Published January 1, 2019 | Version v1
Publication Open

Synthetic Aluminosilicates for Geopolymer Production

  • 1. Universidade Castelo Branco
  • 2. Universidade Federal de Minas Gerais

Description

The use of geopolymer has been studied as a potential substitute for Portland cement due to lower CO2 emission and improvements on structural properties. Some of the major raw materials used in the manufacture of the geopolymer are: steel slag, fly ash and metakaolinite. Due to the impurities contained in these raw materials, the present study uses high purity synthetic aluminosilicates made from the sol gel process for production of geopolymers. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and nuclear magnetic resonance (NMR). The results showed that the synthetic aluminosilicates have similar behavior to metakaolinite (reference). It was found that the coordination of Al in the synthetic aluminosilicate changed from VI to IV and V from 300 °C, with the highest intensity at 900 °C. Temperature at which the highest mechanical strength of the geopolymer was also observed.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تمت دراسة استخدام البوليمر الجيولوجي كبديل محتمل للأسمنت البورتلاندي بسبب انخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والتحسينات في الخصائص الهيكلية. بعض المواد الخام الرئيسية المستخدمة في تصنيع البوليمر الأرضي هي: خبث الصلب والرماد المتطاير والميتاكاولينيت. نظرًا للشوائب الموجودة في هذه المواد الخام، تستخدم الدراسة الحالية ألومينو سيليكات اصطناعية عالية النقاء مصنوعة من عملية سول جل لإنتاج البوليمرات الجيولوجية. تميزت العينات بحيود الأشعة السينية (XRD)، ومطيافية تحويل فورييه بالأشعة تحت الحمراء (FTIR)، والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM) والرنين المغناطيسي النووي (NMR). أظهرت النتائج أن الألومينوسيليكات الاصطناعية لها سلوك مماثل للميتاكاولينيت (المرجع). وجد أن تنسيق Al في الألومينو سيليكات الاصطناعية تغير من VI إلى IV و V من 300 درجة مئوية، مع أعلى كثافة عند 900 درجة مئوية. درجة الحرارة التي لوحظت فيها أيضًا أعلى قوة ميكانيكية للبوليمر الأرضي.

Translated Description (French)

L'utilisation de géopolymères a été étudiée comme substitut potentiel du ciment Portland en raison de la réduction des émissions de CO2 et de l'amélioration des propriétés structurelles. Certaines des principales matières premières utilisées dans la fabrication du géopolymère sont : le laitier d'acier, les cendres volantes et la métakaolinite. En raison des impuretés contenues dans ces matières premières, la présente étude utilise des aluminosilicates synthétiques de haute pureté fabriqués à partir du procédé sol-gel pour la production de géopolymères. Les échantillons ont été caractérisés par diffraction des rayons X (DRX), spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF), microscopie électronique à balayage (MEB) et résonance magnétique nucléaire (RMN). Les résultats ont montré que les aluminosilicates synthétiques ont un comportement similaire à la métakaolinite (référence). Il a été constaté que la coordination de l'Al dans l'aluminosilicate synthétique passait de VI à IV et V de 300 °C, avec l'intensité la plus élevée à 900 °C. Température à laquelle la résistance mécanique la plus élevée du géopolymère a également été observée.

Translated Description (Spanish)

El uso del geopolímero se ha estudiado como un posible sustituto del cemento Portland debido a la menor emisión de CO2 y las mejoras en las propiedades estructurales. Algunas de las principales materias primas utilizadas en la fabricación del geopolímero son: escoria de acero, cenizas volantes y metacaolinita. Debido a las impurezas contenidas en estas materias primas, el presente estudio utiliza aluminosilicatos sintéticos de alta pureza elaborados a partir del proceso sol gel para la producción de geopolímeros. Las muestras se caracterizaron por difracción de rayos X (XRD), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), microscopía electrónica de barrido (SEM) y resonancia magnética nuclear (RMN). Los resultados mostraron que los aluminosilicatos sintéticos tienen un comportamiento similar a la metacaolinita (referencia). Se encontró que la coordinación de Al en el aluminosilicato sintético cambió de VI a IV y V de 300 °C, con la intensidad más alta a 900 °C. Temperatura a la que también se observó la mayor resistencia mecánica del geopolímero.

Files

1516-1439-mr-22-02-e20180508.pdf.pdf

Files (2.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:ab29eb5a4b698e8f9225012550b66b4d
2.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
ألومينو سيليكات اصطناعية لإنتاج البوليمر الجيولوجي
Translated title (French)
Aluminosilicates synthétiques pour la production de géopolymères
Translated title (Spanish)
Aluminosilicatos sintéticos para la producción de geopolímeros

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2913665542
DOI
10.1590/1980-5373-mr-2018-0508

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1453253681
  • https://openalex.org/W1536711940
  • https://openalex.org/W1968232881
  • https://openalex.org/W1976595051
  • https://openalex.org/W1979497374
  • https://openalex.org/W1981651642
  • https://openalex.org/W1995035436
  • https://openalex.org/W2016862440
  • https://openalex.org/W2045453538
  • https://openalex.org/W2059506468
  • https://openalex.org/W2061489992
  • https://openalex.org/W2063433160
  • https://openalex.org/W2078968332
  • https://openalex.org/W2081131763
  • https://openalex.org/W2083097722
  • https://openalex.org/W2085825406
  • https://openalex.org/W2085857575
  • https://openalex.org/W2106110943
  • https://openalex.org/W2143363401
  • https://openalex.org/W2319327061
  • https://openalex.org/W2326675856
  • https://openalex.org/W2584483671
  • https://openalex.org/W2591525887
  • https://openalex.org/W343048064