Коррекция соотношения Si/Al для получения пористых геополимеров с улучшенными физико-механическими свойствами

Abstract

В статье рассматривается возможность получения пористых геополимеров с улучшенными показателями физико-механических свойств путём изменения химического состава исходной сырьевой смеси, а именно регулирования в ней соотношения кремния к алюминию. Исследование компонентных смесей различного состава проводили с применением основного сырья – золошлаковых отходов Новочеркасской ГРЭС с добавлением корректирующих добавок в виде боя белого тарного стекла или песка. В качестве методов исследования использовали сканирующую электронную микроскопию, качественный и количественный рентгенофазовый анализы, а также классические методы изучения физико-химических и механических свойств материалов: объёмную плотность, предельную прочность на сжатие, коэффициент теплопроводности и пористость. Выявлено, что повышение соотношения Si/Al на 25 % позволяет значительно улучшить технико-эксплуатационные характеристики пористого геополимера относительно состава без применения добавок: при снижении объёмной плотности на 8 % удалось увеличить предельную прочность на -+сжатие на 88 %. Согласно проведенным физико-химическим и механическим исследованиям выявлен наилучший компонентный состав, включающий приготовленную сырьевую смесь с содержанием золошлаковых отходов и песка в соотношении 88:12. В результате с применением безобжиговой технологии получены материалы объёмной плотностью 391 кг/м3 и предельной прочностью на сжатие 1,23 МПа.