Hormigón geopolimérico con sus manos la tecnología de composición por una receta en la antigüedad.
Hormigón geopolimérico, composición, receta y tecnología.
Hormigón geopolimérico (geopolimer) - el material de construcción es conocido desde la antigüedad. Tiene características únicas: alta resistencia, durabilidad, alta adherencia, un tiempo reducido de fuerza de fraguado, baja conductividad térmica, etc.
Hormigón geopolimérico: ¿qué es?? Composición, tecnología y receta
Propiedades y beneficios de los geopolímeros de hormigón
Perspectivas para el uso de hormigón geopolímero
Antiguos edificios y casas de geopolimerización
Hormigón geopolimérico: ¿qué es?? Composición, tecnología y receta:
Hormigón geopolimérico (geopolimer) - el material de construcción es conocido desde la antigüedad. Tiene características de alta resistencia, está hecho de materias primas naturales.
Estructura geopolymere hormigón se parece a la piedra. Pero debido a que el diseño de tales hormigón no es metal guarniciones.
Uno de los componentes más importantes del hormigón geopolimérico son los fluidos alcalinos, y rellenos y rellenos. Los líquidos alcalinos más adecuados para la producción de geopolimerización son los alcalinos a base de sodio o potasio.. Los agregados y cargas deben contener en su composición química componentes de aluminosilicato (aglutinante de sílice-alúmina), es decir, el silicio (Y) y aluminio (Alabama). Dichos materiales pueden ser de los siguientes ingredientes naturales: arcilla, sílice, Ceniza voladora, cáscara de arroz, y producción de residuos y escoria metalúrgica, etc..
Composición geopolymere hormigón se diferencia del hormigón tradicional a base de aglutinante de cemento. Porque el hormigón geopolimérico es una tecnología olvidada de la antigüedad, su composición exacta y formulación con tiempo perdido.
Científicos e investigadores de todo el mundo realizan experimentos con el objetivo de reconstruir la composición de los componentes de la receta del hormigón geopolimérico para su obtención..
Entonces, uno de los científicos propuso la siguiente composición de hormigón geopolímero. Incluye una mezcla de:
- un componente de aluminosilicato,
- componente silicato metal alcalino o alcalinotérreo (sodio o potasio o ambos metales),
- hidróxido de metal alcalino o alcalinotérreo (sodio o potasio o ambos metales),
relleno,
- y agua.
Otro estudioso propuso una composición ligeramente diferente, que comprende una mezcla de:
- un aglutinante que contiene uno o más materiales seleccionados del grupo que consiste en aluminosilicato reactivo y aluminosilicato alcalinotérreo reactivo
aditivo activador alcalino, que comprende una solución acuosa de hidróxido de silicato de metal alcalino y metal alcalino (sodio o potasio o ambos metales);
- uno o más rellenos.
La diferencia entre una segunda forma de realización y la primera es la presencia en la composición de la segunda variante de un aluminosilicato alcalinotérreo..
Así, si traducimos la composición anterior en materiales claros y modernos, la composición del hormigón geopolímero de la siguiente manera:
- Ceniza voladora (Ceniza voladora, "Ceniza voladora") - ella componente de aluminosilicato (o silicato de aluminio) y aluminosilicato alcalinotérreo, y la base para la producción de hidróxido de potasio.. La composición química de las cenizas volantes puede contener hasta 75% de SiO2 y Al2O3, y otros óxidos CaO, Fe2O3, SO3, K2O, Na2O, MgO y cloruros. La proporción de K2O en la ceniza puede alcanzar hasta 25-35 % (la ceniza de la paja de alforfón, tallos de girasol). La composición química de las cenizas volantes depende del combustible quemado. El óxido de potasio al interactuar con el agua forma hidróxido de potasio.;
- escoria, arcilla, sílice, etc. - componentes de aluminosilicato, silicatos y cargas alcalinotérreas.
Entonces, la arcilla es una roca sedimentaria con estructura compleja y de grano fino. Está compuesto por diferentes cantidades de caolinita. (Al2O3·2SiO2·2H2O), andalucía, cianita y sillimanita (Al2O3·SiO2), montmorillonita (MgO·Al2O3·3SiO2·1. 5H2O), un halloysite, eso (Al2O3·SiO2·H2O), hidrargilita (Al2O3·3H2O), Diáspora (Al2O3·H2O), corundo (Al2O3), monotrema (0,2[K2MgCa]LOS·Al2O3·2SiO2·1. 5H2O), moscovita (K2O·Al2O3·6SiO2·2H2O), el alquiler (Al2O3·SiO2·2H2O) y pirofilita (Al2O3·4SiO2·H2O).
Sílice: un compuesto de silicio y oxígeno. (SiO2), ampliamente encontrado en la naturaleza.
La escoria es un subproducto de la producción de acero y es una fusión de óxidos. (Alto, MgO, MnO, Fe O, SiO2, P2O5, Al2O3, Fe2O3, Cr2O3) con cantidades moderadas de sulfuros, y en algunos casos fluoruro;
- vidrio líquido. El vaso soluble es una solución acuosa alcalina de silicatos de sodio Na2O(SiO2)n y (o) potasio K2O(SiO2)norte. El vidrio líquido también es ampliamente conocido por su nombre comercial de adhesivo de silicato.;
- hidróxido de potasio o hidróxido de sodio (Koh o NaOH). Como de costumbre ceniza (Ceniza voladora), entre otras cosas, contiene el óxido de potasio (de un pequeño porcentaje a decenas de por ciento), luego agregando las cenizas al agua, forma hidróxido de potasio;
- agua.
En cuanto a receta de fabricación de hormigón geopolimérico, en el presente, después de una serie de pruebas y experimentos para obtener geopolímero de hormigón usando varias proporciones de estas sustancias (cargas y agregados, líquidos alcalinos, aglutinante de sílice-alúmina).
Por ejemplo, la siguiente receta:
Ceniza voladora - 330 gramo. escoria - 330 gramo. líquido vaso - 200 gramo. hidróxido de potasio - 90 gramo. agua - 55 gramo.
ya sea
Ceniza voladora - 750 gramo., escoria - 750 gramo., líquido vaso - 250 gramo., hidróxido de potasio - 200 gramo. agua - 130 gramo.
Mezclando estos componentes (cargas y agregados, líquidos alcalinos, aglutinante de sílice-alúmina) es la reacción química que produce un polímero de estructura de aluminosilicato bidimensional. En la síntesis de átomos de silicio y aluminio se forma una cadena polimérica ramificada sólida -Si-O-Al-O-Si-O-Al-O-, que confiere a los geopolímeros propiedades físicas y mecánicas comparables con las rocas.
Reacción química recibir geopolymere hormigón ocurre en tres etapas. En la primera etapa, la disolución de óxidos de silicio y aluminio en un ambiente alcalino - la solución concentrada de NaOH o PODRÍA. El segundo: los componentes naturales se dividen en monómeros. (átomos, iones). El tercero: la síntesis de monómeros en un material polimérico. (agarre y sellado geopolimerización).
Las propiedades de los geopolímeros, su estructura y aplicaciones geopolímero de hormigón dependen de la relación de Si / Al en la materia prima. Cuanto mayor sea la relación, Cuanto más resistencia mecánica y otras propiedades únicas tiene el geopolímero. En una proporción de 1 trabajar un ladrillo ordinario, cerámica, etc. Con mayor proporción de materiales obtenidos Si / Al para la fabricación de materiales ignífugos y resistentes a altas temperaturas.
Propiedades y ventajas del hormigón geopolímero:
- alta resistencia a la compresión (correspondiente al grado de hormigón M500 y más) y estirando, que con el tiempo solo aumenta. Resistencia del geopolímero del hormigón comparable a la resistencia del granito,
- El hormigón geopolimérico le permite construir edificios de gran altura.,
- trabajabilidad,
- baja contracción que no requiere un tiempo suficientemente largo para el curado de la estructura, provoca estrés y conduce a grietas
- escarcha,
- resistencia a ciclos repetidos de congelación y descongelación,
- resistencia a los cambios de temperatura,
- durabilidad,
- resistencia química a ácidos y líquidos agresivos,
- obstinación. Resiste el calor hasta 1300 oC sin pérdida de características de resistencia
- pureza ecológica de la producción. Fabricado con materiales ecológicos.,
- Hormigón geopolimérico seguro para las personas y el medio ambiente
- Adhesión rápida y resistencia reducida en comparación con la tradicional. hormigón a base de aglutinante de cemento - 3 veces. Establecer el tiempo de fuerza máxima en 7-10 días en lugar de 28 dias, el tiempo establece suficiente fuerza 2 días en lugar de 7-10 dias
- alta resistencia a la corrosión
- baja conductividad térmica. Muro de geopolimerización 30 pared de cm de espesor reemplaza la tradicional hormigón a base de ligante de cemento con un espesor de 1.25 metro.
Perspectivas para el uso de hormigón geopolímero:
Cada día aumenta la demanda de materiales de construcción y particularmente en hormigón, el ingrediente principal es el cemento Portland ordinario.
Actualmente, sólo la fabricación de cemento en la Federación de Rusia es más de 68 millones de toneladas por año, y productos de hormigón 30 mil millones m 3 por año.
Sin embargo, la producción de cemento tiene un impacto negativo en el medio ambiente, Contribuye a las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera.. Este hecho es reconocido por muchos expertos y organizaciones ambientales..
Al mismo tiempo ha depositado una gran cantidad de residuos industriales con propiedades inherentes al cemento.. En primer lugar, se trata del despilfarro de la industria energética., especialmente los males de las cenizas volantes bajas en calcio, residuos de metalurgia y escoria metalúrgica. Estos materiales son los componentes básicos del hormigón geopolimérico.
En Rusia hoy ya se han acumulado cientos de millones de toneladas de estos materiales. (Ceniza voladora, escoria metalúrgica, etc.) como desperdicio, que tienden a aumentar.
El uso de geopolímeros permitirá en un futuro próximo en parte, y a medio plazo abandonar completamente el cemento, reduciendo así la industria de residuos y reduciendo los efectos nocivos sobre el medio ambiente.
Antiguos edificios y casas de hormigón geopolímero:
En tiempos antiguos, tecnología geopolymere hormigón fue utilizado extensamente. Las pirámides del Antiguo Egipto, la antigua ciudad de machu picchu, estructuras megalíticas en Perú y otros En la Rusia prerrevolucionaria mediante esta tecnología se hicieron las columnas en los templos y palacios de San. San Petersburgo, etc. Sin embargo, con el descubrimiento y aplicación de la tecnología del cemento para la producción de geopolímeros (la composición y formulación exactas) se han perdido y olvidado.
Basado en el hecho de que se encontraron en cada área materiales naturales - componentes de origen, la geopolimerización tenía su propia proporción única y la composición de Si y Al, y la composición exacta y la receta de la geopolimerización también eran únicas para cada nación, país y época.
Enlaces a fuentes:
Aquí están los enlaces a las fuentes.:
https://yandex.ru/patents/doc/RU2006121474A_20071227 ; https://yandex.ru/patents/doc/RU2013132983A_20150127 .