CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Công nghệ Geopolymer
2.1.1 Lịch sử ra đời chất kết dính Geopolymer
Khởi ðầu bằng việc Viện Geopolymer được thành lập tại Pháp nãm 1972. Xuất phát từ ý tưởng phải tìm ra vật liệu vơ cơ có khả năng chống cháy và chịu được nhiệt độ cao, Joseph Davidovits đã phát hiện ra hệ nguyên liệu bao gồm đất sét, cao lanh có thể tương tác với dung dịch kiềm NaOH ở 100 – 150oC để tạo ra hợp chất mới.[2]
Si2O5, Al2(OH)4 + NaOH ⇒ Na(-Si-O-Al-O)n [2]
Ðiều này là tiền đề cho việc nghiên cứu và phát triển của công nghệ vật liệu tổng hợp Geopolymer đến sau này.
Vào năm 1978, Joseph Davidovits đã giới thiệu ra toàn thế giới về một loại vật liệu có tên là Geopolymer được mơ tả là một chất kết dính các vật liệu khác có đặc tính tương tự như xi măng truyền thống nhưng có ngun liệu và q trình sản xuất tận dụng nguồn vật liệu phế thải Công nghiệp và rất ít có ảnh hưởng xấu đến mơi trường. Sau đó, chất kết dính Geopolymer tiếp tục được nghiên cứu và ứng dụng tại các nước châu Âu, Mỹ, Úc và một số quốc gia phát triển khác. Chất kết dính Geopolymer được tạo ra từ những phản ứng của dung dịch kiềm với các chất có chứa hàm lượng lớn hợp chất Silic và Nhơm. Chất kết dính này cịn được gọi với một cái tên khác là chất kết dính kiềm hóa.[2]
Hình 0.1. Tinh thể Geopolymer [2]
Công nghệ Geopolymer được quan tâm nghiên cứu rất nhiều tại Pháp, với ứng dụng lần đầu tiên vào năm 1973 -1976 để chế tạo các tấm panel gỗ cách nhiệt bằng cách phủ hai bề mặt của tấm panel gỗ bằng hợp chất silic-aluminosilicate sau khi xử lý qua quá trình gia nhiệt (Công ty A.G.S và Saint-Gobain, Pháp). Năm 1977 -1978, công nghệ Geopolymer tiếp tục được ứng dụng vào ngành công nghiệp sản xuất gốm sứ khi công ty A.G.S tiếp tục nghiên cứu và tìm ra hợp chất nano composite mới (cấu trúc phân tử -(Na-PS)-(SiO2)n-(Na-
PS)-(SiO2)n-, tại điểm nhiệt độ 14600C, tạo thành hợp chất gốm có khả năng bền nhiệt và hệ số giãn nỡ nhiệt rất thấp). [2]