L ỜI CẢ M ƠN
2.1.1.2. Cấu trúc Geopolymer
Quá trình polymer hóa liên quan đến hàng loạt các phản ứng nhanh của nguyên liệu Si-Al trong điều kiện dung dịch alkali. Kết quả là tạo thành sản phẩm có cấu trúc dạng chuỗi hoặc vòng polymer bao gồm các liên kết Si-O-Al-O, nó
được diễn tả theo công thức sau - Davidovits, [6]:
Mn[-(SiO2)z-Al2O3]n.wH2O Trong đó:
+ M là nguyên tố alkali hoặc cation như Natri, Kali hoặc Canxi
16
+ n là mức độ polymer hóa
+ z có thể là 1,2,3 hoặc nhiều hơn có khi lên tới 32.
Tùy thuộc vào tỉ lệ giữa Si và Al trong Geopolymer mà vật liệu này có thể là một trong bốn dạng cơ bản sau:
+ Khi Si/Al = 1: Sialate, poly (sialate)
(-Si-O-Al-O-) dạng chuỗi hoặc vòng, là kết quả của quá trình polymer hóa của các monome (OH)3-Si-O-Al-(OH)3 (ortho-sialate)
Hình 2.3: Cấu trúc Sialate [25]. + Khi Si/Al = 2: Sialate-siloxo, poly( sialate-siloxo)
(-Si-O-Al-O-Si-O-) được xem là sản phẩm giữa quá trình kết hợp giữa của orthosialate và ortho silicic, acid Si(OH)4
Hình 2.4: Cấu trúc Sialate-siloxo [25]. + Khi Si/Al = 3: Sialate-disiloxo, poly ( sialate-disiloxo)
17
(-Si-O-Al-O-Si-O-Si-O-) được xem là sản phẩm giữa quá trình kết hợp giữa của hai orthosialate và ortho silicic, acid Si(OH)4
Hình 2.5: Cấu trúc sialate-disiloxo [25]. + Khi Si/Al > 3: Sialate link, poly(sialate-multisiloxo)
Loại này gồm một Si-O-Al nằm giữa hai chuỗi poly (siloxonate), hoặc hai poly (silanol) hoặc poly (sialate )
Hình 2.6: Cấu trúc sialate link [25].
Tóm lại: Geopolymer là loại vật liệu có cấu trúc polymer, bao gồm những
đơn vị cấu trúc là đa diện phối trí [SiO4]4-. Bên cạnh đó, các ion Al3+ có thể thay thế
một phần Si4+ trong các đa diện phối trí, các ion kiềm ( Na+, K+) nằm ở các lỗ rỗng nhằm cân bằng điện tích.