Published April 23, 2024 | Version v1
Publication Open

Geopolymer composites reinforced with natural Fibers: A review of recent advances in processing and properties

Creators

  • 1. University of Hassan II Casablanca
  • 2. Université Mohammed VI Polytechnique
  • 3. Polytechnic University
  • 4. Centre for Sustainable Energy

Description

The construction sector is a significant contributor to global greenhouse gas emissions, resource depletion, and environmental degradation. Therefore, sustainable development in the construction sector is essential to reduce its environmental impact. Geopolymer materials have attracted particular attention offering technical properties similar to those of Portland cementitious materials with a much lower CO 2 emission and lower environmental impact. Their use as clean insulating materials seems promising due to their excellent thermal and mechanical properties. Moreover, natural fibers, such as bamboo, flax, hemp, and jute, can be used as reinforcement within the geopolymer matrix, providing additional benefits such as improved tensile and flexural strength, reduced density, and improved thermal and acoustic insulation properties. Hence, this review paper aims to explore the raw materials and manufacturing conditions involved in the formation of compact and porous geopolymer materials. In addition, the various factors affecting the properties of geopolymer materials are critically discussed and compared with those of Portland cementitious materials. Moreover, the impact of many variables, including fiber size, fiber orientation, and fiber content on the performance of natural fiber-reinforced geopolymer composites are highlighted, providing insights for future research developments.

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

Translated Description (Arabic)

يساهم قطاع البناء بشكل كبير في انبعاثات غازات الدفيئة العالمية واستنفاد الموارد والتدهور البيئي. لذلك، فإن التنمية المستدامة في قطاع البناء ضرورية للحد من تأثيرها البيئي. جذبت مواد البوليمر الجيولوجي اهتمامًا خاصًا تقدم خصائص تقنية مماثلة لتلك الخاصة بالمواد الأسمنتية في بورتلاند مع انبعاث ثاني أكسيد الكربون أقل بكثير وتأثير بيئي أقل. يبدو استخدامها كمواد عازلة نظيفة واعدًا بسبب خصائصها الحرارية والميكانيكية الممتازة. علاوة على ذلك، يمكن استخدام الألياف الطبيعية، مثل الخيزران والكتان والقنب والجوت، كتعزيز داخل مصفوفة البوليمر الأرضي، مما يوفر فوائد إضافية مثل تحسين قوة الشد والانثناء، وتقليل الكثافة، وتحسين خصائص العزل الحراري والصوتي. وبالتالي، تهدف ورقة المراجعة هذه إلى استكشاف المواد الخام وظروف التصنيع التي ينطوي عليها تكوين مواد البوليمر الجيولوجي المدمجة والمسامية. بالإضافة إلى ذلك، تتم مناقشة ومقارنة العوامل المختلفة التي تؤثر على خصائص مواد البوليمر الجيولوجي بشكل نقدي مع تلك الخاصة بالمواد الأسمنتية في بورتلاند. علاوة على ذلك، يتم تسليط الضوء على تأثير العديد من المتغيرات، بما في ذلك حجم الألياف، واتجاه الألياف، ومحتوى الألياف على أداء مركبات البوليمر الجيولوجي الطبيعي المقوى بالألياف، مما يوفر رؤى للتطورات البحثية المستقبلية.

Translated Description (French)

Le secteur de la construction contribue de manière significative aux émissions mondiales de gaz à effet de serre, à l'épuisement des ressources et à la dégradation de l'environnement. Par conséquent, le développement durable dans le secteur de la construction est essentiel pour réduire son impact environnemental. Les matériaux géopolymères ont attiré une attention particulière offrant des propriétés techniques similaires à celles des matériaux cimentaires Portland avec une émission de CO 2 beaucoup plus faible et un impact environnemental plus faible. Leur utilisation comme matériaux isolants propres semble prometteuse en raison de leurs excellentes propriétés thermiques et mécaniques. De plus, les fibres naturelles, telles que le bambou, le lin, le chanvre et le jute, peuvent être utilisées comme renfort dans la matrice géopolymère, offrant des avantages supplémentaires tels qu'une meilleure résistance à la traction et à la flexion, une densité réduite et des propriétés d'isolation thermique et acoustique améliorées. Par conséquent, cet article de synthèse vise à explorer les matières premières et les conditions de fabrication impliquées dans la formation de matériaux géopolymères compacts et poreux. En outre, les différents facteurs affectant les propriétés des matériaux géopolymères sont discutés de manière critique et comparés à ceux des matériaux cimentaires de Portland. De plus, l'impact de nombreuses variables, notamment la taille des fibres, l'orientation des fibres et la teneur en fibres, sur les performances des composites géopolymères renforcés de fibres naturelles est mis en évidence, ce qui fournit des informations pour les futurs développements de la recherche.

Translated Description (Spanish)

El sector de la construcción es un contribuyente importante a las emisiones globales de gases de efecto invernadero, el agotamiento de los recursos y la degradación ambiental. Por lo tanto, el desarrollo sostenible en el sector de la construcción es esencial para reducir su impacto ambiental. Los materiales geopoliméricos han atraído especial atención ofreciendo propiedades técnicas similares a las de los materiales cementosos Portland con una emisión de CO 2 mucho menor y un menor impacto ambiental. Su uso como materiales aislantes limpios parece prometedor debido a sus excelentes propiedades térmicas y mecánicas. Además, las fibras naturales, como el bambú, el lino, el cáñamo y el yute, se pueden utilizar como refuerzo dentro de la matriz geopolimérica, proporcionando beneficios adicionales como una mejor resistencia a la tracción y a la flexión, una densidad reducida y mejores propiedades de aislamiento térmico y acústico. Por lo tanto, este documento de revisión tiene como objetivo explorar las materias primas y las condiciones de fabricación involucradas en la formación de materiales geopolímeros compactos y porosos. Además, los diversos factores que afectan las propiedades de los materiales geopoliméricos se discuten críticamente y se comparan con los de los materiales cementosos de Portland. Además, se destaca el impacto de muchas variables, incluido el tamaño de la fibra, la orientación de la fibra y el contenido de fibra en el rendimiento de los compuestos de geopolímeros reforzados con fibra natural, lo que proporciona información para futuros desarrollos de investigación.

Files

v1.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ 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:b989a22cd488cf5ebb7f87efc729d5e8
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مركبات البوليمر الجيولوجي المعززة بالألياف الطبيعية: مراجعة للتطورات الحديثة في المعالجة والخصائص
Translated title (French)
Composites géopolymères renforcés de fibres naturelles : examen des progrès récents en matière de traitement et de propriétés
Translated title (Spanish)
Compuestos de geopolímeros reforzados con fibras naturales: una revisión de los avances recientes en el procesamiento y las propiedades

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4395038678
DOI
10.22541/au.171387403.38138737/v1

Is supplement to
https://openalex.org/W4390636493 (Other)
https://openalex.org/W4387608207 (Other)
https://openalex.org/W4353073420 (Other)
https://openalex.org/W3150309992 (Other)
https://openalex.org/W3137356870 (Other)
https://openalex.org/W3041723767 (Other)
https://openalex.org/W3020115512 (Other)
https://openalex.org/W2735480625 (Other)
https://openalex.org/W2589995080 (Other)
https://openalex.org/W2235450488 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Morocco

References

  • https://openalex.org/W1536711940
  • https://openalex.org/W1590137226
  • https://openalex.org/W1852093535
  • https://openalex.org/W1963613622
  • https://openalex.org/W1971616323
  • https://openalex.org/W1974178872
  • https://openalex.org/W1977738200
  • https://openalex.org/W1979209822
  • https://openalex.org/W2013394642
  • https://openalex.org/W2030453886
  • https://openalex.org/W2034100955
  • https://openalex.org/W2035425190
  • https://openalex.org/W2036186479
  • https://openalex.org/W2048151884
  • https://openalex.org/W2049877705
  • https://openalex.org/W2057795054
  • https://openalex.org/W2065447720
  • https://openalex.org/W2069748695
  • https://openalex.org/W2080352288
  • https://openalex.org/W2085825406
  • https://openalex.org/W2115208850
  • https://openalex.org/W2257484503
  • https://openalex.org/W2282727824
  • https://openalex.org/W2294417255
  • https://openalex.org/W2408544755
  • https://openalex.org/W2468539191
  • https://openalex.org/W2485320714
  • https://openalex.org/W2491716991
  • https://openalex.org/W2512191049
  • https://openalex.org/W2555142683
  • https://openalex.org/W2575510600
  • https://openalex.org/W2584483671
  • https://openalex.org/W2586763263
  • https://openalex.org/W2604201345
  • https://openalex.org/W2605241361
  • https://openalex.org/W2620577456
  • https://openalex.org/W2624734851
  • https://openalex.org/W2728195539
  • https://openalex.org/W2740430871
  • https://openalex.org/W2751207971
  • https://openalex.org/W2752973866
  • https://openalex.org/W2754132360
  • https://openalex.org/W2769922986
  • https://openalex.org/W2782023785
  • https://openalex.org/W2792224255
  • https://openalex.org/W2792790628
  • https://openalex.org/W2794115536
  • https://openalex.org/W2796028253
  • https://openalex.org/W2796054097
  • https://openalex.org/W2801358626
  • https://openalex.org/W2803247529
  • https://openalex.org/W2804313253
  • https://openalex.org/W2807089160
  • https://openalex.org/W2808809969
  • https://openalex.org/W2848995443
  • https://openalex.org/W2886249906
  • https://openalex.org/W2886707975
  • https://openalex.org/W2887121843
  • https://openalex.org/W2887811557
  • https://openalex.org/W2890990367
  • https://openalex.org/W2891093049
  • https://openalex.org/W2891170710
  • https://openalex.org/W2896094658
  • https://openalex.org/W2898221924
  • https://openalex.org/W2901695028
  • https://openalex.org/W2901873939
  • https://openalex.org/W2906769429
  • https://openalex.org/W2913304693
  • https://openalex.org/W2918092481
  • https://openalex.org/W2939196605
  • https://openalex.org/W2940476813
  • https://openalex.org/W2944234622
  • https://openalex.org/W2953252753
  • https://openalex.org/W2955151032
  • https://openalex.org/W2955263225
  • https://openalex.org/W2955501270
  • https://openalex.org/W2955534201
  • https://openalex.org/W2955721422
  • https://openalex.org/W2962929317
  • https://openalex.org/W2963441083
  • https://openalex.org/W2968583364
  • https://openalex.org/W2972362460
  • https://openalex.org/W2975659357
  • https://openalex.org/W2978169934
  • https://openalex.org/W2979767709
  • https://openalex.org/W2988672634
  • https://openalex.org/W2990078631
  • https://openalex.org/W2990382992
  • https://openalex.org/W2991436936
  • https://openalex.org/W2997003310
  • https://openalex.org/W2997709985
  • https://openalex.org/W2998426219
  • https://openalex.org/W2999498538
  • https://openalex.org/W3004067203
  • https://openalex.org/W3006815097
  • https://openalex.org/W3007937506
  • https://openalex.org/W3011872343
  • https://openalex.org/W3015248526
  • https://openalex.org/W3015296225
  • https://openalex.org/W3016047895
  • https://openalex.org/W3016340505
  • https://openalex.org/W3020134580
  • https://openalex.org/W3021241370
  • https://openalex.org/W3022042956
  • https://openalex.org/W3026862919
  • https://openalex.org/W3041076821
  • https://openalex.org/W3042017563
  • https://openalex.org/W3047412763
  • https://openalex.org/W3047978827
  • https://openalex.org/W3048451116
  • https://openalex.org/W3089739091
  • https://openalex.org/W3091861915
  • https://openalex.org/W3091869265
  • https://openalex.org/W3092012805
  • https://openalex.org/W3092582428
  • https://openalex.org/W3093548587
  • https://openalex.org/W3094178707
  • https://openalex.org/W3094384492
  • https://openalex.org/W3109272572
  • https://openalex.org/W3109670180
  • https://openalex.org/W3111815348
  • https://openalex.org/W3120317017
  • https://openalex.org/W3120364641
  • https://openalex.org/W3124197498
  • https://openalex.org/W3125468478
  • https://openalex.org/W3126776933
  • https://openalex.org/W3126891541
  • https://openalex.org/W3129111342
  • https://openalex.org/W3130278935
  • https://openalex.org/W3130405358
  • https://openalex.org/W3133450437
  • https://openalex.org/W3133836121
  • https://openalex.org/W3138427746
  • https://openalex.org/W3144569776
  • https://openalex.org/W3161520988
  • https://openalex.org/W3165003908
  • https://openalex.org/W3165025818
  • https://openalex.org/W3167090457
  • https://openalex.org/W3167507318
  • https://openalex.org/W3167924779
  • https://openalex.org/W3171249944
  • https://openalex.org/W3171325390
  • https://openalex.org/W3174433814
  • https://openalex.org/W3177991475
  • https://openalex.org/W3182204283
  • https://openalex.org/W3184669879
  • https://openalex.org/W3186928595
  • https://openalex.org/W3189051160
  • https://openalex.org/W3190031808
  • https://openalex.org/W3195634855
  • https://openalex.org/W3196303564
  • https://openalex.org/W3196599068
  • https://openalex.org/W3200994338
  • https://openalex.org/W3201599826
  • https://openalex.org/W3203789563
  • https://openalex.org/W3204305419
  • https://openalex.org/W3204465599
  • https://openalex.org/W3206356579
  • https://openalex.org/W3206392624
  • https://openalex.org/W3206654254
  • https://openalex.org/W3207239043
  • https://openalex.org/W3207657492
  • https://openalex.org/W3209383138
  • https://openalex.org/W3209843341
  • https://openalex.org/W3210223126
  • https://openalex.org/W3213202656
  • https://openalex.org/W3214953260
  • https://openalex.org/W3216664895
  • https://openalex.org/W3217132899
  • https://openalex.org/W3217798503
  • https://openalex.org/W339466707
  • https://openalex.org/W4200478739
  • https://openalex.org/W4200626494
  • https://openalex.org/W4206196134
  • https://openalex.org/W4210495940
  • https://openalex.org/W4210734338
  • https://openalex.org/W4212885902
  • https://openalex.org/W4213098984
  • https://openalex.org/W4213438210
  • https://openalex.org/W4220910240
  • https://openalex.org/W4220944619
  • https://openalex.org/W4221021692
  • https://openalex.org/W4221093594
  • https://openalex.org/W4225667280
  • https://openalex.org/W4229015786
  • https://openalex.org/W4281622935
  • https://openalex.org/W4282555243
  • https://openalex.org/W4282942710
  • https://openalex.org/W4283221169
  • https://openalex.org/W4283713057
  • https://openalex.org/W4283794238
  • https://openalex.org/W4286435970
  • https://openalex.org/W4289515794
  • https://openalex.org/W4292261131
  • https://openalex.org/W4292314477
  • https://openalex.org/W4292848033
  • https://openalex.org/W4293196689
  • https://openalex.org/W4294839535
  • https://openalex.org/W4308180925
  • https://openalex.org/W4309947332
  • https://openalex.org/W4311768822
  • https://openalex.org/W4396988180
  • https://openalex.org/W653834295
  • https://openalex.org/W782416087