Geopolymer là một chất kết dính kiềm kích hoạt hóa. Trong q trình chế tạo, nước chỉ đóng vai trị tạo tính cơng tác, khơng tham gia vào cấu trúc Geopolymer, khơng tham gia vào phản ứng hóa học và có thể loại ra trong q trình bảo dưỡng. Nhiều nghiên cứu cho rằng, bảo dưỡng nhiệt cho bê tông Geopolymer sử dụng tro bay có hàm lượng vơi thấp sẽ tạo cường độ cao, co khơ ít, từ biến thấp, chịu ăn mịn sunphat, ăn mòn axit tốt và có thể sử dụng trong nhiều ứng dụng cơ sở hạ tầng.
2.2.1 Vật liệu thân thiện với môi trường
Năm 1978, Davidovits đã giới thiệu cụm từ “Geopolymer” được mơ tả giống như vật liệu có đặc tính giống với xi măng. Cơng nghệ Geopolymer hạn chế khoảng 80% lượng nhiệt bởi vì q trình sản xuất khơng yêu cầu sử dụng nhiệt độ cao để nung giống như xi măng. Geopolymer cũng bộc lộ những đặc tính chịu được lửa và nhiệt độ cao giống như xi măng.Vật liệu này sử dụng rất ít các ngun liệu có nguồn gốc từ tự nhiên, u cầu rất ít năng lượng, và có rất ít khí CO2 thải ra mơi trường. Tro bay được xem như một loại hợp cất vơ cơ là sản phẩm thải ra của q trình đốt than đá trong các lị nhiệt. Tro bay nếu phát tán ra mơi trường mà khơng có biện pháp thu xử lý thì sẽ rất gây ơ nhiễm đến môi trường. Geopolymer là một vật liệu nhân tạo ngồi những đặc tính giống với xi măng thì cịn có thể chứa được các chất thải độc hại.Dung dịch kiềm tác dụng với silic và nhơm có trong các khống tự nhiên. Việc sử dụng vật liệu Geopolymer kết dính tro bay có thể làm giảm hiện tượng nóng lên của trái đất hạn chế hiệu ứng nhà kính từ 25 – 46% so với bê tông xi măng thông thường [11].
2.2.2 Đa dạng về ứng dụng thực tiễn
Vật liệu Geopolymer có rất nhiều ứng dụng khác nhau như: tấm gỗ kết cấu chống cháy, tấm tường và panel cách điện, sản xuất đá nhân tạo trang trí, tấm panel bọt cách nhiệt, vật liệu xây dựng thô, gạch không nung, kết cấu chịu lửa, kết cấu chống sốc nhiệt, ứng dụng làm khuôn đúc nhôm, bê tông và chất kết dính Geopolymer, vật liệu cản lửa gia cố và sửa chữa, vật liệu chống cháy công nghệ cao dùng cho máy bay và ô tô, vật liệu nhựa công nghệ cao.
31
2.2.1 Độ bền và khả năng chịu lực cao
Vật liệu Geopolymer có thể chịu được tác động của nhiệt tốt ngay cả trong điều kiện mơi trường thường và khắc nghiệt, có khả năng chịu ăn mịn hóa học cực tốt đặc biệt là khả năng chịu ăn mòn axit và muối.
Khả năng gắn kết cốt thép của bê tông Geopolymer được nghiên cứu và so sánh tương đương hoặc cao hơn so với bê tông xi măng Sunfat. Bê tông Geopolymer cho cường độ cao sau vài giờ phản ứng kiềm (60 – 70 MPa sau 24h).
2.2.2 Tận dụng phế thải công nghiệp
Cũng giống như bê tông Geopolymer, vữa Geopolymer tận dụng các phế thải của quá trình sản xuất công nghiệp như tro bay của các nhà máy nhiệt điện cơng nghiệp, xỉ lị cao của các nhà máy luyện gang thép, nên việc sử dụng vữa Geopolymer có thể giảm nguy cơ chất thải cơng nghiệp, tốn kém về diện tích bãi chứa và giảm thiểu tối đa lượng nhiệt, khí thải thải ra ngồi mơi trường.
2.2.3 Nhược điểm
Ngồi các ưu điểm trình bày bên trên thì vật liệu Geopolymer cũng có những nhược điểm mà chưa phổ biến ngoài thị trường. Hầu hết các nhà máy sản xuất lo ngại về nguy cơ sụt giảm giá trị khi đầu tư vào loại vật liệu này. Trên những quan điểm về công nghệ vật liệu xây dựng, khái niệm xi măng xanh mới chỉ được đề cập như một khái niệm chưa được chứng minh bằng thực tiễn cơng nghệ. Vẫn cịn nhiều tranh cãi về khả năng thải khí CO2 và tính kinh tế khi xem xét giá thành. Rõ ràng rằng sự nguy hiểm nhất định khi sử dụng dung dịch kiềm mạnh và dung dịch kiềm mạnh cũng đòi hỏi q trình sản xuất bê tơng phức tạp hơn.
Trên thực tế thì cịn khá ít các thí nghiệm về tính chất vật lý của vật liệu Geopolymer. Q trình phản ứng Polymer hóa chịu ảnh hưởng rất lớn bởi nhiệt độ và đòi hỏi phải bảo dưỡng ở nhiệt độ cao và sự kiểm sốt nghiêm ngặt nhiệt độ. Ngồi ra, đối với bê tơng Geopolymer thì việc trộn trực tiếp ngồi cơng trình thì cịn nhiều khó khăn, hạn chế và khơng đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.