu không nung từ phế thải tro bay xỉ lò cao sở chất kết dính geopolyme (Viện Vật liệu Xây dựng) 19 Ximangvn (2011) Bê tông geopolymer – Một sản phẩm thương mại 20 Ximangvn (2012) Chế tạo thành công Bê tông chịu lửa không xi măng Tiếng 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 Tống Tôn Kiên*1, TS Lê Trung Thành3 , ThS Phạm Thị 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 ... chất kiềm kích hoạt hỗn hợp NaOH thủy tinh nước, qua kết phân tích ảnh SEM cho thấy lượng lớn pha thủy tinh tìm thấy chưa phản ứng với thủy tinh nước kết tinh Theo kết phân tích XRD, có pick cho... 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... khả chịu axit Khả gắn kết với cốt thép bê tông geopolymer nghiên cứu so sánh tương đương cao bê tông xi măng sunphat [11] Tuy nhiên nhìn chung geopolymer chế tạo từ Mê ta cao lanh cần nhiều nước