heal.abstract |
Στην παρούσα εργασία εξετάστηκε η δυνατότητα αντικατάστασης των εμπορικών στερεών ενεργοποιητών για τα One-part γεωπολυμερή με αντίστοιχους που δημιουργήθηκαν στο εργαστήριο με τη χρήση φυσικών απόβλητων και συγκεκριμένα τέφρας φλοιού ρυζιού (RHA) για τον γεωπολυμερισμό της ιπτάμενης τέφρας. Αρχικά, εκτιμήθηκε το πρόβλημα της χρήσης των παραδοσιακών γεωπολυμερών (Two-Part) σε βιομηχανική κλίμακα λόγω της έντονης καυστικότητας του αλκαλικού διαλύματος ενεργοποίησης.
Εφαρμόζοντας το πολυπαραγοντικό μοντέλο σχεδιασμού πειραμάτων Taguchi, εκτελέστηκαν πειράματα χρησιμοποιώντας στερεό μίγμα υδροξειδίων των αλκαλίων και RHA έτσι ώστε να δημιουργηθούν στερεοί ενεργοποιητές μέσω αποβλήτων σε εργαστηριακή κλίμακα.
Οι παράγοντες που εξεταστήκαν ήταν: Ο λόγος SiO2/Na2O, (1/1, 2/1, 3/1) οι θερμοκρασίες έψησης (150 οC, 250 οC, 330 οC, 450 οC) καθώς και η χρονική διάρκεια των εψήσεων (0.5h, 1h, 2h, 3h). Στη συνεχεία διερευνήθηκαν με την χρήση περιθλασιομετρίας ακτινών X (XRD) οι κρυσταλλικές φάσεις που δημιουργήθηκαν στα παραπάνω δείγματα και μετρήθηκε ποσοτικά με την χρήση του λογισμικού Topas το ποσοστό τους. Μετά από την ανάλυση των παραπάνω επιλέχτηκαν 3 από τα παραπάνω δείγματα (SiO2/Na2O 1/1, 1 ώρα έψησης στους 150 οC, SiO2/Na2O 2/1 , 1 ώρα έψησης στους 150 οC, SiO2/Na2O 1/1, 1 ώρα έψησης στους 330 οC) και χρησιμοποιήθηκαν σε συνθέσεις για τον γεωπολυμερισμό της ιπτάμενης τέφρας για να εξεταστεί αν οι εργαστηριακοί στερεοί ενεργοποιητές μπορούν να αντικαταστήσουν τους αντίστοιχους εμπορικούς καθώς και κατά πόσο ο λόγος SiO2/Na2O και η κρυσταλλικότητα επηρεάζουν τις αντοχές του τελικού γεωπολυμερούς.
Η εκτίμηση της καταλληλόλητας των στερεών ενεργοποιητών, έγινε με κριτήριο την αντοχή σε μονοαξονική θλίψη στις 7 ημέρες. Όπως προέκυψε, το γεωπολυμερές με ενεργοποιητή SiO2/Na2O 1/1, 1 ώρα έψησης στους 150 οC μπορεί να αντικαταστήσει το αντίστοιχο εμπορικό , χωρίς να υποβαθμίζεται η θλιπτική αντοχή των τελικών προϊόντων (63,2 MPa-62,25 MPa). Στο γεωπολυμερές με ενεργοποιητή SiO2/Na2O 1/1, 1 ώρα έψησης στους 330 οC φάνηκε ότι η άνοδος της κρυσταλλικότητας του πυριτικού νατρίου λόγω της μεγαλύτερης θερμοκρασίας έψησης μειώνει τις αντοχές του τελικού γεωπολυμερούς (50,43 MPa-62,25 MPa). Τέλος η σύνθεση με ενεργοποιητή με SiO2/Na2O 2/1 , 1 ώρα έψησης στους 150 οC φαίνεται ότι δεν παρουσιάζει καθόλου ικανοποιητικές αντοχές λόγω της άμορφης φάσης που υπάρχει στον στερεό ενεργοποιητή. (4,18 MPa – 62,25 MPa) |
el |