Thermal behaviour of metakaolin–bauxite blends geopolymer: microstructure and mechanical properties

Boum, Raphaël Belinga Essama; Kaze, Cyriaque Rodrigue; Nemaleu, Juvenal Giogetti Deutou; Djaoyang, Viviane Bakaine; Rachel, Nkwaju Yanou; Lemougna, Patrick N.; Owono, François Mvondo; Kamseu, Elie

doi:10.1007/s42452-020-3138-9

Cited by 37 publications

(12 citation statements)

References 40 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…When red mud is used in high proportions it might have retained water, which reduces the amount of available water for the polymerization reaction. At the same time, dissolution of red mud particles at ambient temperature is very poor [51], leaving a high amount of red mud unreactive in the system, hence, causes the increase in the setting time. For the same replacement proportions, SGP mixes exhibit quicker setting action than RGP mixes, and at 20 and 25% of silica fume content the setting time is found to be very less compared to the general setting time of conventional cement.…”

Section: Effect On Workability (Flowability)mentioning

confidence: 99%

“…Stability and rigidity of this cross-linked network depend upon dissolved silica and alumina from the precursors. Amorphous silica of fly ash can be easily dissolved by alkali ions, however, the dissolution of alumina from the particles of red mud at ambient temperature is very low [51]. Therefore, the elevated temperature is necessary to dissolve the Al +4 ions from red mud so that it can participate in the polycondensation process [3].…”

Section: Effect On Water Absorptionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Properties of fly ash geopolymer modified with red mud and silica fume: a comparative study

2020

View full text Add to dashboard Cite

Alkali-activated geopolymer has emerged as a sustainable alternative to highly polluting conventional cement. The present paper investigates the activation of fly ash-based geopolymer paste modified by red mud and silica fume. Three geopolymer mixes are considered: (1) fly ash; (2) fly ash-red mud; and (3) fly ash-silica fume. Mass proportions of modifiers in the respected mixes varied by 0, 5%, 10%, 15%, 20%, and 25% of total binder. Heat curing (60 °C) provided for 24 h just after casting. Alkaline activator consists of sodium hydroxide and sodium silicate solutions. Workability results reveal that both red mud and silica fume triggered the reduction in workability with the later one had a greater impact. A flash set was obtained with the silica fume content of more than 15%. Both the modifiers cause a decrease in the setting time at ambient temperature, and silica fume proved to be more productive with the reduction of more than 65% of setting time. Mixes containing red mud exhibit slightly higher density. Water absorption of fly ash geopolymer increases with red mud. Compressive strength increases with the addition of modifiers, and geopolymer containing silica fume possesses the highest compressive strength among the three mixes considered. Compressive strength exhibited a linear correlation with molar ratios (Si/Al and Na/Si) of source materials. XRD and SEM methods showed that the geopolymerization reaction is affected by the red mud and silica fume. It is recommended that the flash set and setting time at higher contents of modifiers must be examined for the design of a modified geopolymer mix.

show abstract

Section: Effect On Workability (Flowability)mentioning

confidence: 99%

Section: Effect On Water Absorptionmentioning

confidence: 99%

Properties of fly ash geopolymer modified with red mud and silica fume: a comparative study

2020

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The geopolymer structure consists of a polymeric Si-O-Al framework [3]. geopolymers can be consolidated at room temperature and, for selected applications, can be used at high temperatures up to 1200°C [4].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Geopolymer materials have an advantage over the Portland cement-based binders which cause the emission of very large amounts of carbon dioxide. Fly ash, waste glass and slag were used as raw materials for the geopolymer which can decrease the carbon emission from these binder materials [3][4][5][6]. Metakaolin-based geopolymers are supposed as ''model-system" without the drawbacks inserted by using fly ash, slag, and other alternative starting materials which include several difficult-to-characterize amorphous phases [7].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Taguchi- Grey relational analysis for Optimizing the Compressive Strength and Porosity of Metakaolin-Based Geopolymer

Al-Dujaili

2021

IJE

View full text Add to dashboard Cite

“…Geopolimerler, üstün mekanik özellikleri, dayanımı, Portland çimento üretimine kıyasla daha az sera gazı salınımı sayesinde çevresel koruma ve enerji tasarrufu özellikleri ile sürdürülebilir ilerleme perspektifinde gelecek vaat eden inorganik polimer malzemeler olarak karşımıza çıkmaktadır [1,2]. Geopolimer terimi genellikle, metakaolen, uçucu kül, yüksek fırın cürufu gibi bir alümina silikatın oda sıcaklığında veya ısıl kürde alkali çözeltide karışım hazırlanması ile oluşan "çimentosuz malzeme", "alkali aktive karışımı" tanımlamak için kullanılır [2][3][4][5][6].…”

Section: Introductionunclassified

Seramik Sağlık Gereci Atığı Esaslı Geopolimer Harçların Ortam Küründe Üretim Özelliklerinin İncelenmesi

Öztürk¹,

Çelıkten²,

Atabey³

2021

El-Cezeri Fen Ve Mühendislik Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

Bu çalışmada, seramik sağlık gereç iüretimi esnasında ortaya çıkan hatalı ürünlerin öğütülmesi ile elde edilen atık tozların metakaolen ile %10, 20, 30, 40, 50 oranlarında ağırlıkça yer değişimi ile sodyum silikat ile aktive edilerek geopolimer harçlar üretilmiştir. Üretilen harçlarda seramik sağlık gereci atıkları (SGA) yerine metakaolen (MK) ilavesinin ve ortam küründe kür süresinin fiziksel ve mekanik özelliklere etkisi incelenmiştir. Bu amaçla harçlarda sıvı/bağlayıcı oranı 0,50, kum/bağlayıcı oranı 3 ve sodyum silikat ise %10 Na 2 O oranında kullanılmıştır. Üretilen harç karışımları,23±2°C'de laboratuvar ortamında kalıpta sertleşinceye kadar bekletilmiştir. Numunelere yayılma çapı, birim ağırlık, su emme ve boşluk oranı, eğilme ve basınç dayanımı deneyleri uygulanmıştır. SGA yerine MK ilavesi su emme, boşluk oranı ve basınç dayanımı özelliklerine olumlu etkisi olmamakta ancak yayılma çapı ve eğilme dayanımını iyileştirmiştir. Seramik sağlık gereci atıklarının yüksek olduğu numunelerde ise su emme ve boşluk oranı düşük, basınç dayanımları yüksek çıkmıştır. Ayrıca, kür süresi arttıkça harçların eğilme ve basınç dayanımları farklı oranlarda artmıştır. En yüksek basınç dayanımı 21,4 MPa ile %100 SGA ile elde edilirken en yüksek Eğilme dayanımı 8 MPa ile %20 MK içeren 56 günlük numunelerde elde edilmiştir. Basınç dayanımı, su emme, boşluk oranı, çevresel ve ekonomik koşullar açısından seramik sağlık gereci atıkları esaslı geopolimerlerin havada kür koşullarında geopolimer özelliklerinin gelişebileceği tespit edilmiştir.

show abstract

Thermal behaviour of metakaolin–bauxite blends geopolymer: microstructure and mechanical properties

Cited by 37 publications

References 40 publications

Properties of fly ash geopolymer modified with red mud and silica fume: a comparative study

Properties of fly ash geopolymer modified with red mud and silica fume: a comparative study

Taguchi- Grey relational analysis for Optimizing the Compressive Strength and Porosity of Metakaolin-Based Geopolymer

Seramik Sağlık Gereci Atığı Esaslı Geopolimer Harçların Ortam Küründe Üretim Özelliklerinin İncelenmesi

Contact Info

Product

Resources

About