Durability of fly ash geopolymer mortars in nitric acid–effect of alkali (Na2o) content

Abstract

Durability of fly ash based geopolymer mortar specimens in Nitric acid solution was investigated on three different series of specimens manufactured by activating fly ash with a mixture of sodium hydroxide and sodium silicate solution containing Na₂O ranging from 5% to 8% of fly ash. Specimens were exposed in 10% by weight Nitric acid solution up to 24 weeks. The effect of alkali (%Na₂O) content on durability of geopolymer mortar specimens were studied in terms of visual appearance, change in weight and change in compressive strength. Mineralogical and microstructure changes due to nitric acid attack were also investigated. Geopolymer mortar specimens showed excellent durability in terms of extremely less weight loss as well as high retention of compressive strength. Specimens with higher alkali content exhibited better durability in nitric acid.

Geopolimerinio skiedinio, pagaminto naudojant lakiuosius pelenus, ilgaamžiškumas azoto rūgštyje: šarmų (Na2O) kiekio poveikis

Santrauka. Buvo tiriamas geopolimerinio skiedinio bandinių, pagamintu naudojant lakiuosius pelenus, ilgaamžiškumas azoto rūgšties tirpale. Buvo tiriami trijų skirtingų partijų bandiniai, pagaminti pridėjus lakiųjų pelenų, kurie turi natrio hidroksido ir natrio silikato mišinį, jo sudėtyje Na₂O svyruoja 5–8% nuo lakiųjų pelenų kiekio. Bandiniai 24 savaites buvo veikiami 10% (pagal masę) azoto rūgšties tirpalu. Šarmų (% Na₂O) kiekio poveikis geopolimerinio skiedinio bandinių ilgaamžiškumui buvo tiriamas įvertinant išvaizdą, nustatant masės ir gniuždomojo stiprio pokytį. Taip pat buvo nustatyti mineraloginiai ir mikrostruktūriniai pokyčiai veikiant azoto rūgštimi. Geopolimerinio skiedinio bandinių ilgaamžiškumas buvo labai didelis, masės nuostoliai nedideli ir didelis gniuždomasis stipris. Bandiniai su didesniu šarmų kiekiu buvo ilgaamžiškesni azoto rūgštyje.

Reikšminiai žodžiai: lakieji pelenai, geopolimeras, ilgaamžiškumas, masės pokytis, gniuždomasisstipris, skenuojanti elektroninė mikroskopija, poringumas, rentgenografinė analizė.

Keyword : fly ash, Geopolymer, durability, weight change, compressive strength, scanning electron microscopy, porosity, XRD