RS62358B1 - Dimenzionalno stabilne geopolimerne kompozicije i postupak - Google Patents

Dimenzionalno stabilne geopolimerne kompozicije i postupak

Info

Publication number
RS62358B1
RS62358B1 RS20211168A RSP20211168A RS62358B1 RS 62358 B1 RS62358 B1 RS 62358B1 RS 20211168 A RS20211168 A RS 20211168A RS P20211168 A RSP20211168 A RS P20211168A RS 62358 B1 RS62358 B1 RS 62358B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
cement
calcium sulfate
compositions
calcium
composition
Prior art date
Application number
RS20211168A
Other languages
English (en)
Inventor
Ashish Dubey
Original Assignee
United States Gypsum Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United States Gypsum Co filed Critical United States Gypsum Co
Publication of RS62358B1 publication Critical patent/RS62358B1/sr

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/12—Natural pozzuolanas; Natural pozzuolana cements; Artificial pozzuolanas or artificial pozzuolana cements other than those obtained from waste or combustion residues, e.g. burned clay; Treating inorganic materials to improve their pozzuolanic characteristics
    • C04B7/13—Mixtures thereof with inorganic cementitious materials, e.g. Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/003—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hybrid binders other than those of the polycarboxylate type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/006—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mineral polymers, e.g. geopolymers of the Davidovits type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B12/00—Cements not provided for in groups C04B7/00 - C04B11/00
    • C04B12/005—Geopolymer cements, e.g. reaction products of aluminosilicates with alkali metal hydroxides or silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
    • C04B18/081—Flue dust, i.e. fly ash from brown coal or lignite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators or shrinkage compensating agents
    • C04B22/08—Acids or salts thereof
    • C04B22/10—Acids or salts thereof containing carbon in the anion, e.g. carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/04—Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/006—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mineral polymers, e.g. geopolymers of the Davidovits type
    • C04B28/008—Mineral polymers other than those of the Davidovits type, e.g. from a reaction mixture containing waterglass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/021—Ash cements, e.g. fly ash cements ; Cements based on incineration residues, e.g. alkali-activated slags from waste incineration ; Kiln dust cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/06—Aluminous cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • C04B28/141—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing dihydrated gypsum before the final hardening step, e.g. forming a dihydrated gypsum product followed by a de- and rehydration step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/18—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/02—Portland cement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/32—Aluminous cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/20—Retarders
    • C04B2103/22—Set retarders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/32—Superplasticisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00068—Mortar or concrete mixtures with an unusual water/cement ratio
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00103—Self-compacting mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00146—Sprayable or pumpable mixtures
    • C04B2111/00155—Sprayable, i.e. concrete-like, materials able to be shaped by spraying instead of by casting, e.g. gunite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00482—Coating or impregnation materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00586—Roofing materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/34—Non-shrinking or non-cracking materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/34—Non-shrinking or non-cracking materials
    • C04B2111/343—Crack resistant materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/34—Non-shrinking or non-cracking materials
    • C04B2111/346—Materials exhibiting reduced plastic shrinkage cracking
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/60—Flooring materials
    • C04B2111/62—Self-levelling compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/72—Repairing or restoring existing buildings or building materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/05—Materials having an early high strength, e.g. allowing fast demoulding or formless casting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)

Description

Opis
OBLAST TEHNIKE PRONALASKA
[0001] Ovaj pronalazak se generalno odnosi na cementne kompozicije koje sadrže geopolimer na bazi aluminosilikata koje se mogu koristiti za različite primene. Konkretno, pronalazak se generalno odnosi na takve cementne kompozicije koje nude svojstva koja su poželjna u smislu vremena vezivanja, dimenzionalne stabilnosti i smanjenog ukupnog skupljanja materijala nakon očvršćavanja, i drugih poželjnih svojstava
STANJE TEHNIKE PRONALASKA
[0002] Američki patent 6,572,698 od Ko stavlja na uvid javnosti aktiviranu aluminosilikatnu kompoziciju koja sadrži aluminosilikate, kalcijum sulfat i aktivator koji sadrži soli alkalih metala je stavljen na uvid javnosti. Aluminosilikati su odabrani iz grupe koja se sastoji od čine šljaka iz visokih peći, glina, lapor i industrijski sporedni proizvodi, kao što je leteći pepeo, i ima sadržaj Al2O3veći od 5% masenih. Šljaka iz visokih peći prisutna je u količini manjoj od 35% masenih, a prašina iz cementne peći (CKD - prašina iz cementne peći), u količini od 1 do 20% masenih, dodaje se smeši kao aktivator.
[0003] Američki patent br. 4,488,909 Galera i saradnika razmatra cementne kompozicije sposobne za brzo vezivanje. Cementne kompozicije uključuje portland cement, cement sa visokim sadržajem alumine, kalcijum sulfat i kreč. Pocolani kao što je leteći pepeo, montmorilonitna glina, dijatomejska zemlja i pumicit mogu se dodati do oko 25%. Cementna kompozicija uključuje oko 14 do 21 mas.% cementa sa visokim sadržajem alumine. Galer i saradnici su obezbedili aluminate koristeći cement sa visokim sadržajem alumine (HAC - high alumina cement) i sulfatne jone koristeći gips za formiranje etringita i postizanje brzog vezivanja njihove cementne smeše
[0004] Američki patent br.6,869,474 od Perez-Pena i saradnika, razmatra cementne kompozicije za proizvodnju proizvoda na bazi cementa, kao što su cementne ploče. Ovo se postiže dodavanjem alkanolamina u hidraulični cement kao što je portland cement, i formiranjem kaše sa vodom u uslovima koji obezbeđuju poletnu temperaturu kaše od najmanje 32°C (90°F). Dodatni reaktivni materijali mogu biti uključeni kao što je cement sa visokim sadržajem alumine, kalcijum sulfat i pucolanski materijal, kao što je leteći pepeo.
[0005] Američki patent br.7,670,427 od Perez-Pena i saradnici, razmatra cementne kompozicije sa čvrstoćom na pritisak u ranom dobu za proizvodnju proizvoda na bazi cementa kao što su cementne ploče postignute dodavanjem alkanolamina i fosfata u hidraulični cement kao što je portland cement, i formiranjem kaše sa vodom u uslovima koji obezbeđuju poletnu temperaturu kaše od najmanje 32°C (90°F). Dodatni reaktivni materijali mogu biti uključeni kao što je cement sa visokim sadržajem alumine, kalcijum sulfat i pucolanski materijal kao što je leteći pepeo.
[0006] Objavljena američka prijava patenta br. US 2010-0071597 A1 od Perez-Pena stavlja na uvid javnosti formulacije koje koriste leteći pepeo i soli alkalnih metala limunske kiseline kao što je natrijum citrat za formiranje betonskih mešavina sa brzim vremenom vezivanja i relativno visokom čvrstoćom na pritisak u ranoj starosti. Hidraulični cement i gips mogu se koristiti do 25 mas % formulacije, iako njihova upotreba nije poželjna. Sastavi aktiviranog letećeg pepela opisane u ovoj prijavi mogu stupiti u interakciju sa tradicionalnim sistemima za penjenje koji se koriste za uvlačenje vazduha i na taj način napraviti lake ploče.
[0007] Američki patent br. 5,536,310 od Brook-a i saradnika stavlja na uvid javnosti cementnu kompoziciju koja sadrži 10-30 masenih delova (pbw - parts by weight) hidrauličkog cementa kao što je portland cement, 50-80 pbw letećeg pepela, i 0.5-8.0 pbw izraženo kao slobodna kiselina karboksilne kiseline kao što je limunska kiselina ili njene soli alkalnih metala, npr., trikalijum citrat ili trinatrijum citrat, sa drugim konvencionalnim aditivima, uključujući aditive za usporavanje, kao što su borna kiselina ili boraks.
[0008] Američki patent br. 6,641,658 od Dubey stavlja na uvid javnosti cementnu kompoziciju na bazi portland cementa koja sadrži 35-90 % portland cementa, 0-55 % pucolana, 5-15 % cementa sa visokim sadržajem alumine i 1 do 8 % nerastvornog anhidritnog oblika kalcijuma sulfata umesto rastvorljivog konvencionalnog zemljanog maltera/gipsa kako bi se povećalo oslobađanje toplote i smanjilo vreme vezivanja uprkos upotrebi velikih količina pucolana, npr., letećeg pepela. Cementna kompozicija može uključivati lagane agregate i punila, superplastifikatore i aditive kao što je natrijum citrat.
[0009] Američki patent br. 7618490 br. B2 od Nakashima i saradnici stavlja na uvid javnosti brzovezujući materijal za raspršivanje koji sadrži jedan ili više od kalcijum sulfoaluminata, kalcijum aluminosilikata, kalcijum hidroksida, izvor fluora i portland cementnog betona. Kalcijum sulfat se može dodati kao bezvodni ili kao hemihidrat.
[0010] Američki patent br. 4655979 od Nakano i saradnici stavlja na uvid javnosti postupak za izradu ćelijskog betona korišćenjem cementa na bazi kalcijum silikata, retardera alkalnog metala, kalcijum sulfo-aluminata (CSA) cementa i po izboru kalcijum sulfata koji se može dodati u kompoziciju betona.
[0011] Onjavljena američka prijava br.2008/0134943 A1 od Godfrey i saradnica stavlja na uvid javnosti materijal za inkapsulaciju otpada koji se sastoji od najmanje jedne sulfoaluminatne soli zemnoalkalnog metala sa kalcijum sulfatom, i po izboru neorganskog punila kao što je troska iz visokih peći, leteći pepeo, fino usitnjeni silicijum dioksid, krečnjak, i organska i neorganska sredstva za fluidizaciju. Poželjno najmanje jedna sulfoaluminatna so zemnoalkalnog metala sadrži kalcijum sulfoaluminat (CSA). Odgovarajuća kompozicija može, na primer, sadržati najmanje jednu sulfoaluminatnu so zemnoalkalnog metala u kombinaciji sa gipsom i sprašenim letećim pepelom (PFA - pulverized fuel ash), pri čemu oko 86 % čestica gipsa ima čestice manje od 76 um, a otprilike 88 % čestica PFA ima veličinu čestica ispod 45 um. Jedan primer sadrži 75% (70:30CSA:CaSO4.2H2O); 25% sprašenog letećeg pepela; odnos voda/čvrste materije 0.65.
[0012] Američki patent br. 6730162 od Li i saradnici stavlja na uvid javnosti dvostruke cementne kompozicije koje uključuju prvo hidraulično vezivo sredstvo koje ima 2.5% do 95 mas. % C4A3S koji je hemijska oznaka gde je C=CaO, S=SiO2, A=Al2O3(drugim rečima kalcijum sulfo-alumina) i 2.5 do 95 mas. % hemihidrata i/ili anhidrita kalcijum sulfata. Sulfoalumina cementi ili feroalumina cementi su primeri cementa koji sadrže C4A3S. Takođe može uključivati aditive za mineralna punila izabrana iz grupe koja se sastoji od šljake, letećeg pepela, pucolana, silikatna čađ, finog krečnjačka, industrijskih nusproizvoda kreča i otpada.
[0013] Objavljena kineska prijava CN 101921548 A od Deng i saradnika stavlja na uvid javnosti kompoziciju sulfoaluminatnog cementa napravljenog od 90-95 mas % sulfoaluminatnog klinkera i anhidrovanog gipsa, kvarcnog peska, letećeg pepela iz spaljivanja otpada, hidroksipropil metilceluloznog etra, redisperzivnog lepka u prahu i vlakna. Sulfoaluminatni klinker i anhidrovani gips zadovoljavaju standard sulfoaluminatnog cementa, tj. GB20472-2006.
[0014] Objavljena korejska prijava KR 549958 B1 od Jung i saradnici stavlja na uvid javnosti kompoziciju alumina cementa, CSA, gipsa, kalcijum citrata, i hidroksil karboksilne kiseline.
[0015] Objavljena korejska prijava KR 2009085451 A od Noh, stavlja na uvid javnosti kompozicija šljake iz visoke peći u prahu, gipsa i CSA. Gips može imati prosečnu veličinu čestica od 4 mikrona ili manje.
[0016] Objavljena korejska prijava KR 2009025683 A stavlja na uvid javnosti vodootporni materijal u prahu koriščen za beton i malter, dobijen usitnjavanjem cementa, bezvodnog gipsa, silicijum dioksida u prahu, vodootpornog praha, letećeg pepela, ekspanzionog materijala tipa kalcijum sulfoaluminata i neorganske kompozicije.
[0017] Objavljena korejska prijava KR 2010129104 A od Gyu i saradnici stavlja na uvid javnosti kompoziciju za mešanje mlaznog betona, sadrži (u mas.%): metakaolin (5-20), kalcijum sulfoaluminat (5-20), anhidrovani gips (20-45) i leteći pepeo (30-50).
[0018] JP1990086979 stavlja na uvid javnosti cement sastavljen od prve sirovine koja se sastoji od jedinjenja kalcijum sulfoaluminata ili jedinjenja kalcijum aluminata, druge sirovine koja se sastoji od klinkera ili cementa koji sadrži uglavnom trikalcijum silikat 3Ca.Si02 ili dikalcijum silikat 2CaO.SiO2, kao što je portland cement ili mešanog cementa, treća sirovina koja se sastoji od gipsa i četvrta sirovina koja se sastoji od šljake visoke peći granulirane vodom.
[0019] KR100909997B1 stavlja na uvid javnosti malter za popravku otporan na kiseline i obezbeđene su kompozicije za zaštitu površine otpornu na kiseline koje sprečavaju eksfolijaciju i ljuštenje uzrokovano razlikom koeficijenata toplotnog širenja bez toksičnosti ili štetnog mirisa nakon izgradnje. Malter za popravku otporan na kiseline sastoji se od 100 delova prve kompozicije i 15-20 delova vode. Prva kompozicija se sastoji od 5-10mas% cementa, 10-25mas% polisilatnog reaktanta, 5-10mas% alfa-hemihidrat gipsa, 45-65mas% silicijum dioksida, 0.5-3.0mas% hibridnog promotera, 0.01-3mas% korisnog mikroorganizma i 0.01-5mas% funkcionalnog aditiva. Polisilatni reaktant predstavlja papirni pepeo ili smešu papirnog pepela sa jednim ili više materijala izabranih iz grupe koja se sastoji od letećeg pepela klase F ili C, šljaka iz visokih peći i metakaolin.
[0020] CN102180626A stavlja na uvid javnosti materijal za injektiranje na bazi cementa za toplotnu pumpu sa zemljanim izvorom. Materijal za injektiranje sastoji se od sledećih komponenti u procentima po masi: 20.0 do 50.0 procenata cementa, 5.0 do 40.0 procenata dodatka, 20.0 do 60.0 procenata finog agregata, 0.02 do 2.,0 procenta kompaktnog sredstva za pojačavanje prenosa toplote i 10.0 do 30.0 posto vode.
[0021] WO2011/131998A1 stavlja na uvid javnosti postupak pripreme rupe (20) za miniranje, koji postupak obuhvata korake: bušenja rupe (20) za miniranje; postavljanje eksploziva (40) u rupu za miniranje; punjenje rupe (20) za miniranje materijalom (50) čepa koji sadrži cementnu kompoziciju i vodu pri čemu je maseni odnos vode prema čvrstim materijama u materijalu čepa najmanje 1: 1.
[0022] Postoji potreba za dimenzionalno stabilnim geopolimernim kompozicijama na bazi letećeg pepela i postupkom za smanjenje količina skupljanja, početnim i krajnjim temperaturnim ponašanjem i smanjenjem vremena vezivanja mešavina kompozicija na bazi pepela tako da se ove formulacije mogu koristiti za proizvodnju cementnih betonskih proizvoda poboljšane čvrstoće.
SUŠTINA PRONALASKA
[0023] Pronalazak je definisan u nezavisnim patentnim zahtevima 1, 12 i 13. Poželjne ili karakteristike po izboru navedene su u zavisnim patentnim zahtevima.
[0024] Predmetni pronalazak obezbeđuje poboljšane geopolimerne cementne kompozicije i postupke za njihovu izradu kompozicije koje imaju najmanje jedno, a u mnogim slučajevima i više od jednog, veoma poželjnog svojstva kao što je značajno poboljšana dimenzionalna stabilnost tokom i nakon očvršćavanja; poboljšana i promenljiva početna i konačna vremena podešavanja; produženo radno vreme; modifikovano stvaranje temperature tokom mešanja, vezivanja i očvršćavanja; i druga poboljšana svojstva kako je ovde razmatrano. U mnogim, ako ne i svim, takvim tehničkim rešenjima, poboljšana svojstva su obezbeđena bez značajnog (ako ga ima) gubitka u čvrstoći na pritisak u ranoj starosti, konačne čvrstoće na pritisak ili drugih svojstava čvrstoće. Neka tehnička rešenja, u stvari, pružaju iznenađujuće povećanje u ranoj starosti i konačnu čvrstoću na pritisak.
[0025] Poboljšana svojstva ovih i drugih tehničkih rešenja pronalaska pružaju posebne prednosti u odnosu na prethodna geopolimerna vezivna sredstva, kao što su vezivna sredstva na bazi letećeg pepela, kao i druga cementna vezivna sredstva koja mogu sadržati značajan sadržaj geopolimera. Geopolimerne cementne kompozicije prema pronalasku su napravljene od rastvora ili kaša najmanje vode i jedne ili više cementnih reaktivnih komponenti u suvom ili praškastom obliku. Cementne reaktivne komponente sadrže efikasne količine termički aktiviranih geopolimernih aluminosilikatnih materijala (koji sadrže leteći pepeo klase C); kalcijum aluminatne cemente; i kalcijum sulfate. Jedan ili više hemijskih aktivatora alkalnih metala, kao što je so alkalnih metala limunske kiseline, ili baza alkalnih metala, takođe se dodaje rastvorima, bilo u suvom obliku u reaktivni prah, ili kao tečni dodatak kaši. Po izboru, kaša ili rastvor mogu da ukljuše druge aditive, kao što su sredstva za smanjenje vode, sredstva za ubrzavanje ili usporavanje vezivanja, sredstva za uvlačenje vazduha, sredstva za penjenje, sredstva za vlaženje, lagani ili drugi agregati, materijali za ojačavanje, ili drugi aditivi za obezbeđivanje ili izmenu svojstava kaše i krajnjeg proizvoda.
[0026] U drugim tehničkim rešenjima, može se koristiti mešavina dva ili više vrsta kalcijum aluminatnog cementa i kalcijum sulfoaluminatnog cementa, a količine i vrste kalcijum aluminatnog cementa i kalcijum sulfoaluminatnog cementa mogu varirati u zavisnosti od njihovog hemijskog sastava i veličine čestica (Blaine-ova finoća). Blaine-ova finoća kalcijum aluminatnog cementa u takvim tehničkim rešenjima i drugim tehničkim rešenjima poželjno je veća od oko 3000, poželjnije veća od oko 4000, a najpoželjnije veća od 5000. Blaine-ova finoća kalcijum sulfoaluminatnog cementa u takvim tehničkim rešenjima i drugim tehničkim rešenjima poželjno je veća od oko 3000, poželjnije više od oko 4000, još poželjnije više od 5000, a najpoželjnije više od oko 6000.
[0027] Raspon hemijskog aktivatora alkalnih metala je 1% do 6% ukupne mase cementnih reaktivnih materijala, poželjno oko 1.25% do oko 4%, poželjnije oko 1.5% do oko 3.5%, a najpoželjnije oko 1.5% do 2.5%. Natrijum citrat i kalijum citrat su poželjni aktivatori kiseline alkalnih metala, mada se može koristiti i mešavina natrijum i kalijum citrata. Baze alkalnih metala, kao što su hidroksidi alkalnih metala i silikati alkalnih metala takođe se mogu koristiti u zavisnosti od primene i potreba te primene.
[0028] Ova i druga poželjna tehnička rešenja pronalaska, za razliku od prethodnih geopolimernih kompozicija letećeg pepela, formulisana su tako da daju geopolimerne cementne kompozicije koje su dimenzionalno stabilne i otporne na pucanje pri vezivanju i stvrdnjavanje i u neograničenim i u ograničenim uslovima. Na primer, kratkotrajno slobodno skupljanje određenih poželjnih tehničkih rešenja pronalaska tipično je manje od oko 0.3%, poželjno manje od oko 0.2%, a poželjnije manje od oko 0.1%, a najpoželjnije manje od oko 0.05% (mereno nakon početnog vezivanja i u roku od 1 do 4 sata od mešanja). U takvim poželjnim tehničkim rešenjima, dugotrajno skupljanje kompozicija tokom očvršćavanja takođe tipično je manje od oko 0.3%, poželjnije manje od oko 0.2%, a najpoželjnije manje od oko 0.1%.
[0029] Za dodatnu kontrolu u pogledu dimenzionalne stabilnosti i skupljanja u tim tehničkim rešenjima, količina a kalcijum aluminatnog cementa je oko 2.5 do oko 100 masenih delova u odnosu na 100 masenih delova termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala, poželjnije oko 2.5 do oko 50 masenih delova u odnosu na 100 masenih delova termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala, a najpoželjnije oko 5 do oko 30 težinskih delova u odnosu na 100 težinskih delova termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala. Za tehnička rešenja u kojima je kontrola dimenzionalne stabilnosti kako je naznačeno skupljanjem materijala važna, količina aktivatora alkalnih metala je poželjnije u rasponu od oko 1 do oko 3% ukupne suve mase cementnih reaktivnih materijala (tj., termički aktivirani aluminosilikatni mineral kao što je leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement i kalcijum sulfat), još poželjnije od oko 1.25% do oko 2.75% ukupne suve mase cementnih reaktivnih materijala, a najpoželjnije od oko 1.5% do oko 2.5% ukupne suve mase cementni reaktivni materijali.
[0030] Dimenzionalno stabilne geopolimerne kompozicije poželjnih tehničkih rešenja pronalaska dalje dokazuju iznenađujuće smanjenje maksimalnog porasta temperature tokom očvršćavanja kompozicije u odnosu na prethodne geopolimerne cementne proizvode. Iz ovog i srodnih razloga, ova tehnička rešenja se do neočekivanog stepena opiru termičkom pucanju. Na primer, u nekim poželjnim tehničkim rešenjima, porast temperature je tipično manji od oko 28°C (50°F), poželjnije manji od oko 22°C (40°F), a najpoželjnije manji od oko 17°C (30°F).
[0031] Ova i druga poželjna tehnička rešenja pronalaska takođe pokazuju neočekivanu brzinu razvoja čvrstoće u ranoj starosti. Na primer, u nekim takvim tehničkim rešenjima, njihova 4-časovna čvrstoća na pritisak može da pređe oko 6.9 MPa (1000 psi), poželjno preko 10.3 MPa (1500 psi), najpoželjnije preko 17.2 MPa (2500 psi). U takvim tehničkim rešenjima, njihov 24-časovni razvoj čvrstoće na pritisak može preći oko 10.3 MPa (1500 psi), poželjnije preko 17.2 MPa (2500 psi), a najpoželjnije preko 24.1 MPa (3500 psi). U tim i drugim poželjnim tehničkim rešenjima, 28-dnevna čvrstoća na pritisak može dalje preći oko 24.1 MPa (3500 psi), poželjnije više od oko 31.0 MPa (4500 psi), a najpoželjnije više od oko 37.9 MPa (5500 psi). U još jednim tehničkim rešenjima, kompozicije su sposobne da razviju čvrstoću na pritisak nakon 1 do 4 sata od oko 3.5 MPa (500 psi) do oko 27.6 MPa (4000 psi), poželjnije od oko 10.3 do 34.5 MPa (1500 do oko 5000 psi) nakon 24 sata, a najpoželjnije od oko 24.1 do 70 MPa (3500 do oko 10000 psi) nakon 28 dana.
[0032] Nadalje, geopolimerne cementne kompozicijeu nekim od poželjnih tehničkih rešenja pronalaska takođe imaju izuzetno dobru izdržljivost u vlažnim uslovima, sa krajnjim čvrstoćama na pritisak pri vlašnim uslovima sličnim čvrstoćama na pritisak pri suvom. Na primer, u nekim tehničkim rešenjima, njihova čvrstoća na pritisak zasićenja vodom 28 dana obično može da pređe oko 24.1 MPa (3500 psi), poželjnije više od oko 31.0 MPa (4500 psi), a najpoželjnije više od oko 37.9 MPa (5500 psi).
[0033] Pošto su podešena vremena od kaše do čvrstog stanja za geopolimere aktivirane alkalnim metalima, kao i kombinovane kalcijum aluminatne cemente i kalcijum sulfate, tipično relativno kratka, očekivalo se da će i poželjna tehnička rešenja koja kombinuju sve ove komponente takođe imati kratka vremena vezivanja i ograničena radna vremena. Iznenađujuće, međutim, vreme vezivanja predviđeno poželjnim tehničkim rešenjem pronalaska nije ograničeno na kratko vreme vezivanja (često manje od 15 minuta), već obezbeđuje značajnu kontrolu nad reakcijama vezivanja kaše dozvoljavajući značajno produženje kaše i radnih vremena.
[0034] Na primer, u nekim tehničkim rešenjima, kompozicija se može formulisati za kratko vreme vezivanja, kao što je manje od oko 10 minuta. U drugim poželjnim tehničkim rešenjima, kompozicija se može formulisati za produženo vezivanje između oko 10 do oko 30 minuta. U još nekim poželjnijim tehničkim rešenjima, formulacija kompozicije je poželjno odabrana tako da obezbedi vreme vezivanja od oko 30 do oko 60 minuta. U još nekim najpoželjnijim tehničkim rešenjima, kompozicija se može formulisati za vreme vezivanja sve do oko 60 do oko 120 minuta, oko 120 do oko 240 minuta, ili duže po želji.
[0035] Vreme vezivanja takvih tehničkih rešenja, pored toga, može se izabrati, i po želji produžiti, bez značajnog (ako ga ima) gubitka svojstava otpornosti na skupljanje, čvrstoće na pritisak i drugih svojstava čvrstoće. Kao rezultat, takva tehnička rešenja neočekivano se mogu koristiti u primenama u kojima se prethodni proizvodi na bazi geopolimera i cementni proizvodi sa geopolimernim komponentama nisu mogli koristiti zbog potrebe za produženim vezanjem i radnim vremenima bez neprihvatljivog skupljanja ili gubitka čvrstoće.
[0036] U nekim poželjnim tehničkim rešenjima, kompozicije pronalaska takođe razvijaju izuzetnu čvrstoću na zatezanje sa podslojem ispod. Na primer, poželjna čvrstoća zateznog spoja između takvih tehničkih rešenja i betonskog podsloja poželjno prelazi oko 1.4 MPa (200 psi) i najpoželjnije prelazi oko 2.1 MPa (300 psi). U nekim tehničkim rešenjima, površinski pH potpuno očvrsnutih i očvrslih dimenzionalno stabilnih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska je takođe poboljšan u odnosu na materijale i proizvode na bazi portland cementa, koji obično imaju površinski pH veći od 12 i tipično veći od 13. U nekim poželjnim tehničkim rešenjima, takve kompozicije se mere 16 sati nakon inkorporacije i poželjno imaju pH manji od oko 11, poželjnije manje od oko 10.5, a najpoželjnije manje od oko 10. U tom kontekstu, površinski pH se meri pomoću ASTM F-710 (2011) standarda za ispitivanje.
[0037] U mnogim poželjnim tehničkim rešenjima, geopolimernim cementnim kompozicijama pronalaska nisu potrebni hidraulični cementi na bazi kalcijum silikata, kao što su portland cementi, za razvoj čvrstoće i dimenzionalne stabilnosti. U drugim tehničkim rešenjima, portland cementi se mogu ugraditi da bi se obezbedila specifična željena svojstva. Međutim, iznenađujuće je otkriveno da je, u zavisnosti od specifične kompozicije tehničkog rešenja, višak portland cementa zapravo smanjio dimenzionalnu stabilnost kompozicije tokom i nakon očvršćavanja, umesto da poveća njegovu dimenzionalnu stabilnost.
[0038] Za poželjna tehnička rešenja pronalaska koji uključuju hidraulične cemente na bazi kalcijum silikata, ograničenje za takve hidraulične cemente može da varira u zavisnosti od specifične kompozicije tehničkog rešenja, ali se može identifikovati povećanjem skupljanja u odnosu na skupljanje istog tehničkog rešenja sa smanjenom količinom kalcijum silikatnog hidrauličkog cementa. U nekim od takvih tehničkih rešenja, sadržaj portland cementa ne bi trebalo da prelazi oko 15 masenih % mase reaktivnih komponenti praha, u drugom poželjnom tehničkom rešenju, ne bi trebalo da prelazi 10 masenih % mase komponenti reaktivnog praha, a u još jednom poželjnom tehničkom rešenju ne bi trebalo da prelazi oko 5 masenih % mase komponenti reaktivnog praha, a u još jednom poželjnom tehničkom rešenju nema značajne količine portland cementa u komponentama reaktivnog praha.
[0039] Takođe je iznenađujuće pronađeno u nekim tehničkim rešenjima da višak kalcijum aluminatnog cementa može uzrokovati gubitak dimenzionalne stabilnosti, na šta ukazuje povećanje skupljanja nakon početnog vezivanja kompozicije. Za primene koje zahtevaju značajan stepen dimenzionalne stabilnosti i/ili kontrolu skupljanja kako bi se sprečilo pucanje, odlaganje i drugi načini loma, količina kalcijum aluminatnog cementa je poželjno oko 10 do oko 60 delova po suvoj masi u odnosu na 100 delova po suvoj masi termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala.
[0040] U drugim poželjnim tehničkim rešenjima, takođe je neočekivano pronađeno da količina kalcijum sulfata prisutna srazmerno kalcijum aluminatnom cementu u kompoziciji može ublažiti potencijalne štetne efekte, kao što je skupljanje, uzrokovano sadržajem kalcijum aluminatnog cementa.
[0041] Za najefikasniju kontrolu skupljanja materijala ovih tehničkih rešenja, količina kalcijum sulfata je oko 10 do oko 100 delova po suvoj masi u odnosu na 100 delova po suvoj masi kalcijum aluminatnog cementa, poželjnije oko 15 do oko 75 delova po suvoj masi u odnosu na 100 delova po suvoj masi kalcijum aluminatnog cementa, a najpoželjnije oko 20 do oko 50 delova po suvoj masi u odnosu na 100 delova po suvoj masi kalcijum aluminatnog cementa. U tehničkim rešenjima gde je povećanje čvrstoće na pritisak u ranoj starosti važno, poželjna količina kalcijum sulfata je oko 10 do oko 50 delova do oko 100 delova po suvoj masi kalcijum aluminatnog cementa.
[0042] U još nekim tehničkim rešenjima pronalaska, vrsta kalcijum sulfata (prvenstveno dihidrata, hemihidrata ili anhidrita) dodat u kompoziciju može imati značajan uticaj na razvoj čvrstoće na pritisak delimično očvršćene kompozicije u ranoj starosti (tj. pri manje od oko 24 sata). Iznenađujuće, pronađeno je da različita tehnička rešenja koja koriste prvenstveno anhidrovani kalcijum sulfat (anhidrit) imaju veću ranu čvrstoću na pritisak nego tehnička rešenja koja koriste prvenstveno oblik dihidrata i, u nekim tehničkim rešenjima, mogu imati rane čvrstoće na pritisak uporedive sa onima koje prvenstveno koriste kalcijum sulfat hemihidrat. U drugim tehničkim rešenjima, dve ili više vrste kalcijum sulfata (dihidrat, hemihidrat ili anhidrit) mogu se koristiti zajedno, a količine različitih vrsta prilagoditi kako bi se obezbedila poboljšana kontrola čvrstoće na pritisak kompozicije. Slično, različite vrste i količine kalcijum sulfata mogu se koristiti same ili u kombinaciji za podešavanje željenog skupljanja i drugih svojstava kompozicije.
[0043] Gde su performanse skupljanja od centralnog značaja, druga tehnička rešenja pronalaska uključuju kalcijum sulfate prosečne veličine čestica poželjno od oko 1 do oko 100 mikrona, oko 1 do oko 50 mikrona i oko 1 do oko 20 mikrona. Ova tehnička rešenja pružaju iznenađujuće poboljšanje u otpornosti na skupljanje, a u drugim tehničkim rešenjima, veličine čestica kalcijum sulfata u najmanje poželjnim opsezima mogu pružiti važan doprinos poboljšanim brzinama razvoja čvrstoće tokom očvršćavanja kompozicija.
[0044] U još jednim tehničkim rešenjima, iznenađujuće je otkriveno da je anhidrovani kalcijum sulfat u suštini nerastvorljiv u vodi (anhidrit) može pružiti važne prednosti, bez obzira na nisku rastvorljivost u vodi i prethodno pretpostavljenu ograničenu, ako postoji, reaktivnost u kompoziciji. Na primer, neočekivano je otkriveno da anhidrit pruža značajno poboljšanu kontrolu dimenzionalne stabilnosti smanjenjem skupljanja tokom očvršćavanja ovih i drugih tehničkih rešenja u odnosu na kompozicije iz stanja tehnike. Anhidrit takođe obezbeđuje značajno poboljšanu ranu i dugoročnu čvrstoću na pritisak u odnosu na kompozicije iz stanja tehnike, i, u nekim slučajevima, ranu i dugoročnu čvrstoću na pritisak uporedive ili bolje od kompozicija koje koriste kalcijum sulfat hemihidrat ili dihidrat kao izvor kalcijum sulfata. Izbor vrste kalcijum sulfata koji se koristi u određenom tehničkom rešenju zavisiće od željene stope razvoja čvrstoće u ranoj starosti u kombinaciji sa ravnotežom drugih svojstava, kao što su vreme vezivanja i otpornost na skupljanje za određenu krajnju primenu.
[0045] U drugim tehničkim rešenjima, veličina čestica i morfologija kalcijum sulfata pružaju značajan i iznenađujuć uticaj na razvoj čvrstoće u ranoj starosti (manje od oko 24 sata) kompozicija. U takvim tehničkim rešenjima, upotreba kalcijum sulfata relativno male veličine čestica obezbeđuje brži razvoj čvrstoće na pritisak u ranoj starosti. U tim tehičkim rešenjima, poželjna prosečna veličina čestica kalcijum sulfata je u opsegu od oko 1 do 100 mikrona, poželjnije od oko 1 do 50 mikrona, a najpoželjnije od oko 1 do 20 mikrona.
[0046] U određenim tehničkim rešenjima, kompozicije takođe pokazuju samonivelirajuće ponašanje nakon početnog mešanja pružajući jednu ili više gore navedenih iznenađujućih karakteristika performansi. Samonivelirajući aspekt materijala je koristan u raznim situacijama i primenama, kao što su samonivelirajuće podloge za podove, betonske prevlake, proizvodnja preciznih betonskih proizvoda i ploča, postavljanje kaše u jako ojačane građevinske elemente, itd. Kompozicije ovih tehničkih rešenja su samonivelirajuće nakon početnog mešanja sa vodom u reaktivni prah pronalaska u masenom odnosu od oko 0.15 do oko 0.4, poželjnije, 0.17 do 0.35, još poželjnije 0.20 do 0.30. Alternativno, u drugim tehničkim rešenjima, kompozicije se takođe mogu obezbediti u gustoj konzistenciji nalik pasti koja se može oblikovati nakon početnog mešanja uz slično obezbeđivanje jedne ili više poboljšanih karakteristika performansi.
[0047] . U nekim tehničkim rešenjima, geopolimerna cementna kompozicija pronalaska može se razmazati po površini podsloja, pri čemu se geopolimerno cementno vezivno sredstvo meša kao samonivelirajući proizvod i sipa do efektivne debljine od oko 0.02 cm do oko 7.5 cm.
[0048] Fizičke karakteristike takvog proizvoda obezbeđuju dobar primer prednosti ovih tehničkih rešenja, tj. dimenzionalnu stabilnost, otpornost na dimenzionalno pomeranje i fizičko ometanje, i veliku površinsku otpornost na abraziju i habanje, pogodnih za upotrebu u komercijalnim, industrijskim, i drugim oblastima sa visokim prometom. Dugotrajne i skupe mere pripreme površine podsloja kao što su peskarenja, skarifikovanje, vodenim mlazom, ljuskanje ili glodanje, mogu se svesti na minimum ili potpuno izbeći, u zavisnosti od primene.
[0049] Smeše se pripremaju pomoću komponenti, kao što su gore navedene, za formiranje cementnog reaktivnog praha koji sadrži termički aktivirani pepeo klase C, kalcijum aluminatni cement, i kalcijum sulfat izabran iz grupe koja se sastoji od kalcijum sulfat dihidrata, kalcijum sulfat hemihidrata, anhidrovanog kalcijum sulfata i njihovih smeša (poželjno u obliku sitnog zrna sa veličinom čestica manjom od oko 300 mikrona).
[0050] Hemijski aktivator se dalje dodaje u smešu bilo u suvom ili tečnom obliku koji sadrži so ili bazu alkalnih metala poželjno izabranu iz grupe koja se sastoji od soli organskih kiselina alkalnih metala, hidroksida alkalnih metala, i silikata alkalnih metala. U narednim koracima dodaje se voda i po izboru superplastifikator, naročito karboksilisani materijal za plastifikaciju, kako bi se formirale stabilne smeše kaše koje se mogu koristiti u primenama pogodnim za geopolimerne cementne proizvode.
[0051] U poželjnim postupcima, smeše se pripremaju na početnoj temperaturi od oko 0°C do oko 50°C, poželjnije početnoj temperaturi od oko 5°C do oko 40°C, još poželjnije početnoj temperaturi od oko 10°C do oko 35°C, najpoželjnije temperaturi okoline od oko 25°C. U takvim tehničkim rešenjima, početna temperatura ukupne smeše se meri tokom prvog minuta nakon što su cementni reaktivni prah; aktivator i voda prvo prisutni u smeši. Naravno temperatura celokupne smeše može varirati tokom ovog prvog minuta, ali u takvim poželjnim tehničkim rešenjima; temperatura kaše poželjno ostaje unutar navedenog opsega.
[0052] U nekim poželjnim tehničkim rešenjima, kaša se može mešati koristeći relativno niske energije, da se pri tome dobije dobro izmešana kompozicija. U nekim od takvih poželjnih postupaka, kaša se meša sa energijama ekvivalentnim onima koje obezbeđuju ručne mešalice sa malim brojem obrtaja ili ekvivalentne mešalice sa brzinom od oko 250 o/min ili većom. Shodno tome, geopolimerne kompozicije u takvim poželjnim tehničkim rešenjima lako se mešaju uprkos upotrebi relativno malih količina vode koja se koristi za pravljenje kaše koja se koristi za formiranje konačne kompozicije.
[0053] U mnogim tehničkim rešenjima, drugi aditivi koji se ne smatraju cementnim reaktivnim prahom mogu se ugraditi u kašu i ukupnu geopolimernu cementnu kompoziciju. Takvi drugi aditivi, na primer, sredstva za redukciju vode, kao što su gore pomenuti superplastifikatori, sredstva za ubrzavanje vezivanja, sredstva za usporavanje vezivanja, sredstva za uvlačenje vazduha, sredstva za penjenje, sredstva za vlaženje, sredstva za smanjenje skupljanja, sredstva za promenu viskoznosti (zgušnjivači), redisperzivni polimerni prahovi za formiranje filma, polimerne disperzije za formiranje filma, sredstva za bojenje, sredstva za kontrolu korozije, dodaci za smanjenje alkalno silikatne reakcije, diskretna vlakna za ojačavanje, i sredstva za unutrašnje očvršćavanje. Drugi aditivi mogu uključuju punila, kao što su jedan ili više peska i/ili drugih agregata, laka punila, pucolanski mineral, mineralna punila, itd.
[0054] Iako je gore odvojeno razmatrano, svaka od poželjnih geopolimernih kompozicija i smeša pronalaska ima najmanje jednu, i može imati kombinaciju dve ili više gore navedenih karakterističnih prednosti (kao i one koje su očigledne iz dalje rasprave, primera i podataka ovde) u odnosu na geopolimerne cementne kompozicije iz stanja tehnike.
[0055] Mnoga, ako ne i većina, tehničkih rešenja pronalaska su ekološki održiva, koristeći geopolimere letećeg pepela koji sadrže postindustrijski otpad kao primarni izvor sirovine. Time se značajno smanjuje životni ciklus ugljeničnog otiska i energija proizvedenog proizvoda.
[0056] Geopolimerne cementne kompozicije poželjnih tehničkih rešenja predmetnog pronalaska mogu se koristiti tamo gde se koriste i drugi cementni materijali, posebno primene gde su važna ili potrebna fleksibilnost vezivanja i radnog vremena, dimenzionalna stabilnost, čvrstoća na pritisak i/ili druga svojstva čvrstoće. Na primer, u različitim primenama betonskih proizvoda, uključujući strukturne betonske ploče za podove, ploče i zidove, zidne i podne podloge za ugradnju materijala za završnu obradu poda, kao što su keramičke pločice, prirodno kamenje, vinilne pločice, VCT-ovi i tepisi, prekrivače autoputa i popravku mostova, trotoare i druge ploče na zemlji, spoljašnje štuko i malter za obradu zidova (eng. plaster), samonivelirajuće podloge za pokrivanje i zatvaranje, pucanje i mlazni beton za stabilizaciju zemlje i stena u temeljima, planinskim padinama i rudnicima, maltera za popravku za krpljenje za popunjavanje i zaglađivanje pukotina, rupe i druge neravne površine, kipove i murale za unutrašnju i spoljašnju primenu, kao i materijal za kolovoz za puteve, palube mostova i druge površine za saobraćaj i noseće površine.
[0057] Drugi primeri uključuju upotrebu za montažne betonske artikle, kao i građevinske proizvode kao što su cementne ploče, zidani blokovi, cigle, i opločnici sa odličnom izdržljivosti na vlagu. U nekim primenama, takvi pontažni betonski proizvodi kao što su cementne ploče, poželjno su napravljeni u uslovima koji obezbeđuju vreme vezivanja koje je odgovarajuće za sipanje u stacionarnu ili pokretnu formu ili preko trake koja se neprekidno kreće.
[0058] Geopolimerne kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska mogu se koristiti sa različitim punilima i aditivima uključujući sredstva za penjenje i sredstva za uvlačenje vazduha za dodavanje vazduha u određenim razmerama za izradu laganih cementnih proizvoda, uključujući montažne građevinske elemente, proizvode za popravke građevina, saobraćajne noseće konstrukcije kao što su kompozicije za puteve sa dobrim svojstvima širenja i bez skupljana.
[0059] Ostale prednosti, koristi i aspekti različitih tehničkih rešenja pronalaska su razmotreni dole, ilustrovani su na pratećim slikama nacrta, a stručnjaci ciz oblasti će ih razumeti iz detaljnije objave u nastavku. Svi procenti, odnosi i proporcije ovde su dati prema masi, osim ako nije drugačije naznačeno.
KRATAK OPIS SLIKA NACRTA
[0060]
SL. 1A - Grafikon vremena rezultata skupljanja za uporedni primer 1.
SL. 1B je fotografija sleganja za primer 1.
SL. 2 je fotografija sleganja za uporedni primer 2.
SL. 3A je fotografija sleganja za uporedni primer 3.
SL. 3B je grafikon vremena rezultata skupljanja za uporedni primer 3
SL. 4A je fotografija sleganja za uporedni primer 4 za mešavine 1 i 2.
SL. 4B je grafikon ponašanja pri skupljanju mešavine 1 za uporedni primer 4 za smešu koja sadrži cement sa visokim sadržajem alumine, leteći pepeo i citrat alkalnih metala. SL. 5A je fotografija slegnutog sloja (eng. slump patty) dve smeše kompzicija za primer 5
SL. 5B je grafikon skupljanja cementnih kompozicija za primer 5.
SL. 6A je fotografija slegnutog sloja smeše kompozicija za primer 6.
SL. 6B je grafikon ponašanja pri skupljanju geopolimernih kompozicija pronalaska u primeru 6.
SL. 6C je grafikon porasta temperature kaše geopolimernih kompozicija u primeru 6. SL. 7 je grafikon skupljanja kompozicija u primeru 7.
SL. 8 je grafikon skupljanja kompozicija pronalaska (mešavine 2 do 4) u primeru 8.
SL. 9A je grafikon skupljanja kompozicija u primeru 9
SL. 9B je grafikon porasta temperature kaše u kompozicijama iz primera 9.
SL. 10 je grafikon skupljanja kompozicija u primeru 10.
SL. 11 je grafikon skupljanja kompozicija u primeru 11.
SL. 12 je grafikon skupljanja kompozicija u primeru 12.
SL. 13 je grafikon skupljanja kompozicija u primeru 14
SL. 14 je grafikon skupljanja kompozicija u primeru 15
SL. 15 je grafikon skupljanja kompozicija u primeru 16.
SL. 16 je grafikon skupljanja kompozicija u primeru 17.
SL. 17 je grafikon skupljanja kompozicija u primeru 18.
DETALJAN OPIS PRONALASKA
[0061] TABELA A prikazuje kompoziciju dimenzionalno stabilnih geopolimernih cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska izraženih u masenim delovima (pbw) pojedinačnih ili agregatnih komponenti.
[0062] TABELA A prikazuje dimenzionalno stabilne geopolimerne cementne kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalazak koje se sastoji od dve komponente - reaktivna praškasta komponenta A (ovde se takođe naziva "cementni reaktivni materijal" i aktivatorska kompenta B. Cementni reaktivni materijal za potrebe ovog pronalaska je definisan kao termički aktivirani aluminosilikat, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat, i bilo koji dodatni reaktivni cement u meri u kojoj se dodaje ostalim navedenim sastojcima. U sledećim tabelama reaktivna praškasta komponenta A je mešavina materijala koji sadrži termički aktivirani mineral aluminosilikata koji sadrži leteći pepeo klase C, cement koji sadrži kalcijum aluminatni cement i kalcijum sulfat. Aktivatorska kompenta B sadrži hemijski aktivator sa alkalnim metalom ili njihove smeše, koji mogu biti prah ili vodeni rastvor. Reaktivna praškasta komponenta A i aktivatorska kompenta B kombinovane zajedno formiraju reaktivnu smešu geopolimernih cementnih kompozicija iz nekih tehničkih rešenja pronalaska.
[0063] TABELA B predstavlja formulacije pune gustine (poželjno gustine u opsegu od 1602 do 2563 kg/m<3>(100 do 160 funti po kubnoj stopi)) koje uključuju kompoziciju iz TABELE A i druge sastojke.
[0064] TABELA C predstavlja formulacije male gustine (poželjno gustine u rasponu od 160 do 2002 kg/m<3>(10 do 125 funti po kubnoj stopi)) koje sadrže kompozicije iz TABELE A i druge sastojke.
[0065] TABELA D predstavlja formulacije male ili pune gustine (poželjno gustine u opsegu od 641 do 2563 kg/m<3>(40 do 160 funti po kubnoj stopi)) koje uključuju kompoziciju iz TABELE A, krupni agregat i druge sastojke.
[0066] Dugotrajno slobodno skupljanje smeša geopolimernih cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska sa merenjima skupljanja koja počinju između 1 do 4 sata nakon mešanja da se formira vodena smeša od oko 0.3% ili manje, poželjno manje od oko 0.2%, i poželjnije manje od oko 0.1%, a najpoželjnije manje od oko 0.05%. Kao što je ranije pomenuto, sinergistička interakcija između termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala, kalcijum aluminatnog cementa, odgovarajuće odabranog izvora i količine kalcijum sulfata, i odgovarajuće odabranog aktivatora alkalnih metala koji se koriste u odgovarajućoj količini prema nekim tehničkim rešenjima ovog pronalaska pomaže u smanjenju skupljanja materijala.
[0067] Vrlo je iznenađujuće otkriveno da količina kalcijum aluminatnog cementa u geopolimernim cementnim kompozicijama nekih tehničkih rešenja pronalaska ima važan uticaj na kontrolu stepena skupljana materijala izmerenog nakon početnog vezivanja materijala. Takođe je iznenađujuće otkriveno da izvan određene količine kalcijum aluminatnog cementa u datom tehničkom rešenju, količina skupljana materijala koja se javlja nakon što početno vezivanje materijala počinje da se povećava.
[0068] TABELA D1 prikazuje količine sastojaka.
[0069] Takođe je neočekivano otkriveno da količina kalcijum sulfata prisutna srazmerno kalcijum aluminatnom cementu u smeši ima značajan uticaj na stepen skupljana materijala geopolimernih cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska.
[0070] TABELA D2 prikazuje količine sastojaka nekih tehničkih rešenja pronalaska, količinu kalcijum sulfata na 100 delova kalcijum aluminatnog cementa.
TABELA D2
[0071] Za datu količinu aktivatora alkalnih metala i drugih komponenti u kompoziciji nekih tehničkih rešenja pronalaska, utvrđeno je da upotreba kalcijum sulfat dihidrata obezbeđuje najefikasniju kontrolu u minimiziranju skupljanja materijala. Upotreba anhidrovanog kalcijum sulfata (anhidrita) i kalcijum sulfat hemihidrata takođe obezbeđuje odličnu kontrolu u snižavanju skupljanja materijala geopolimernih cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska. Kalcijum sulfat dihidrat i anhidrovan kalcijum sulfat (anhidrit) su poželjni oblik kalcijum sulfata nekih tehničkih rešenja ovog pronalaska. Poželjnije, kalcijum sulfat dihidrat je u obliku sitnozrnastog zemljanog maltera.
[0072] Iznenađujuće je otkriveno da količina aktivatora alkalnih metala ima značajan uticaj na stepen skupljanja materijala geopolimernih cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska. TABELA D3 prikazuje količine sastojaka za % količine aktivatora alkalnih metala u odnosu na masu poželjnih cementnih materijala (tj. termički aktivirani aluminosilikatni mineral, kalcijum aluminatni cement, i kalcijum sulfat) da bi se to postiglo.
[0073] Poželjno, kompozicija ne sadrži portland cement. U stvari, sasvim je iznenađujuće otkriveno da ugradnja hidrauličkih cementa na bazi kalcijum silikata kao što je portland cement, u geopolimerne kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska ima negativan uticaj na dimenzionalnu stabilnost dobijenog materijala. Povećanje količine portland cementa dodatog u geopolimerne kompozicije u nekim tehničkim rešenjima pronalaska povećava skupljanje nastalih kompozicija. Povećanje skupljanja materijala u prisustvu portland cementa daje rezultate čak i kada su u kompoziciji prisutni kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat i Hemijski aktivator sa alkalnim metalom. Na primer, iznenađujuće je otkriveno da je ugradnja od oko 6%, oko 14%, i oko 25% masenih portland cementa u reaktivne praškaste kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska, povećalo 8-nedeljno skupljanje materijala, mereno nakon početnog vezivanja materijala, na oko 0,.1%, 0.16%, i 0.47%, redom. Prema tome, dodavanje portland cementa negativno utiče na sinergističku interakciju između četiri osnovne reaktivne komponente (termički aktivirani aluminosilikatni mineral koji sadrži leteći pepeo klase C, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat i Hemijski aktivator sa alkalnim metalom u nekim tehničkim rešenjima pronalaska. Prema tome, geopolimerne cementne kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska poželjno ne sadrže portland cement.
[0074] Za formiranje kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska, reaktivna praškasta komponenta A (termički aktivirani aluminosilikatni mineral, kalcijum-aluminatni cement, i kalcijum sulfat), aktivatorska kompenta B (Hemijski aktivator sa alkalnim metalom) i voda se mešaju da bi se formirala cementna kaša na početnoj temperaturi (temperatura tokom prvog minuta svi sastojci su prvo prisutni u smeši) od oko 0°C do oko 50°C, i poželjno oko 10 do oko 35°C. Kao rezultat, dolazi do reakcije geopolimerizacije, što dovodi do formiranja vrsta reakcije geopolimerizacije alumino silikata i vezivanja i stvrdnjavanja dobijenog materijala. Istovremeno, javljaju se takođe reakcije hidratacije faza kalcijum aluminata i kalcijum silikata koje dovode do vezivanja i stvrdnjavanja dobijenog materijala.
[0075] Dimenzionalno stabilizovane geopolimerne kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska imaju izuzetno nisku potražnju vode za postizanje obradiva mešavine u svežem stanju i da bi se proizveo jak i izdržljiv materijal u očvrslom stanju.
[0076] Poželjni maseni odnos voda/ukupne čvrste materije dimenzionalno stabilnih geopolimernih cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska u odsustvu krupnog agregata je oko 0.04 do oko 0.25, poželjno oko 0.04 do oko 0.20, poželjnije oko 0.05 do oko 0.175 i dalje poželjnije oko 0.05 do oko 0.15. Poželjni odnos voda/ukupna čvrsta materija dimenzionalno stabilnih geopolimernih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska u prisustvu krupnog agregata je poželjno manji od oko 0.125, poželjnije manji od oko 0.10 i još poželjnije manji od oko 0.075. Ukupne čvrste materije uključuju cementne materijale, agregat (kao što je peska ili drugi agregat), punila i druge čvrste aditive na bazi vode.
[0077] Minimalna količina vode je obezbeđena da se postigne hemijska hidratacija i reakcije geopolimerizacije alumino silikata. Poželjno, u kaši nekih tehničkih rešenja pronalaska, maseni odnos vode prema cementnim materijalima je oko 0.17 do oko 0.4, poželjnije oko 0.2 do oko 0.35, i još poželjnije oko 0.22 do oko 0.3. Količina vode zavisi od potreba pojedinačnih materijala prisutnih u cementnoj kompoziciji. Kako se ovde koristi, "cementni materijali" su definisani kao termički aktivirani aluminosilikatni mineral, kalcijum aluminatni cement, i kalcijum sulfat i bilo koji dodatni cement koji se može dodati reaktivnoj smeši.
[0078] Vezivanje kompozicije je okarakterisano početnim i konačnim vremenom vezivanja, mereno pomoću Gilmore igala navedenih u ASTM C266 proceduri ispitivanja. Konačno vreme vezivanja takođe odgovara vremenu kada je betonski proizvod, npr., betonska ploča, dovoljno očvrsnuo da se njime može rukovati.
[0079] Geopolimerna reakcija termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala kao što je leteći pepeo je egzotermna reakcija. Neočekivano je otkriveno da leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat, i Hemijski aktivator sa alkalnim metalom sinergistički međusobno deluju u nekim tehničkim rešenjima pronalaska kao deo reakcije geopolimerizacije kako bi se značajno smanjila brzina i količina toplote koju oslobađa materijal koji podleže egzotermnoj reakciji. Odgovarajući izbor vrste kalcijum sulfata i njegove količine, količine kalcijum aluminatnog cementa i odgovarajući izbor hemijskog aktivatora alkalnih metala i njegove količine su ključni i fundamentalni za smanjenje i minimiziranje brzine i količine oslobođene toplote usled nastale egzotermne reakcije.
[0080] Geopolimerna reakcija termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala kao što je leteći pepeo odvija se pri veoma velikoj brzini i dovodi do izuzetno brzog geliranja i vezivanja materijala. Obično, kada sam leteći pepeo reaguje sa hemijskim aktivatorom alkalnih metala u skladu sa stanjem tehnike, geliranje materijala počinje u roku od 2 do 3 minuta a konačno vezivanje postignuto je za manje od 10 minuta nakon formiranja vodene smeše. Neočekivano je otkriveno da termički aktivirani aluminosilikatni mineral kao što je leteći pepeo klase C, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat i hemijski aktivator sa alkalnim metalom međusobno deluju sinergistički kao deo reakcije geopolimerizacije nekih tehničkih rešenja pronalaska kako bi se značajno povećala vreme geliranja i konačno vreme vezivanja dobijenog materijala. Odgovarajući izbor vrste kalcijum sulfata i njegove količine, količine kalcijum aluminatnog cementa i odgovarajući izbor hemijskog aktivatora alkalnih metala i njegove količine efikasni su u produženju brzine i perioda geliranja i konačnog vremena vezivanja dobijenog materijala. Za datu količinu aktivatora alkalnih metala u kompoziciji, utvrđeno je da povećanje količine kalcijum sulfata povećava geliranje i vreme konačnog vezivanja dobijene geopolimerne cementne kompozicije nekog tehničkog rešenja pronalaska. Dodatno, za datu količinu aktivatora alkalnih metala u kompoziciji, otkriveno je da povećanje veličine čestica kalcijum sulfata povećava vreme geliranja i konačnog vezivanja dobijenih geopolimernih cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska. Štaviše, za datu veličinu čestica kalcijum sulfata i količinu hemijskog aktivatora u kompoziciji, kalcijum sulfat dihidrat dovodi do najvećeg povećanja vremena geliranja i konačnog vezivanja, a anhidrovani kalcijum sulfat dovodi do najbržeg vremena geliranja i konačnog vezivanja. Za geopolimerne cementne kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska, period geliranja varira između 20 do 60 minuta, sa vremenom krajnjeg vezivanja od oko 30 do oko 120 minuta. Povećano vreme geliranja i konačnog vezivanja omogućavaju duže „otvoreno“ vreme i vrteme rada za geopolimerne cementne kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska.
[0081] Čvrstoća u ranoj starosti kompozicije je okarakterisana merenjem čvrstoće na pritisak nakon oko 3 do oko 5 sati očvršćavanja. Relativno veća čvrstoća na pritisak u ranoj starosti može biti prednost za cementni materijal jer može izdržati veća naprezanja bez prekomernih deformacija. Postizanje visoke rane čvrstoće omogućava lako rukovanje i upotrebu proizvedenih proizvoda. Dalje, zbog postizanja visoke rane čvrstoće, materijal i konstrukcije mogu se otvoriti za saobraćaj i dozvoliti im da izdrže nestrukturna i strukturna opterećenja u ranoj starosti. Stručnjacima u oblasti će biti jasno da se reakcije očvršćavanja nastavljaju duže vreme nakon što je vreme konačnog vezivanja postignuto.
[0082] Geopolimerne cementne kompozicije iz nekih tehničkih rešenja pronalaska mogu da razviju izuzetno visoku čvrstoću na pritisak u ranoj starosti i krajnju čvrstoću na pritisak. Na primer, geopolimerne cementne kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska mogu da razviju čvrstoću na pritisak posle 1 do 4 sata od oko 3.4 MPa (500 psi) do oko 27.6 MPa (4000 psi), oko 6.9 MPa (1500 psi) do oko 34.5 MPa (5000 psi) nakon 24 sata, i oko 24.1 MPa (3,500 psi) do oko 68.9 MPa (10000 psi) nakon 28 dana.
[0083] Iznenađujuće je otkriveno da vrsta kalcijum sulfata ima veoma značajan uticaj na razvoj čvrstoće na pritisak u ranoj starosti (≤ 24 sata) geopolimernih cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska. Najveći porast čvrstoće na pritisak u ranoj starosti nastaje kada se koristi anhidrovani kalcijum sulfat (anhidrit), zatim kalcijum sulfat hemihidrat, a zatim kalcijum sulfat dihidrat.
[0084] U nekim tehničkim rešenjima, otkriveno je da manja veličina čestica kalcijum sulfata dovodi do bržeg razvoja čvrstoće u ranoj starosti (≤ 24 sata). Kada je poželjno imati izuzetno brzu brzinu razvoja čvrstoće, poželjna prosečna veličina čestica kalcijum sulfata je oko 1 do oko 30 mikrona, poželjnije oko 1 do oko 20 mikrona, a još poželjnije oko 1 do oko 10 mikrona.
Cementna reaktivna smeša
[0085] Cementna reaktivna smeša predmetnog pronalaska sadrži reaktivnu komponentu praha A (takođe poznatu ovde kao cementni reaktivni materijal) i komponentu aktivatora B sa poželjnim opsezima kao što je prikazano u TABELI A. Reaktivna komponenta A u prahu sadrži termički aktivirani aluminosilikatni mineral (koji sadrži leteći pepeo klase C), kalcijum aluminatni cement, i kalcijum sulfat. Aktivatorska kompenta B sadrži Hemijski aktivator sa alkalnim metalom izabran iz grupe koja se sastoji od soli alkalnih metala, baza alkalnih metala i njihovih smeša.
[0086] Poželjno, cementna reaktivna smeša sadrži oko 10 do oko 40 mas. % kreča. Međutim, ovom kreču se ne mora dodavati kreč. Umesto toga, ponekad se uključuje kao hemijska komponenta termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala.
[0087] Pored termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala, kalcijum aluminatnog cementa, i kalcijum sulfata, cementni reaktivni prah može da uključuje oko 0 do oko 15 mas. % cementnih aditiva po izboru kao što je portland cement. Međutim, poželjno je da nema portland cementa jer njegovo unošenje povećava skupljanje materijala čineći materijal manje dimenzionalno stabilnim.
Leteći pepeo klase C i drugi termički aktivirani aluminosilikatni minerali
[0088] Prema pronalasku, termički aktivirani aluminosilikatni mineral sadrži pepeo klase C. Drugi primeri termički aktiviranih aluminosilikatnih minerala uključuju leteći pepeo klase F šljake visoke peći, termički aktivirane gline, sedimentne škriljce (eng. shale), metakaolin, zeolite, laporno crveno blato, mlevenu stenu, i mlevenu glinenu ciglu. Poželjno, oni imaju sadržaj Al2O3veći od oko 5 % masenih. Poželjno glina ili lapor se koriste nakon termičke aktivacije toplotnom obradom na temperaturama od oko 600° do oko 850° C. Poželjni termički aktivirani aluminosilikatni minerali u nekim tehničkim rešenjima pronalaska imaju visok sadržaj kreča (CaO) u kompoziciji, poželjno veći više od oko 10 mas%, poželjnije više od oko 15%, a još poželjnije više od oko 20%. Leteći pepeo klase C može se nabaviti iz termoelektrana na ugalj. Leteći pepeo takođe poseduje pucolanska svojstva.
[0089] ASTM C618 (2008) definiše pucolanske materijale kao "silicijumske ili silicijumske i aluminatne materijale koji sami po sebi imaju malu ili nikakvu cementnu vrednost, ali će, u fino podeljenom obliku i u prisustvu vlage, hemijski reagovati sa kalcijum hidroksidom na uobičajenim temperaturama da formiraju jedinjenja koja imaju cementna svojstva."
[0090] . Leteći pepeo koji sadrži visok sadržaj kalcijum oksida i kalcijum aluminata (kao što je leteći pepeo klase C prema ASTM C618 (2008) standardu detaljnije je objašnjen, u nastavku.
[0091] Leteći pepeo je fini praškasti nusproizvod nastao sagorevanjem uglja. Pomoćni kotlovi u elektranama koji sagorevaju praškasti ugalj proizvode većinu komercijalno dostupnog pepela. Ovaj leteći pepeo sastoji se uglavnom od staklastih sfernih čestica kao i ostataka hematita i magnetita, čađi, i nekih kristalnih faza nastalih tokom hlađenja. Struktura, sastav i svojstva čestica letećeg pepela zavise od strukture i sastava uglja i procesa sagorevanja kojim nastaje leteći pepeo. ASTM C618 (2008) standard prepoznaje dve velike klase letećeg pepela za upotrebu u betonu - klasa C i klasa F. Ove dve klase letećeg pepela uglavnom se dobijaju iz različitih vrsta uglja koje su rezultat razlika u procesima formiranja uglja koji se dešavaju tokom geoloških vremenskih perioda. Leteći pepeo klase F obično se proizvodi od sagorevanja antracita ili bituminoznog uglja, dok se pepeo klase C obično proizvodi od lignita ili podbituminoznog uglja.
[0092] ASTM C618 (2008) Standard razlikuje leteći pepeo klase F i klase C prvenstveno prema njihovim pucolanskim svojstvima. Shodno tome, u ASTM C618 (2008) standardu, glavna razlika u specifikacijama između letećeg pepela klase F i letećeg pepela klase C je minimalna granica SiO2+ Al2O3+ Fe2O3u sastavu. Minimalna granica SiO2+ Al2O3+ Fe2O3za leteći pepeo klase F je 70% a za leteći pepeo klase C je 50%. Prema tome, leteći pepeo klase F je više pucolanski od letećeg pepela klase C. Iako nije izričito priznato u ASTM C618 (2008) standardu, leteći pepeo klase C poželjno ima visok sadržaj kalcijum oksida (kreča).
[0093] Leteći pepeo klase C obično ima cementna svojstva pored pucolanskih svojstava zbog slobodnog kreča (kalcijum oksida). Klasa F je retko cementna kada se pomeša samo sa vodom. Prisustvo visokog sadržaja kalcijum oksida čini da leteći pepeo klase C poseduju cementna svojstva koja dovode do stvaranja kalcijum silikata i kalcijum aluminat hidrata kada se pomešaju sa vodom. Kao što će se videti u donjim primerima, otkriveno je da leteći pepeo klase C obezbeđuje vrhunske rezultate.
[0094] Termički aktivirani aluminosilikatni mineral sadrži leteći pepeo klase C, poželjno, oko 50 do oko 100 delova letećeg pepela klase C na100 delova termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala, poželjnije termički aktivirani aluminosilikatni mineral sadrži oko 75 delova do oko 100 delova letećeg pepela klase C na 100 delova termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala.
[0095] Druge vrste letećeg pepela, poput letećeg pepela klase F, mogu se koristiti pored letećeg pepela klase C. Poželjno, najmanje oko 50 mas. % termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala u cementnom reaktivnom prahu je leteći pepeo klase C sa ostatkom letećeg pepela klase F ili bilo koji drugi termički aktivirani aluminosilikatni mineral. Još poželjnije, oko 55 do oko 75 mas. % termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala u cementnom reaktivnom prahu je leteći pepeo klase C sa ostatkom klase F ili bilo koji drugi termički aktivirani aluminosilikatni mineral. Poželjno, termički aktivirani aluminosilikatni mineral je oko 90 do oko 100 % letećeg pepela klase C, na primer 100 % letećeg pepela klase C.
[0096] Prosečna veličina čestica termički aktiviranih alumino-silikatnih minerala u nekim tehničkim rešenjima pronalaska je poželjno manja od oko 100 mikrona, poželjno manja od oko 50 mikrona, poželjnije manje od oko 25 mikrona, a još poželjnije manje od oko 15 mikrona.
[0097] Poželjno, smeša kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska ima najviše oko 5 delova metakaolina na 100 delova termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala. Poželjno, kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska nemaju metakaolin. Utvrđeno je da prisustvo metakaolina povećava potrebu smeša za vodom pa njegova upotreba nije poželjna u geopolimernim kompozicijama nekih tehničkih rešenja pronalaska.
[0098] Minerali koji se često nalaze u letećem pepelu su kvarc (SiO2), mulit (Al2Si2O13), gehlenit (Ca2Al2SiO7), hematit (Fe2O3), magnetit (Fe3O4), između ostalih. Osim toga, minerali polimorfnog aluminijumskog silikata koji se obično nalaze u stenama kao što su silimanit, kjanit i andalusit sva tri predstavljena molekulskom formulom Al2SiO5takođe se često nalaze u letećem pepelu.
[0099] Leteći pepeo takođe može uključivati kalcijum sulfat ili drugi izvor jona sulfata koji će biti u smeši kompozicije u nekim tehničkim rešenjima pronalaska.
[0100] Finoća letećeg pepela je poželjno takva da se manje od oko 34% zadržava na situ od 325 mesh (U.S. serije) kako je testirano na ASTM testnoj proceduri C-311 (2011) ("Sampling and Testing Procedures for Fly Ash as Mineral Admixture for Portland Cement Concrete"). Prosečna veličina čestica materijala letećeg pepela u nekim tehničkim rešenjima pronalaska je poželjno manja od oko 50 mikrona, poželjno manja od oko 35 mikrona, poželjnije manje od oko 25 mikrona, a još poželjnije manje od oko 15 mikrona. Ovaj leteći pepeo se poželjno ponovo dobija i koristi suv zbog svoje prirode da se samoveže.
[0101] Leteći pepeo klase C napravljen od podbituminoznog uglja ima sledeći reprezentativan sastav naveden u TABELI E. Ovaj leteći pepeo se poželjno ponovno dobija i koristi suv zbog svoje prirode da se samoveže.
[0102] Poželjni leteći pepeo klase F ima sledeći sastav naveden u TABELI F.
Hidraulični cementi
[0103] Hidraulični cementi za svrhe ovog pronalaska je cement koji prolazi kroz hemijsku reakciju vezivanja kada dođu u kontakt sa vodom (hidratacija) i koji ne samo da se vezuju (očvršćavaju) pod vodom već i formiraju proizvod otporan na vodu.
[0104] Hidraulični cementi uključuju, ali nisu ograničeni na, cemente od aluminijumskih silikata kao što je portland cement, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfoaluminatnu cement i kalcijum-fluoroaluminatni cement.
Kalcijum aluminatni cement
[0105] Kalcijum aluminatni cement (CAC - Calcium aluminate cement) je hidraulični cement koji formira komponentu reaktivne mešavine praha tehničkih rešenja pronalaska.
[0106] Kalcijum aluminatni cement (CAC) takođe se obično naziva aluminatni cement ili cement sa visokim sadržajem alumine. Kalcijum aluminatni cementi imaju visok sadržaj alumine, oko 30-45 mas% je poželjno. Kalcijum aluminatni cementi veće čistoće su takođe komercijalno dostupni u kojima sadržaj alumine može da se kreće do oko 80 mas%. Ovi kalcijum aluminatni cementi veće čistoće imaju tendenciju da budu relativno skuplji. Kalcijum aluminatni cementi koji se koriste u kompozicijama nekih tehničkih rešenja pronalaska su fino samleveni kako bi se olakšao ulazak aluminata u vodenu fazu tako da može doći do brzog stvaranja etringita i drugih hidrata kalcijum aluminata. Površina kalcijum aluminatnog cementa koja može biti korisna u nekim tehničkim rešenjima kompozicije pronalaska veća je od oko 3,000 cm<2>/gram a poželjno oko 4,000 do 6,000 cm<2>/gram mereno Blaine-ovom metodom površine (ASTM C 204).
[0107] Pojavilo se nekoliko proizvodnih postupaka za proizvodnju kalcijum aluminatnog cementa širom sveta. Obično, glavne sirovine korišćene u proizvodnji kalcijum aluminatnog cementa su boksit i krečnjak. Jedan proizvodni postupak koji se koristiou SAD za proizvodnju kalcijum aluminatnog cementa opisan je kao što sledi. Ruda boksita se prvo drobi i suši, zatim melje zajedno sa krečnjakom. Suvi prah koji se sastoji od boksita i krečnjaka se zatim ubacuje u rotacionu peć. Usitnjeni ugalj sa niskim sadržajem pepela se koristi kao gorivo u peći. Reakcija između boksita i krečnjaka odvija se u peći a rastopljeni proizvod se skuplja na donjem kraju peći i sipa u korito postavljeno na dnu. Rastopljeni klinker se gasi vodom da bi se formirali granulati klinkera, koji se zatim transportuje do gomile. Ovaj granulat se zatim melje do željene finoće da bi se dobio konačni cement.
[0108] Nekoliko jedinjenja kalcijum aluminata se formira tokom procesa proizvodnje kalcijum aluminatnog cementa. Pretežno formirano jedinjenje je monokalcijum alumininat (CaO•Al2O3, takođe poznat i kao CA), u jednoj vrsti kalcijum aluminatnog cementa. U drugoj vrsti kalcijum aluminatnog cementa, 12CaO•7Al2O3koji se takođe naziva C12A7ili dodeka kalcijum hepta aluminat formira se kao primarna reaktivna faza kalcijum aluminata. Druga jedinjenja kalcijum aluminata i kalcijum silikata koja nastaju u proizvodnji kalcijum aluminatnog cementa uključuju CaO•2Al2O3takože označenog kao CA2ili kalcijum dialuminat, dikalcijum silikat (2CaO•SiO2, nazvan C2S), dikalcijum alumina silikat (2CaO• Al2O3• SiO2, nazvan C2AS). Takođe se formira nekoliko drugih jedinjenja koja sadrže relativno visok udeo oksida gvožđa. Ovo uključuje kalcijum ferite, kao što su CaO•Fe2O3ili CF i 2CaO•Fe2O3ili C2F, i kalcijum alumino-ferite kao što su tetrakalcijum aluminoferit (4CaO•Al2O3•Fe2O3ili C4AF), 6CaO•Al2O3•2Fe2O3ili C6AF2) i 6CaO•2Al2O3•Fe2O3ili C6A2F). Drugi manji sastojci prisutni u kalcijum aluminatnom cementu uključuju magnezijum (MgO), titanijum (TiO2), sulfate i alkalije. Poželjno kalcijum aluminatni cementi korisni za neka tehnička rešenja pronalaska mogu imati jednu ili više gore navedenih faza. Kalcijum aluminatni cementi koji imaju monokalcijum aluminat (CaO•Al2O3ili CA) i/ili dodeca kalcijum hepta aluminat (12CaO•7Al2O3ili C12A7) kao dominantne faze su naročito poželjni za neka tehnička rešenja oredmetnog pronalaska. Dalje, faze kalcijum aluminata mogu biti dostupane u kristalnom obliku i/ili amorfnom obliku. Ciment Fondu (ili HAC Fondu), Secar 51, i Secar 71 su neki primeri komercijalno dostupnih kalcijum aluminatnih cementa koji imaju monokalcijum aluminat (CA) kao primarnu cementnu fazu. Ternal EV je primer komercijalno dostupnog kalcijum aluminatnog cementa koji ima dodeka kalcijum hepta aluminat (12CaO•7Al2O3ili C12A7) kao dominantnu cementnu fazu.
[0109] Kompozicije nekih tehnička rešenja pronalaska sadrže oko 2 do 100masenih delova, poželjnije oko 5-75 masenih delova, i još poželjnije oko 10-50 masenih delova kalcijum aluminatnog cementa na 100 pbw termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala.
Kalcijum sulfoaluminatni (CSA) cementi
[0110] Iako kompozicije pronalaska zahtevaju kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfoaluminatni (CSA) cementi mogu se po izboru koristiti u nekim tehničkim rešenjima predmetnog pronalaska. CSA cementi su različita klasa cementa od kalcijum aluminatnog cementa (CAC) ili hidrauličnih cementa na bazi kalcijum silikata, na primer, portland cementa. CSA cementi su hidraulični cementi na bazi kalcijum sulfoaluminata, pre nego kalcijum aluminati koji su osnova CAC cementa ili kalcijum silikata koji su osnova portland cementa. Kalcijum sulfoaluminatni cementi se proizvode od klinkera koji uključuju Ye'elimite (Ca4(AlO2)6SO4ili C4A3Š) kao primarnu fazu. Druge glavne faze prisutne u sulfo mogu uključivati jednu ili više od sledećih: dikalcijum silikat (C2S), tetrakalcijum aluminoferit (C4AF) i kalcijum sulfat (CS). Relativno niska potreba kreča za kalcijum sulfoaluminatne cemente u poređenju sa portlandskim cementom smanjuje potrošnju energije i emisiju gasova staklene bašte iz proizvodnje cementa. U stvari, kalcijum sulfoaluminatni cementi se mogu proizvesti na temperaturama otprilike 200°C nižim od portland cementa, time dalje smanjujući energiju i emisije gasova staklene bašte. Količina Ye'elimite faze (Ca4(AlO2)6SO4ili C4A3Š) prisutne u kalcijum sulfoaluminatnim cementima korisna u nekim tehničkim rešenjima ovah pronalaska je poželjno oko 20 do oko 90 mas% i poželjnije 30 do 75 mas%. Kada se kalcijum sulfoaluminatni (CSA) cementi u koriste u predmetnom pronalasku, oni mogu delimično da zamene kalcijum aluminatni cement. Količina supstitucije kalcijum sulfoaluminatnog cementa u kompozicijama nekih itehničkih rešenja pronalaska može biti do oko 49 mas% ukupne mase kalcijum aluminatnog cementa i kalcijum sulfoaluminatnog cementa.
Portland cement
[0111] Kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska mogu imati oko 0 do oko 15 masenih delova ukupnog portland cementa u odnosu na 100 masenih delova letećeg pepela.
[0112] Niski troškovi i široka dostupnost krečnjaka, sedimentnih škriljaca, i drugih materijala koji se javljaju u prirodi čine portland cement jednim od najjeftinijih materijala koji se široko koristio u prošlom veku u celom svetu. Kako se ovde koristi, "portland cement" je hidraulični cement na bazi kalcijum silikata. ASTM C 150 definiše portland cement kao "hidraulični cement (cement koji se ne očvršćava samo reakcijom sa vodom već takođe sformira i proizvod otporan na vodu) proizvoden praškastim klinkerima koji se sastoje uglavnom od hidrauličnih silikata kalcijuma, koji obično sadrže jedan ili više oblika kalcijum sulfat kao međuzemni dodatak." Kako se koristi ovde, "klinkeri" su čvorići (prečnika, oko 0.2 – oko 1.0 inča [5-25 mm]) sinterovanog materijala koji se proizvode kada se sirova smeša unapred određene kompozicije zagreva do visoke temperature.
[0113] Međutim, vrlo iznenađujuće, otkriveno je da dodavanje portland cementa dimenzionalno stabilnim kompozicijama predmetnog pronalaska koje sadrže aluminosilikatni mineral, hemijski aktivator sa alkalnim metalom, kalcijum aluminatni cement i kalcijum sulfat ima negativan uticaj na ponašanje pri skupljanju dobijenih kompozicija. Pronađeno je da dodavanje portland cementa u geopolimerne kompozicije predmetnog pronalaska povećava skupljanje dobijenih kompozicija. Veličina posmatranog skupljanja raste sa povećanjem količine portland cementa u dobijenim kompozicijama.
[0114] Ovaj rezultat je krajnje neočekivan i iznenađujući i naglašava izuzetno složenu prirodu hemijskih interakcija koje se javljaju kada se druge vrste cementa i/ili hemijskih aditiva unesu u dimenzionalno stabilne geopolimerne cementne vezivne kompozicije predmetnog pronalaska. Na osnovu ovog shvatanja, nijedan portland cement nije ugrađen u neka poželjna tehnička rešenja pronalaska. Međutim, smatra se da će u određenoj količini portland cementa biti korišćen u nekim tehničkim rešenjima po želji u situacijama u kojima može biti prihvatljivo neko povećanje ponašanje pri skupljanju. Praktična granica količine portland cementa zavisiće od količine štetnog uticaja na ponašanje pri skupljanju može biti prihvatljiv, ali u nekim poželjnim tehničkim rešenjima pronalaska, ne više od 15 masenih delova portland cementa na 100 masenih delova termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala je uključeno.
Kalcijum fluoroaluminat
[0115] Kalcijum fluoroaluminat ima hemijsku formulu 3CaO·3Al2O3·CaF2. Kalcijum fluoroaluminat često se proizvodi mešanjem kreča, boksita i fluorita u takvoj količini da mineral dobijenog proizvoda postaje 3CaO·3Al2O3·CaF2i sagorevanjem dobijene smeše na temperaturi od oko 1,200°C-1,400°C. Kalcijum fluoroalumnijatni cementi mogu se po izboru koristiti u predmetnom pronalasku.
Kalcijum sulfat
[0116] Kalcijum sulfat formira sastojak geopolimernih kompozicija pronalaska. Iako kalcijum sulfat npr. kalcijum sulfat dihidrat će reagovati sa vodom, ne formira vodootporni proizvod i ne smatra se da je hidraulični cement za svrhe ovog pronalaska. Vrste kalcijum sulfata prema pronalasku su kalcijum sulfat dihidrat, kalcijum sulfat hemihidrat i anhidrovani kalcijum sulfat (anhidrit). Ovi kalcijum sulfati mogu biti dostupni prirodno ili industrijski proizvedeni. Kalcijum sulfati sinergistički intereaguju sa drugim fundamentalnim komponentama cementnih kompozicija nekih tečničkih rešenja pronalaska i time pomažu u smanjenju skupljanja materijala dok se finalnim materijalima daju druga korisna svojstva.
[0117] Različiti morfološki oblici kalcijum sulfata mogu se korisno koristiti u različitim tehničkim rešenjima predmetnog pronalaska. Utvrđeno je da svojstva geopolimernih kompozicija i kompozita nekih tehničkih rešenja pronalaska značajno zavise od vrsta kalcijum sulfata koji se koriste na osnovu njegove hemijskog sastava, veličine čestica, morfologije kristala, i hemijske i termičke obrade. Između ostalih svojstava, ponašanje pri vezivanju, brzina razvoja čvrstoće, krajnja čvrstoća na pritisak, ponašanje pri skupljanu, i otpornost na pucanje kompozicija geopolimer nekih tehničkih rešenja pronalaska mogu se prilagoditi odabirom odgovarajućeg izvora kalcijum sulfata u formulaciji. Tako, izbor vrsta kalcijum sulfata koji se koriste u nekim tehničkim rešenjima pronalaska zasniva na ravnoteži svojstava koja se traže u konačnoj primeni.
[0118] U geopolimernim kompozicijama nekih tehničkih rešenja pronalaska, koristi se mešavina dve ili više vrsta kalcijum sulfata. Kada se koristi takva mešavina, upotrebljene vrste kalcijum sulfata mogu varirati u zavisnosti od njihovog sastava, veličine čestica, kristalnog oblika i morfologije, i/ili površinske obrade.
[0119] Pronađeno je da veličina čestice i morfologija kalcijum sulfata značajno utiču na razvoj u ranoj starosti i krajnje čvrstoću geopolimernih cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska. Generalno, utvrđeno je da manja veličina čestice kalcijum sulfata obezbeđuje brži razvoj u ranoj starosti. Kada je poželjno imati izuzetno brzu brzinu razvoja čvrstoće, poželjno prosečna veličina čestica kalcijum sulfata je oko 1 do oko 100 mikrona, poželjnije oko 1 do oko 50 mikrona, a još uvek poželjnije oko 1 do oko 20 mikrona. Nadalje, pronađeno je da kalcijum sulfati sa finom veličinom čestice rezultiraju nižim skupljanjem materijala nekih tehničkih rešenja.
[0120] Dalje je otkriveno da za datu količinu prisutnog kalcijum aluminatnog cementa i drugih komponenti sirovina, povećanje (ali ne i prekomerno povećanje) količine kalcijum sulfata dovodi do povećanja čvrstoće na pritisak geopolimernih kompozicija u ranoj starosti nekih tehničkih rešenja pronalaska. Najdramatičnije povećanje čvrstoće na pritisak u ranoj starosti nastaje kada je količina kalcijum sulfata oko 10 do oko 50% masenih kalcijum aluminatnog cementa.
[0121] Sva tri oblika kalcijum sulfata (prvenstveno hemihidrat, dihidrat i anhidrit) su korisni u smešama sa četiri reaktivne komponente nekih tehničkih rešenja pronalaska kako bi se obezbedile prednosti dužeg vremena vezivanja i veće čvrstoće na pritisak od uporednih primera 1-4 u nastavku. Utvrđeno je da tri različita oblika kalcijum sulfata imaju različite i iznenađujuće međusobne efekte na vreme vezivanja i čvrstoću na pritisak u različitim tehničkim rešenjima pronalaska.
[0122] Dobro je poznato da je najrastvorljiviji oblik kalcijum sulfata hemihidrat, zatim relativno niži rastvorljivi oblik dihidrata, a zatim relativno nerastvorljiv oblik anhidrita. Poznato je da se sva tri oblika vezuju (formiraju matrice dihidratnog hemijskog oblika) u vodenoj sredini pod odgovarajućim uslovima, a poznato je da vreme vezivanja i čvrstoća na pritisak vazanih oblika slede njihov redosled rastvorljivosti. Na primer, ako su sve ostale stvari jednake, korišćen sam kao jedini materijal za vezivanje, hemihidrat obično ima najkraće vreme vezivanja a anhidrit najduže vreme vezivanja (obično veoma dugo vreme vezivanja).
[0123] Sasvim iznenađujuće, pronađeno je da tehnička rešenja koja koriste pretežno ili sav kalcijum sulfat hemihidrat imaju najduže vreme vezivanja, dok ona koja koriste pretežno ili sav kalcijum sulfat anhidrit imaju najkraće vreme. Slično iznenađujuće, u različitim tehničkim rešenjima, pronađeno je da ona koja koriste pretežno ili sav kalcijum sulfat anhidrit imaju veće rane čvrstoće na pritisak od onih koja koriste prvenstveno oblik dihidrata. Tehnička rešenja koja koriste prvenstveno hemihidratni oblik imaju ranu čvrstoću na pritisak sličnu onima koja koriste prvenstveno anhidritni oblik.
[0124] U geopolimernim kompozicijama drugih tehničkih rešenja, mešavina dve ili više vrsta kalcijum sulfata takođe se može koristiti za modifikovanje vremena vezivanja i svojstava rane čvrstoće na pritisak kompozicije u odnosu na ona tehnička rešenja koja koriste prvenstveno ili sve od pojedinačnih vrsta kalcijum sulfat. Kada se koristi takva mešavina, upotrebljene vrste kalcijum sulfata mogu varirati u zavisnosti od njihovog hemijskog sastava, veličine čestica, kristalnog oblika i morfologije, i/ili površinske obrade.
[0125] Utvrđeno je da upotrebljena veličina čestice i morfologija kalcijum sulfata značajno utiču na brzinu razvoja čvrstoće u ranoj starosti i krajnje čvrstoće geopolimernih cementnih vezivnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska. Generalno, pronađeno je da manja veličina čestice kalcijum sulfata obezbeđuje brži razvoj čvrstoće u ranoj starosti. Kada je poželjno imati izuzetno brzu brzinu razvoja čvrstoće, poželjno prosečna veličina čestica kalcijum sulfata kreće se od oko 1 do oko 100 mikrona, poželjnije od oko 1 do oko 50 mikrona, a većina poželjno od oko 1 do oko 20 mikrona. Nadalje, kalcijum sulfati sa finom veličinom čestica takođe su smanjili skupljanje materijala.
[0126] Dalje je pronađeno da za datu količinu prisutnog kalcijum aluminatnog cementa i drugih komponenti sirovina, povećanje (ali ne i prekomerno povećanje) količine kalcijum sulfata dovodi do povećanja čvrstoće na pritisak u ranoj starosti geopolimernih vezivnih sredstava nekih tehničkih rešenja predmetnog pronalaska. Najdramatičnije povećanje čvrstoće na pritisak u ranoj starosti nastaje kada je količina kalcijum sulfata oko 10 do oko 50% mase kalcijum aluminatnog cementa.
[0127] Takođe je neočekivano pronađeno da količina kalcijum sulfata prisutna srazmerno kalcijum aluminatnom cementu u smeši ima značajan uticaj na stepen skupljanja materijala geopolimernih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska. Za najefikasniju kontrolu skupljana materijala geopolimernih kompozicija u takvim tehničkim rešenjima, količina kalcijum sulfata je oko 10 do oko 100 masenih delova u odnosu na 100 masenih delova kalcijum aluminatnog cementa, poželjnije oko 15 do oko 75 masenih delova u odnosu na 100 masenih delova kalcijum aluminatnog cementa, a najpoželjnije oko 20 do oko 50 masenih delova u odnosu na 100 masenih delova kalcijum aluminatnog cementa.
[0128] Za date količine aktivatora alkalnih metala i drugih komponenti sirovina u kompozicijama nekih tehničkih rešenja pronalaska, pronađeno je da upotreba kalcijum sulfat dihidrata obezbeđuje najefikasniju kontrolu u minimiziranju skupljanja materijala. Upotreba anhidrovanog kalcijum sulfata (anhidrita) i kalcijum sulfat hemihidrata takođe obezbeđuje odličnu kontrolu u snižavanju skupljanja materijala geopolimernih cementnih kompozicija sa vezivom takvih tehničkih rešenja.
[0129] Izbor vrste ili vrsta kalcijum sulfata koji se koriste u kompozicijama takvih tehničkih rešenja zasniva se na željenoj brziji razvoja čvrstoće u ranoj starosti, kontroli skupljana, i ravnoteži drugih svojstava koja se traže u konačnoj primeni.
[0130] Pronađeno je da vrste kalcijum sulfata imaju veoma značajan uticaj na razvoj čvrstoće na pritisak u ranoj starosti (≤ 24 sata) geopolimernih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska. Najveći porast čvrstoće na pritisak u ranoj starosti nastaje upotrebom anhidrovanog kalcijum sulfata (anhidrit), zatim kalcijum sulfat hemihidrata, zatim kalcijum sulfat dihidrata. Izbor vrsta kalcijum sulfata koji se koriste u nekim kompozicijama nekih tehničkih rešenja pronalaska zasniva se na željenoj brzini razvoja čvrstoće u ranoj dobi, kontroli skupljana, i ravnoteži drugih svojstava koja se traže u konačnoj primeni.
[0131] Deo ili cela količina kalcijum sulfata može se dodati kao aditivna komponenta kalcijum aluminatnog cementa u kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska. U tom slučaju, količina kalcijum sulfata koja se dodaje zasebno u kompoziciju smanjuje se za ekvivalentnu količinu uključenu u kalcijum aluminatni cement.
[0132] Kalcijum sulfat se takođe može uključiti u leteći pepeo u nekim tehničkim rešenjima kompozicije. Kada je takav slučaj, količina kalcijum sulfata koja se dodaje odvojeno u kompoziciju može se smanjiti. Količina kalcijum sulfata dodata odvojeno u kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska može se prilagoditi na osnovu dostupnosti sulfatnih jona koje doprinose drugi sastojci prisutni u smeši. Radi veće izdržljivosti geopolimernih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska, poželjno je da se sadržaj kalcijum sulfata održi na relativno niskim nivoima. Višak kalcijum sulfata ili drugih sulfatnih jona u smeši može dovesti do hemijskog ometanja zbog širenja materijala uzrokovanog taloženjem i hidratacijom soli prisutnih u materijalu.
Pozolani
[0133] Ostali silikatni i aluminosilikatni minerali po izboru koji su pucolani koji poseduju značajna, mala ili nikakva svojstva cementiranja sami u vodenoj sredini mogu se uključiti kao mineralni aditivi po izboru u kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska. Razni prirodni i veštački materijali nazivaju se pucolanski materijali koji poseduju pucolanska svojstva. Neki primeri pucolanskih materijala uključuju silicijumsku prašinu, plovuć, perlit, dijatomejsku zemlju, fino samlevenu glinu, fino samleveni sedimentni škriljac, fino samleveni metamorfni škriljac („slate“), fino mleveno staklo, vulkanski tuf, tras i ljusku pirinča. Svi ovi pucolanski materijali mogu se koristiti pojedinačno ili u kombinovanom obliku kao deo cementnih reaktivnih praha nekih tehničkih rešenja pronalaska.
Punila-agregati, neorganska mineralna punila i laka punila
[0134] Iako stavljena na uvid javnosti cementna reaktivna mešavina praha definiše komponentu brzog vezivanja cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska, stručnjacima iz oblasti će biti jasno da drugi materijali mogu biti uključeni u kompoziciju u zavisnosti od njene namene i primene.
[0135] Jedno ili više punila, kao što je pesak, sitni agregat, krupni agregat, neorganska mineralna punila, laka punila mogu se koristiti kao komponenta u geopolimernim formulacijama nekih tehničkih rešenja pronalaska. Ova punila poželjno nisu pucolani ili termički aktivirani aluminosilikatni minerali.
[0136] Poželjno neorganska mineralna punila su dolomit, krečnjak, kalcijum karbonat, mlevena glina, sedimentni škriljac, metamorfni škriljac, liskun i talk. Uopšteno ona imaju finu veličinu čestica sa poželjno prosečnim prečnikom čestica manjim od oko 100 mikrona, poželjno manje od oko 50 mikrona, a poželjnije manje od oko 25 mikrona u kompozicijama nekih tehničkih rešenja pronalaska. Smektitne gline i paligorskit i njihove smeše se u ovom pronalasku ne smatraju neorganskim mineralnim punilima.
[0137] Fini agregat ili pesak definisan je kao neorganski materijal stena sa prosečnom veličinom čestice manjom od oko 4.75 mm (0.195 inča).
[0138] Poželjni pesak u pronalasku ima srednju veličinu čestice od 0.1 mm do oko 2 mm. Fini pesak sa srednjom veličinom čestice od oko 1 mm ili manje je poželjno punilo u nekim tehničkim rešenjima ovog pronalaska. Pesak koji ima maksimalni prečnik čestica od oko 0.6 mm, poželjno najviše oko 0.425 mm, srednji prečnik čestica u opsegu od oko 0.1 do oko 0.5 mm, poželjno oko 0.1 mm do oko 0.3 mm je korisan u drugim tehničkim rešenjima pronalaska. Primeri poželjnih finih pesaka uključuju QUIKRETE FINE br.1961 i UNIMIN 5030 koji imaju preovlađujući raspon veličina prema US situ broj #70 - #30 (0.2-0.6 mm).
[0139] Distribucija veličine čestica i količina pesaka u formulaciji pomažu u kontroli reološkog ponašanja cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska. Fini pesak se može dodati u geopolimerne cementne kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska pri odnosu pesak/cementni materijali (reaktivni prah) od oko 0.05 do oko 4. Kada se želi postići reologija samonivelirajućih materijala, najpoželjniji odnos peska prema cementnom materijalu u formulaciji je oko 0.50 do oko 2, poželjnije oko 0.75 do oko 1.5.
[0140] Krupni agregat je definisan kao neorganski materijal stene sa prosečnom veličinom čestice najmanje 4.75 mm (0.195 inča), na primer 0.64 do 3.81 cm. (1/4" do 1-1/2"). Agregat sa veličinom većom od 3.81 cm (1-1/2") takođe se može koristiti u nekim primenama na primer betonski kolovoz. Oblik i tekstura krupnog agregata koji se koristi mogu biti ugaoni, grube teksture, izduženi, zaobljeni ili glatki ili kombinacija istih. Poželjno krupni agregati su napravljeni od minerala kao što su granit, bazalt, kvarc, riolit, andezit, tuf, plovuć, krečnjak, dolomit, pesakstone, mermer, rožnjak, kremen, grauvaka, metamorfni škriljac i/ili gnajs.
[0141] Krupni agregat koristan u nekim tehničkim rešenjima pronalaska poželjno zadovoljava specifikacije navedene u ASTM C33 (2011) i AASHTO M6/M80 (2008) standardima.
[0142] Kada se krupni agregat dodaje u geopolimerne cementne kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska, oni se poželjno koriste u odnosu agregata prema cementnim materijalima (reaktivni prah) od oko 0.25 do oko 5. Neka tehnička rešenja pronalaska sadrže krupni agregat sa odnosom krupnog agregata prema cementnim materijalima od oko 0.25 do oko 1. Neka druga tehnička rešenja pronalaska sadrže krupni agregat sa odnosom krupnog agregata prema cementnim materijalima od oko 1 do oko 3.
[0143] Laki punioci imaju specifičnu težinu manju od oko 1.5, poželjno manju od oko 1, još poželjnije manje od oko 0.75, a najpoželjnije manje od oko 0.5. U nekim drugim poželjnim tehničkim rešenjima pronalaska specifična težina lakog punioca je manja od oko 0.3, poželjnije manje od oko 0.2, a najpoželjnije manja od oko 0.1. Nasuprot tome, neorgansko mineralno punilo poželjno ima specifičnu težinu iznad oko 2.0. Primeri korisnih lakih punioca uključuju plovuć, vermikulit, ekspandirane oblike gline, sedimentni škriljac, metamorfni škriljac i perlit, skorija, ekspandiranu šljaku, vulkanski pepeo (eng. cinder), staklene mikrosfere, sintetičke keramičke mikrosfere, šuplje keramičke mikrosfere, lake polistirenske perle, plastične šuplje mikrosfere, ekspandirane plastične perle, i slično. Ekspandirane plastične perle i šuplje plastične sfere kada se koriste u kompoziciji nekih tehničkih rešenja pronalaska koriste se u vrlo malim količinama na bazi mase zbog njihove izuzetno niske specifične težine.
[0144] Kada se laki punioci koriste za smanjenje mase materijala, oni se mogu koristiti u odnosu punila prema cementnim materijalima (reaktivni prah) od oko 0.01 do oko 2, poželjno oko 0.01 do oko 1. Kombinacija dva ili više vrsta lakih punioca korisnih u geopolimernim kompozicijama nekih tehničkih rešenja pronalaska.
[0145] Dok neka tehnička rešenja nekih tehničkih rešenja pronalaska sadrže samo pesak kao dodato punilo, druga tehnička rešenja mogu da sadrže pesak i neorganska mineralna punila i/ili lako punilo. Druga tehnička rešenja mogu da sadrže neorgansko mineralno punilo i lake punioce kao dodatna punila. Neka druga tehnička rešenja pronalaska kao dodatna punila sadrže pesak, neorgansko mineralno punilo i lao punilo l. Neka druga tehnička rešenja pronalaska sadrže samo neorgansko mineralno punilos ili lake punioce a ne pesak, sitni agregat ili krupni agregat. Neka tehnička rešenja pronalaska koja sadrže krupni agregat mogu uključivati ili isključiti jedno od više od sledećih punila - pesak, lako punilo i neorgansko mineralno punilo.
[0146] Neka tehnička rešenja predmetnog pronalaska potpuno su bez ikakvih dodatih punila.
Hemijski aktivator sa alkalnim metalom
[0147] Prema pronalasku, soli i baze alkalnih metala korisne su kao hemijski aktivatori za aktiviranje reaktivne komponente praha A koja sadrži termički aktivirani aluminosilikatni mineral, poput letećeg pepela, kalcijum aluminatnog cementa, i kalcijum sulfata. Aktivatori alkalnih metala nekih tehničkih rešenja ovog pronalaska mogu se dodati u tečnom ili čvrstom obliku. Poželjno Hemijski aktivator sa alkalnim metalom nekih tehničkih rešenja ovog pronalaska su metalne soli organskih kiselina. Poželjnije Hemijski aktivator sa alkalnim metalom nekih tehničkih rešenja ovog pronalaska su soli alkalnih metala karboksilnih kiselina. Hidroksidi alkalnih metala i silikati alkalnih metala su neki drugi primeri hemijskog aktivatora alkalnih metala nekih tehničkih rešenja ovog pronalaska. Alternativno, hidroksidi alkalnih metala i silikati alkalnih metala mogu se takođe koristiti u kombinaciji sa karboksilnim kiselinama kao što je limunska kiselina kako bi se obezbedila hemijska aktivacija reaktivne mešavine praha koja sadrži termički aktivirani aluminosilikatni mineral, kalcijum aluminatni cement i kalcijum sulfat.
[0148] U nekim tehničkim rešenjima predmetnog pronalaska, koji koriste soli alkalnih metala limunske kiseline kao što je natrijum ili kalijum citrat u kombinaciji sa reaktivnom mešavinom praha koji sadrži termički aktivirani aluminosilikatni mineral koji sadrži leteći pepeo klase C, kalcijum aluminatni cement, i kalcijum sulfat, obezbeđuje smeše kompozicija sa relativno dobrom fluidnošću i koje se ne učvršćuju prebrzo, nakon mešanja sirovina na ili oko temperature okoline (oko 20-25°C).
[0149] Količina soli alkalnih metala limunske kiseline, npr. kalijum citrat ili natrijum citrati, je oko 1.0 do 6 mas. %, poželjno oko1.25 do oko 4 mas. %, poželjnije oko 1.5 do oko 2.5 mas. % i još poželjnije oko 2 wt % zasnovano na 100 delova cementnih reaktivnih komponenti (tj., reaktivna praškasta komponenta A) nekih tehničkih rešenja pronalaska. Prema tome, na primer, za 100 funti cementnog reaktivnog praha, može biti oko 1.25 do oko 4 ukupnih funti kalijum i/ili natrijum citrata. Poželjno citrati alkalih metala su kalijum citrati i natrijum citrati a posebno trikalijum citrat monohidrat, i tri-natrijum citrat anhidrovan, tri-natrijum citrat monohidrat, natrijum citrat dvobazni seskvihidrat, tri-natrijum citrat dihidrat, di-natrijum citrat i mononatrijum citrat.
[0150] Poželjno aktivator ne sadrži alkanolamin. Takođe, poželjno aktivator ne sadrži fosfat.
Usporavači vezivanja
[0151] Organska jedinjenja kao što su hidroksilisane karboksilne kiseline, ugljeni hidrati, šećeri i skrob su poželjno usporivači nekih tehničkih rešenja pronalaska. Organske kiseline poput limunske kiseline, vinske kiseline, jabučne kiseline, glukonske kiseline, jantarne kiseline, glikolne kiseline, malonske kiseline, buterne kiseline, jabučne kiseline, fumarne kiseline, mravlje kiseline, glutaminske kiseline, pentanske kiseline, glutarinske kiseline, glukonske kiseline, tartronske kiseline, mucične kiseline, trididroksi benzoeve kiseline, itd. su korisni kao usporavači vezivanja u dimenzionalno stabilnim geopolimernim cementnim kompozicijama nekih tehničkih rešenja pronalaska. Natrijum glukonat je takođe koristan kao organski usporavač vezivanja u nekim tehničkim rešenjima predmetnog pronalaska. Organski polimeri na bazi celuloze kao što je hidroksietil-celuloza(HEC), hidroksipropil-celuloza (HPC), hidroksipropilmetil-celuloza (HPMC), etil-celuloza (EC), metiletil-celuloza (MEC), karboksimetil-celuloza (CMC), karboksimetiletil-celuloza (CMEC), karboksimetilhidroksietil-celuloza (CMHEC) takođe su korisni kao usparivači u kompozicijama nekih tehničkih rešenja predmetnog pronalaska. Ovi usporivači na bazi celuloze kada se dodaju u kompoziciju nekih tehničkih rešenja pronalaska takođe značajno povećavaju viskoznost mešavine osim što izazivaju usporavanje. Poželjno usporivači na bazi neorganske kiseline vrste borata ili borne kiseline ne koriste se u kompozicijama predmetnog pronalaska jer je utvrđeno da ometaju reologiju mešavine, izazivaju prekomernu eflorescenciju i smanjuju čvrstoću veze materijala sa drugim podslojevima.
Druga sredstva za kontrolu vezivanja po izboru
[0152] Ostali kontrolni hemijski aditivi po izboru uključuju natrijum karbonat, kalijum karbonat, kalcijum nitrat, kalcijum nitrit, kalcijum format, kalcijum acetat, kalcijum hlorid, litijum karbonat, litijum nitrat, litijum nitrit, aluminijum sulfat, natrijum aluminat, alkanolamine, polifosfate, i slično. Ovi aditivi ako su uključeni kao deo formulacije takođe mogu uticati na reologiju geopolimernih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska pored uticaja na njihovo ponašanje pri vezivanju.
Materijali, vlakna, i okviri po izboru
[0153] Drugi materijali i aditivi po izboru mogu biti uključeni u geopolimerne kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska. Ovo uključuje najmanje jednan član izabran iz grupe koja se sastoji od redisperzibilnih polimernih prahova za formiranje filma, polimernih lateks disperzija za formiranje filma, sredstva za penjenje i stvaranje pene, aditiva koji zadržavaju vodu, sredstva za kontrolu vezivanja, primese za smanjenje skupljanja, sredstva za penjenje i uvlačenje vazduha, organska i neorganska reološka sredstva za kontrolu, sredstva za modifikaciju viskoziteta (zgušnjivači), sredstva za kontrolu cvetanja (suzbijanje), sredstva za kontrolu korozije, sredstva za vlaženje, boje i/ili pigmenti, diskretna vlakna, duga i kontinuirana vlakna i ojačanja, tekstilna ojačanja, vlakna od polivinil alkohola, i/ili staklena vlakna i ili druga diskretna vlakna za ojačavanje.
[0154] Diskretna vlakna za ojačavanje različitih vrsta mogu takođe biti uključena u geopolimerne kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska. Okviri od materijala kao što su staklena vlakna obložena polimerima i polimerni materijali kao što je polipropilen, polietilen i najlonamogu se koristiti za ojačavanje prefabrikovanih proizvoda na bazi cementa u zavisnosti od njihove funkcije i primene.
[0155] Poželjno geopolimerne kompozicije tehničkih rešenja pronalaska imaju odsustvo prašine iz cementnih peći. Prašina iz cementnih peći (CKD) nastaje u peći tokom proizvodnje cementnog klinkera. Prašina je smeša čestica delimično kalcinisanog i nereagovanog sirovog napajanja, klinker prašine i pepela, obogaćene alkalnim sulfatima, halidima i drugim isparljivim materijama. Ove čestice se hvataju izduvnim gasovima i sakupljaju u uređajima za kontrolu čestica kao što su cikloni, vrećasti filteri i elektrofilteri. CKD se prvenstveno sastoji od kalcijum karbonata i silicijum dioksida koji je sličan sirovom napajanju za cementnu peć, ali je količina alkalija, hlorida i sulfata obično znatno veća u prašini. CKD iz tri različite vrste rada: dugo mokri, dugo suvi i alkalno zaobilaženje sa predkalcinisanom imaju različite hemijske i fizičke osobine. CKD nastao iz dugo vlažnih i dugo suvih peći sastoji se od delimično kalcinisanog sitnog napajanja za peći obogaćenog alkalnim sulfatima i hloridima. Prašina sakupljena iz alkalnog zaobilaženja prethodno kalcinisanih peći ima tendenciju da bude krupnija, kalcinisanija i takođe koncentrisana sa alkalnim isparljivim materijama. Međutim, proces alkalnog zaobilaženja sadrži najveću količinu mase kalcijum oksida i najmanji gubitak pri paljenju (LOI -loss on ignition). TABELA AA od Adaske i saradnici, Beneficial Uses of Cement Kiln Dust, prezentovane 2008 na 50. tehničkoj konferenciji industrije cementa IEEE/PCA, Majami, FL, 19-22. maj 2008, obezbeđuje analizu kompozicije za tri različite vrste rada i uključuje poželjno hemijsku kompoziciju za portland cement vrste I radi poređenja.
Superplastifikatori i sredstva za uvlačenje vazduha
[0156] Sredstva za smanjenje vode (superplastifikatori), poželjno se koriste u kompozicijama nekih tehničkih rešenja pronalaska. Mogu se dodati u suvom obliku ili u obliku rastvora. Superplastifikatori pomažu u smanjenju potražnje vode za smešom. Primeri superplastifikatora uključuju polinaftalen sulfonate, poliakrilate, polikarboksilate, polieter polikarboksilate, lignosulfonate, melamin sulfonate, kazeine, i slično. U zavisnosti od vrste superplastifikatora koji se koristi, maseni odnos superplastifikatora (na bazi suvog praha) prema mešavini reaktivnog praha poželjno će biti oko 5 mas % ili manje, poželjno oko 2 mas. % ili manje, poželjno oko 0.1 do oko 1 mas. %.
[0157] Superplastifikatori na bazi polikarboksilatne polieterske hemije su najpoželjnije hemijske smeše za smanjenje vode geopolimernih cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska. Polikarboksilatni polieter superplastifikatori su najpoželjniji jer olakšavaju postizanje različitih ciljeva ovog pronalaska kako je ranije pomenuto.
[0158] Sredstva za uvlačenje vazduha se dodaju u cementnu kašu nekim tehičkim rešenjima pronalaska da bi se in situ stvorili vazdušni mehurići (pena). Sredstva za uvlačenje vazduha su poželjno surfaktanti koji se koriste za namerno zadržavanje mikroskopskih mehurića vazduha u betonu. Alternativno, sredstva za uvlačenje vazduha se koriste za spoljnu proizvodnju pene koja se uvodi u smeše kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska tokom postupka mešanja radi smanjenja gustine proizvoda. Poželjno za spoljnu proizvodnju pene sredstvo za usisavanje vazduha (takođe poznato i kao sredstvo za stvaranje pene), vazduh i voda se mešaju da bi se formirala pena u odgovarajućem aparatu za stvaranje pene. Sredstvo za stabilizaciju pene kao što je polivinil alkohol se može dodati u penu pre nego što se pena doda u cementnu kašu.
[0159] Primeri sredstava za uvlačenje vazduha/penenje uključuju između ostalih alkil sulfonate, alkilbenzolfufonate i alkil etar sulfat oligomere. Detalji opšte formule za ova sredstva za penenje mogu se naći u američkom patentu 5,643,510.
[0160] Sredstvo za usisavanje vazduha (sredstvo za penjenje) poput onog koje je u skladu sa standardima iz ASTM C 260 "Standard Specification for Air-Entraining Admixtures for Concrete" (1. avgusta 2006) može se koristiti. Takva sredstva za uvlačenje vazduha su dobro poznata stručnjacima u oblasti tehnike i opisani su u Kosmatka i saradnici "Design and Control of Concrete Mixtures," četrnaesto izdanje, asocijacija za portlan cement, posebno poglavlje 8 pod naslovom, "Air Entrained Concrete," (citirano u objavi američke prijave patenta br.
2007/0079733 A1). Komercijalno dostupni materijali za uvlačenje vazduha uključuju vinsol drvene smole, sulfonizovane ugljovodonike, masne i smolaste kiseline, alifatski supstituisane aril sulfonate, kao što su sulfonizovane soli lignina i brojne druge međufazno aktivne materijale koji obično imaju oblik anjonskih ili nejonskih površinski aktivnih agenasa, natrijum abietat, zasićene ili nezasićene masne kiseline i njihove soli, tenzidi, alkil-aril-sulfonati, fenol etoksilati, lignosulfonati, smolni sapuni, natrijum hidroksistearat, lauril sulfat, ABS (alkilbenzensulfonati), LAS (linearni alkilbenzensulfonati), alkansulfonati, polioksietilen alkil(fenil)etri, polioksietilen alkil(fenil)etar sulfatni estri ili njihove soli, proteinski materijali, alkenilsulfosukcinati, alfaolefinsulfonati, natrijumova so alfa olefin sulfonata, ili natrijum lauril sulfat ili sulfat i njihove smeše.
[0161] Poželjno sredstvo za uvlačenje vazduha (penjenje) je oko 0.01 do oko 1 mas. % mase ukupne cementne kompozicije.
Bio-polimeri i organska reološka kontrolna sredstva
[0162] Sukcinoglikani, diutan gume guar guma, velan guma, ksantan gume i organska jedinjenja na bazi etra celuloze, su bio-polimeri koji deluju kao hidrokoloidi i sredstva za kontrolu reologije u nekim tehnički rešenjima prewdmetnog pronalaska. Sintetički organski polimeri kao što su poliakril amidi, akrilni polimeri koji bubre u alkalijama, asocijativni akrilni polimeri, akrilni/akrilamidni kopolimeri, hidrofobno modifikovani polimeri koji bubre u alkalijama, organski polimeri koji jako bubre u vodi mogu se korisno koristiti kao sredstva za kontrolu reologije i zgušnjivači u geopolimernim kompozicijama nekih tehničkih rešenja pronalaska.
[0163] Asocijativne i nesocijativne vrsta sredstva za kontrolu reologije i zgušnjivači mogu se korisno koristiti u geopolimernim kompozicijama nekih tehničkih rešenja pronalaska.
[0164] Primeri organskih polimera na bazi celuloze koji su korisni za kontrolu reologije u geopolimernim kompozicijama nekih tehničkih rešenja predmetnog pronalaska uključuju hidroksietil-celulozu (HEC), hidroksipropil-celulozu (HPC), hidroksipropilmetil-celulozu (HPMC), etil-celulozu (EC), metiletil-celulozu (MEC), karboksimetil-celulozu (CMC), karboksimetiletil-celulozu (CMEC), i karboksimetilhidroksietilcelulozu (CMHEC).
[0165] Gore pomenuta organska reološka kontrolna sredstva i zgušnjivači rastvorljivi su i u hladnoj i u toploj vodi. Ovi aditivi takođe deluju kao sredstva za zadržavanje vode i na taj način smanjuju segregaciju materijala i izdvajanje pored kontrole reologije materijala.
Neorganska reološka kontrolna sredstva
[0166] Geopolimerne cementne kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska mogu takođe uključivati i neorgansko reološko kontrolno sredstvo koje pripadaju porodici filosilikata. Primeri neorganskih reoloških kontrolnih sredstava su posebno korisni u geopolimernim kompozicijama pronalaska uključuju paligorskit, sepiolit, smektite, kaolinite, i ilit. Posebno korisne smektitne gline u nekim tehničkim rešenjima predmetnog pronalaska uključuju hektorit, saponit, i montmorilonit. Različite sorte bentonitnih glina, prirodnih i hemijski obrađenih takođe se mogu koristiti za kontrolu reologije kompozicija predmetnog pronalaska. Ovi aditivi takođe deluju kao sredstva za zadržavanje vode i na taj način smanjuju segregaciju materijala i izdvajanje. Neorgansko reološko kontrolno sredstvo može se dodati u odsustvu ili u kombinaciji sa organskim reološkim kontrolnim sredstvom u nekim tehničkim rešenjima predmetnog pronalaska.
Polimerni aditivi za formiranje filma
[0167] Poželjno redisperzibilni polimerni prah za formiranje filmova u nekim tehničkim rešenjima su lateks prahovi. Ovi polimerni prahovi su disperzibilni u vodi i proizvedeni sušenjem raspršivanjem vodenih disperzija polimera (lateks).
[0168] Lateks je emulzioni polimer. Lateks je polimerna disperzija na bazi vode, koja se široko koristi u industrijskim primenama. Lateks je stabilna disperzija (koloidna emulzija) polimernih mikročestica u vodenoj sredini. Dakle, to je suspenzija/disperzija mikročestica gume ili plastičnih polimera u vodi. Lateksi mogu biti prirodni ili sintetički.
[0169] Lateks je poželjno izrađen od čistog akrila, stiren gume, stiren butadien gume, stiren akrila, vinil akrila ili akrilnog etilen vinil acetat kopolimera i poželjnije je čisti akril. Poželjno lateks polimer je izveden iz najmanje jednog akrilnog monomera izabranog iz grupe koju čine akrilna kiselina, estri akrilne kiseline, metakrilna kiselina, i estri metakrilne kiseline. Na primer, poželjno monomeri koji se koriste u emulzijskoj polimerizaciji uključuju monomere kao što su metil akrilat, etil akrilat, metil metakrilat, butil akrilat, 2-etil heksil akrilat, drugi akrilati, metakrilati i njihove mešavine, akrilna kiselina, metakrilna kiselina, stiren, vinil toluen, vinil acetat, vinil estri viših karboksilnih kiselina od sirćetne kiseline, npr. vinil versatat, akrilonitril, akrilamid, butadien, etilen, vinil hlorid i slično, i njihove smeše. Na primer, lateks polimer može biti butil akrilat/metil metakrilat kopolimer ili 2-etilheksil akrilat/metil metakrilat kopolimer. Poželjno, lateks polimer se dalje izvodi iz jednog ili više monomera izabranih iz grupe koju čine stiren, alfa-metil stiren, vinil hlorid, akrilonitril, metakrilonitril, ureido metakrilat, vinil acetat, vinil estri razgranatih tercijarnih monokarboksilnih kiselina, itakonska kiselina, krotonska kiselina, maleinska kiselina, fumarna kiselina, etilen , i C4-C8 konjugovani dieni.
Sredstvo za suzbijanje cvetanja
[0170] Sredstva za odbijanje vode, poput silana, silikona, siloksana, stearata dodaju se cementnim kompozicijama nekih tehničkih rešenja pronalaska da bi se smanjio potencijal cvetanja materijala. Odabrani primeri korisnih sredstava za suzbijanje cvetanja uključuju oktiltrietoksi silan, kalijum metil silikonat, kalcijum stearat, butil stearat, polimer stearate. Ova sredstva za kontrolu cvetanja smanjuju transport vode unutar očvrslog materijala i time minimizuju migraciju soli i drugih rastvorljivih hemikalija koje potencijalno mogu izazvati cvetanje. Prekomerno cvetanje može dovesti do loše estetike, narušavanja materijala i oštećenja uslijed ekspanzivnih reakcija koje se javljaju usled nakupljanja soli i hidratacije soli, i smanjenja čvrstoće veze s drugim podslojevima i površinskim premazima.
Sredstva za uklanjanje pene
[0171] Sredstvo za uklanjanje pene može se dodati u geopolimerne cementne kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska kako bi se smanjila količina zarobljenog vazduha, povećala čvrstoća materijala, povećala čvrstoća veze materijala sa drugim podslojevima, i da bi se proizvela površina bez defekata u primenma gde je estetika površine važan kriterijum. Primeri pogodnih sredstava za uklanjanje pena korisnih u geopolimernim kompozicijama nekih tehničkih rešenja pronalaska uključuju polietilenske okside, polieteramin, polietilen glikol, polipropilen glikol, alkoksilate, polialkoksilat, alkoksilate masnog alkohola, hidrofobne estre, tributil fosfat, alkil poliakrilate, silane, silane polisiloksani, polieterske siloksane, acetilenske diole, tetrametil decendiol, sekundarne alkoholne etoksilate, silikonsko ulje, hidrofobni silicijum dioksid, ulja (mineralno ulje, ulje vegetabele, belo ulje), voskove (parafinski voskovi, esterski voskovi, voskovi masnog alkohola), amide, masne kiseline, polieterski derivati masnih kiselina, itd.
Početna temperatura kaše
[0172] U nekim tehničkim rešenjima predmetnog pronalaska, formiranje kaše pod uslovima koji obezbeđuju smanjenu poletnu temperaturu mešavine kaša i porast manji od oko 28°C (50°F) do konačne temperature kaše smeše kompozicije, poželjnije porast manji od oko 22°C (40°F) i poželjnije porast manji od oko 17°C (30°F) radi poboljšane stabilnosti temperature i što je još važnije, sporijeg geliranja i konačnog vremena vezivanja od oko 10 do oko 240 minuta, poželjnije oko 60 do oko 120 minuta i poželjnije oko 30 do oko 90 minuta, omogućava bolje kontrolisano radno vreme za komercijalnu upotrebu kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska. Početna temperatura kaše je poželjno oko sobne temperature.
[0173] Povećanje početne temperature kaše povećava brzinu porasta temperature kako se reakcije odvijaju i skraćuju vreme vezivanja. Tako se poželjno može izbeći početna temperatura od 35°C (41°C) do 41.1°C (105°F) koja se koristi u pripremi konvencionalnih geopolimernih kompozicija na bazi letećeg pepela za brzo geliranje i vremena vezivanja jer je formula kompozicija dizajnirana da smanjiti povećanje temperature mešanih kompozicija sa početnih temperatura kaše. Prednost termičke stabilnosti postignute nekim tehničkim rešenjima predmetnog pronalaska za povećanje vremena za početno geliranje i vreme konačnog vezivanja koje, zauzvrat, obezbeđuje povećanje komercijalne obradivosti može se donekle smanjiti ako je početna temperatura znatno veća.
[0174] Početna temperatura je definisana kao temperatura ukupne smeše tokom prvog minuta nakon što su cementni reaktivni prah, aktivator, i voda prvo prisutni u smeši. Naravno, temperatura ukupne smeše može varirati tokom ovog prvog minuta ali kako bi se postigla poželjno termička stabilnost ona će poželjno ostati u opsegu početnog temperaturnog opsega od oko 0 do oko 50°C, poželjno početne temperature od oko 10 do oko 35°C, poželjnije početne temperature od oko 15 do oko 25°C, poželjno temperature okoline.
Ponašanje materijala pri egzotermnom i temperaturnom porastu
[0175] Kompozicije predmetnog pronalaska povoljno postižu umereno oslobađanje toplote i niski porast temperature unutar materijala tokom faze očvršćivanja. U takvim kompozicijama nekih tehničkih rešenja pronalaska, maksimalni porast temperature koji se javlja u materijalu je poželjno manji od oko 28°C (50°F), poželjnije manje od oko 22°C (40°F), i najpoželjnije manje od oko 17°C (30°F). Ovo sprečava prekomerno termičko širenje i posledično pucanje i ometanje materijala. Ovaj aspekt postaje još korisniji kada se materijal koristi u slučaju gde su velike debljine izliva materijala uključene u stvarne primene na terenu. Geopolimerne cementne kompozicije predmetnog pronalaska korisne su u ovom posebnom aspektu jer pokazuju nižu toplotnu ekspanziju i povećanu otpornost na pucanje usled toplote u stvarnim primenama na terenu.
PRIMERI
[0176] U svim primerima, osim ako nije drugačije naznačeno, kalcijum aluminatni cement, poznat kao Ciment Fondu (ovde takođe označen kao HAC Fondu), dostupan od Kerneos Inc. bio je korišćen kao komponenta cementnog reaktivnog praha. Upotrebljena oksidna kompozicija kalcijum aluminatnog cementa (Ciment Fondu) je prikazana u TABELI AA:
TABELA AA
[0177] Glavna kalcijum aluminatna faza prisutna u Ciment Fondu (HAC Fondu) u primerima je bila monokalcijum aluminat (CA).
[0178] U svim primerima, osim ako nije drugačije naznačeno, leteći pepeo je bio leteći pepeo klase C iz Campbell Power Plant, West Olive, MI. Ovaj leteći pepeo imao je prosečnu veličinu čestice od oko 4 mikrona. Izmerena Blaine-ova finoća letećeg pepela bila je oko 4300 cm<2>/g. Oksidna kompozicija letećeg pepela klase C korišćena u ovim primerima bila je prikazana u TABELI AA.
[0179] Kalcijum sulfat korišćen u nekim tehničkim rešenjima pronalaska i u primerima ima prosečnu veličinu čestice od oko 1-200 mikrona (mikrometara) i poželjno oko 1-20 mikrona kada je korišćen sitnozrnati kalcijum sulfat.
[0180] Konkretno, kalcijum sulfat dihidrat korišćen u primerima bio je sitnozrnati kalcijum sulfat dihidrat, ovde označen kao zemljani malter, dostupan od američke kompanije United States Gypsum. Zemljani malter je sitnozrnati kalcijum sulfat dihidrat sa prosečnom veličinom čestice od oko 15 mikrona.
[0181] Anhidrovani kalcijum sulfat (anhidrit) uključen u neke od primera je punilo sa trgovačkim imenom SNOW WHITE dostupno od kompanije United States Gypsum. Punilo USG SNOW WHITE je nerastvorljivi oblik anhidrita koji se proizvodi termičkom obradom kalcijum sulfata, poželjno gipsa. Ima veoma nizak nivo hemijski kombinovane vlage, poželjno oko 0.35%. Prosečna veličina čestica punila USG SNOW WHITE je oko 7 mikrona.
[0182] Kalcijum sulfat hemihidrat korišćen u brojnim primerima primerima bio je kalcijum sulfat hemihidrat sa trgovačkim imenom USG HYDROCAL C-Base dostupan od kompanije United States Gypsum. HYDROCAL C-Base je alfa morfološki oblik kalcijum sulfat hemihidrata koji ima kristalnu mikrostrukturu u obliku bloka i manju potrošnju vode. USG HYDROCAL C-Base ima prosečnu veličinu čestice od oko 17 mikrona.
[0183] Krupnozrnati kalcijum sulfat dihidrat, inače ovde identifikovan kao krupni zemljani malter, korišćen u brojnim primerima nabavljen je od USG Detroit Plant i dostupan je od kompenije United States Gypsum krupni gips sa trgovačkim imenom USG BEN FRANKLIN AG.Gips sa trgovačkim imenom USG BEN FRANKLIN AG je krupnozrnati kalcijum sulfat dihidrat sa prosečnom veličinom čestice od oko 75-80 mikrona.
[0184] QUIKRETE sitni pesak komercijalnog stepena br.1961 i UNIMIN 5030 pesak korišćeni u nekim tehničkim rešenjima predmetnog pronalaska i u nekim primerima imali su veličinu čestica kao što je prikazano u TABELI BB:
[0185] Kalijum citrat ili natrijum citrat je bio alkalni citrat koji je dodat u cementne kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska i delovao je kao hemijski aktivator, reološki modifikator, i sredstvo za kontrolu vezivanja.
[0186] Vreme početnog vezivanja i vreme konačnog vezivanja prikazano u sledećim primerima mereno je korišćenjem ASTM C266 (2008) standarda pomoću Gilmore igala.
[0187] Ponašanje pri sleganju i protoku geopolimernih cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja ovog pronalaska i nekih primera okarakterisano je testom sleganja. Test sleganja korišćen u sledećim primerima koristi šuplji cilindar od oko 5.08 cm. (2".) U prečniku i oko 10.16 cm. (4") u dužinu držeći se vertikalno sa jednim otvorenim krajem naslonjenim na glatku plastičnu površinu. Cilindar je napunjen do vrha cementnom smešom nakon čega sledi uklanjanje gornje površine kako bi se uklonio višak smeše kaše. Cilindar se zatim lagano podiže vertikalno kako bi kaša izašla sa dna i raširila se po plastičnoj površini i formirala kružan sloj. Prečnik sloja se zatim meri i beleži kao sleganje materijala. Kompozicije sa dobrim ponašanjem pri protoku daju veću vrednost sleganja. Protok kaše okarakterisan je ocenjivanjem protočnosti kaše na skali od 1 do 10 sa vrednošću 1 koja predstavlja veoma loše ponašanje pri protoku i vrednošću 10 koja predstavlja odlično ponašanje pri protoku.
[0188] Skupljane materijala (ovde takođe označeno kao "skupljanje") koje se ovde koristi okarakterisano je merenjem promene dužine uzorka prizme prema ASTM C928 (2009) testnom standardu. Početno merenje dužine se vrši 4 sata nakon što se pojedinačne komponente sirovine uključujući vodu spoje. Konačno merenje se vrši 8 nedelja nakon što su komponente uključujući vodu spojene. Razlika između početnog i završnog merenja podeljena sa početnom dužinom puta 100% daje skupljane u procentima. Uzorci prizme za promenu dužine 1 "x1" (2.5 cm k 2.5 cm) (poprečni presek) koji se ovde nazivaju i pločice, pripremljeni su prema ASTM C157 (2008) standardu.
[0189] Čvrstoća na pritisak materijala merena je prema ASTM C109 (2008) metodi ispitivanja testiranjem kocki dimenzija 5.1 cm x 5.1 cm x 5.1 cm (2 ".x2". x2 ".) na slom pri sabijanju. Kocke su izvađene iz mesinganih kalupa nakon stvrdnjavanja i očvrsnute u zapečaćenim plastičnim kesama do starosti testiranja. Kocke su testirane u starosti od 4-sata, 24-sata, 7-dana i 28-dana nakon livenja.
[0190] Ponašanje materijala pri povećanju temperature kaše mereno je u polu-adijabatskom stanju stavljanjem kaše u izolovanu posudu i snimanjem temperature materijala pomoću termoelementa
[0191] Mnogi primeri pokazuju fizička svojstva razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska koje sadrže termički aktivirani aluminosilikatni mineral (koji sadrži leteći pepeo klase C), kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat i hemijski aktivator sa alkalnim metalom. Ovo je proučavalo uticaj uključivanja kalcijum aluminatnog cementa u kombinaciji sa kalcijum sulfatom i hemijskim aktivatorom sa alkalnim metalom na ranu starost materijala i dugoročno ponašanje pri skupljanju (hemijsko i skupljenje pri sušenju), čvrstoću na pritisak u ranoj starosti, krajnji čvrstoće na pritisak, egzotermalno ponašanje i karakteristike vezivanja razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska.
[0192] Mnogi primeri pokazuju fizička svojstva razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska koje sadržee termičke aktivirane aluminosilikatne minerale (koji sadrže leteći pepeo klase C), kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat i hemijski aktivatori sa alkalnim metalom. Ovo ilustruje uticaj uključivanja kalcijum aluminatnog cementa u kombinaciji sa kalcijum sulfatom i hemijskim aktivatorom sa alkalnim metalom na ranu starost materijala i dugotrajno ponašanje pri skupljanju (hemijsko i i skupljenje pri sušenju), čvrstoću na pritisak u ranoj starosti, krajnju čvrstoću na pritisak, egzotermalno ponašanje i karakteristike vezivanja razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska.
[0193] Kompozicije nekih tehničkih rešenja predmetnog pronalaska pogodno postižu umereno oslobađanje toplote i niski porast temperature unutar materijala tokom faze očvršćivanja. U takvim kompozicijama maksimalni porast temperature koji se javlja u materijalu je poželjno manji od oko 28°C (50°F), poželjnije manje od oko 22°C (40°F) i još poželjnije manje od oko 17°C (30°F). Ovo sprečava prekomerno toplotno širenje i posledično pucanje i ometanje materijala. Ovaj aspekt postaje još korisniji kada se materijal koristi u slučaju gde su velike debljine izliva materijala uključene u stvarne primene na terenu. Geopolimerne cementne kompozicije predmetnog pronalaska koje su ispitane kako je dole razmatrano korisne su u ovom posebnom aspektu jer pokazuju niže toplotno širenje i povećanu otpornost na pucanje usled toplote u stvarnim primenama na terenu.
[0194] Kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska takođe su postigle dovoljno duga vremena vezivanja da obezbede dobru obradivost. Izuzetno kratko vreme vezivanja je problematično za neke primene jer kratak radni vek materijala (rok trajanja) izaziva značajne poteškoće pri obradi materijala za brzo vezivanje sa opremom i alatima koji se koriste u stvarnoj primeni na terenu.
Primer 1: Uporedni primer trenutnih geopolimernih cementnih kompozicija
[0195] Sledeći primeri ilustruju fizička svojstva trenutnih geopolimernih cementnih kompozicija koje sadrže leteći pepeo klase C i kalijum citrat. Rezultati ispitivanja pokazuju ponašanje pri skupljanju, ranu starost i krajnju čvrstoću na pritisak; i ponašanje pri vezivanju cementnih kompozicija prikazano u TABELI 1. Sve tri mešavine aktivirane su kalijum citratom i sadržavale su različite količine agregata peska. Sve tri mešavine imaju 100 masenih delova letećeg pepela klase C i 100 masenih delova ukupnih cementnih materijala. Sav cementni materijal bio je leteći pesak klase C Campbell Power Plant, West Olive, MI i QUIKRETE sitni pesak komercijalnog stepena br.1961.
TABELA 1: Geopolimerne kompozicije trenutnog stanja tehnike u uporednom primeru 1
[0196] SL. 1A prikazuje ponašanje pri skupljanu trenutnih geopolimernih cementnih kompozicija iz stanja tehnike ispitanih za uporedni primer 1.
[0197] Merenja skupljanja su započeta u starosti od 4 sata od trenutka kada su sirovine pomešane zajedno i izlivene. Može se primetiti da su kompozicije letećeg pepela aktivirane alkalnim citratom pokazale izuzetno veliku količinu skupljana. Utvrđeno je da je izmereno maksimalno skupljanje čak 0.75% nakon 8-nedeljnog očvršćivanja na 24ºC (75°F)/50% RH. Povećanje sadržaja pesaka smanjilo je obim skupljana ali je ukupno skupljanje i dalje ostalo veoma visoko na neprihvatljivim nivoima. Takvi visoki nivoi skupljana materijala čine materijal nezadovoljavajućim za većinu građevinskih primena. Treba napomenuti da se za većinu građevinskih primena, ukupna veličina skupljana koja prelazi 0.10% smatra se izuzetno velikom i nepoželjnom.
Ponašanje pri početnom protoku materijala, ponašanje materijala pri sleganju, i ponašanje ponašanje materijala pri pucanju u ranoj starosti
[0198] TABELA 2 prikazuje ponašanje pri početnom protoku i pri sleganju geopolimernih cementnih kompozicija iz trenutnog stanja tehnike ispitano za uporedni primer 1.
[0199] Kompozicija letećeg pepela aktivirana sa alkalnim citratom imala je dobro ponašanje pri odnosu peska/cementa od 0.75%. Kaša je izgubila svoju fluidnost u maloj meri kada je odnos peska/cementa povećan na 1.50%. Konačno, pri odnosu pesk/cement od 2.50, mešavina je postala izuzetno kruta i nije imala apsolutno nikakve karakteristike protoka.
[0200] SL.1B prikazuje fotografiju slegnutog sloja za mešavinu #1 koja je ispitana u uporednom primeru 1. Slegnuti sloj razvio je značajno pucanje pri sušenju. Pojava pukotina u slojevima dogodila se za manje od 30 minuta testa sleganja. Broj pukotina i veličina pukotina su rasli sa naknadnim sušenjem i stvrdnjavanjem materijala.
Vreme vezivanja
[0201] TABELA 3 prikazuje ponašanje pri vezivanju geopolimernih cementnih kompozicija iz trenutnog stanja tehnike ispitano za uporedni primer 1.
[0202] Cementne kompozicije u ovom primeru imale su izuzetno brzo vezivanje. Sve mešavine su se vrlo brzo gelirale i izgubile ponašanje protoka za manje od 5 minuta nakon što su sirovine pomešane zajedno da formiraju vodenu kašu.
Čvrstoća na pritisak
[0203] TABELA 4 prikazuje ponašanje čvrstoće na pritiskak geopolimernih cementnih kompozicija iz trenutnog stanja tehnike ispitano u uporednom primeru 1. Sve kompozicije letećeg pepela pokazale su čvrstoću na pritisak razvijenu u višku od 48.3 MPa (7000 psi) na 28-dana.
Primer 2: Uporedni primer
[0204] Ovaj primer ispituje dimenzionalnu stabilnost u ranoj starosti i i otpornost na pucanje poželjnih geopolimernih formulacija iz trenutnog stanja tehnike koje sadrže cementne kompozicije koje sadrže leteći pepeo i natrijum citrat. TABELA 5 prikazuje kompoziciju sirovina ispitivane smeše kompozicije. Mešavine su aktivirane kalijum citratom i sadržavale su različite količine agregata peska. Mešavine su imale 100 masenih delova letećeg pepela klase C i 100 masenih delova ukupnih cementnih materijala. Drugim rečima, sav cementni materijal bio je leteći pepeo klase C.
[0205] Komopzicija koristi QUIKRETE sitni pesak komercijalnog stepena br. 1961 i BASF CASTAMENT FS20 superplastifikator.
Ponašanje materijala pri pucanju u ranoj starosti
[0206] SL. 2 prikazuje fotografiju slegnutog sloja za mešavine ispitane za uporedni primer 2. Slegnuti sloj razvio je značajne pukotine nakon sušenja. Početak pukotina u sloju dogodio se za manje od 30 minuta testa sleganja. Broj pukotina i veličina pukotina značajno su porasli sa naknadnim sušenjem i stvrdnjavanjem materijala.
Ponašanje čvrstoće na pritisak kompozicije uporednog primera 2
[0207] Tabela 5A prikazuje ponašanje čvrstoću na pritisak mešavine za uporedni primer 2. Čvrstoća na pritisak u ranoj starosti kompozicije bila je relativno niska, bila je manja od oko 3.5 MPa (500 psi) posle 4 sata i manja od oko 13.8 MPa ( 2000 psi) u 24 sata. Kao što će kasnije biti prikazano u primerima, geopolimerne kompozicije iz tehničkih rešenja pronalaska razvijaju značajno veću čvrstoću na pritisak u toj istoj ranoj starosti sa ekvivalentnim odnosima voda/cement. Kao što je prikazano u primerima specifičnih tehničkih rešenja predmetnog pronalaska, čvrstoća na u ranoj starosti može se lako prilagoditi podešavanjem vrste i količine kalcijum sulfata, količine kalcijum aluminatnog cementa, i vrste i količine aktivatora sa alkalnim metalom koji se koristi u kompozicijama tehničkog rešenja pronalaska.
Primer 3: Uporedni primer (nije prema pronalasku)
[0208] Ovaj primer je ispitivao dimenzionalnu stabilnost u ranoj starosti i otpornost na pucanje uporednih cementnih kompozicija koje sadrže leteći pepeo i citrat alkalnih metala. TABELA 5 prikazuje kompoziciju sirovina ispitane smeše kompozicije.
Ponašanje materijala pri pucanju u ranoj starosti
[0209] SL. 3A prikazuje fotografiju slegnutog sloja za mešavinu ispitane u uporednom primeru 3. Slegnuti sloj je razvio značajne pukotine nakon sušenja. Pojava pukotina u sloju se dogodila za manje od 30 minuta nakon testa sleganja.
Ponašanje čvrstoće na pritisak kompozicije za uporedni primer 3
[0210] Tabela 5B prikazuje ponašanje čvrstoće na pritisak mešavine u uporednom primeru 3. Čvrstoća na pritisaku ranoj starosti kompozicije bila je relativno niska i bila je manja od oko 3.4 MPa (500 psi) u 4 sata i manja od oko 10.3 MPa (1500 psi). Kao što je pokazano u kasnijim primerima tehničkih rešenja pronalaska, čvrstoća na pritisak u ranoj starosti može se prilagoditi prilagođavanjem vrste i količine kalcijum sulfata, količine kalcijum aluminatnog cementa, i vrste i količine aktivatora sa alkalnim metalom koji se koristi u kompozicijama pronalaska.
Ponašanje pri skupljanu
[0211] SL. 3B prikazuje ponašanje pri skupljanju u veoma ranoj starosti cementne kompozicije u uporednom primeru 3.
[0212] Merenje skupljanja u vrlo ranoj starosti je započeto u starosti od 1 sata od trenutka kada su sirovine pomešane i izlivene. Kompozicija letećeg pepela aktivirana citratom alkalnog metala pokazala je izuzetno veliku količinu skupljanja. Utvrđeno je da izmereno maksimalno skupljanje prelazi oko 1% nakon 8-nedeljnog očvršćavanja na oko 24ºC (75°F)/50% RH. Takvi visoki nivoi skupljanja materijala čine materijal nezadovoljavajućim za većinu građevinskih primena. U većini građevinskih primena, skupljanje veće od oko 0.10% smatra se nepoželjno visokim.
Primer 4: dodavanje čistog kalcijum aluminatnog cementa u leteći pepeo - uporedni primer
[0213] Ovaj primer pokazuje fizička svojstva cementnih kompozicija koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement i alkalni citrat. Ovim je proučavan uticaj inkorporacije kalcijum aluminatnog cementa na skupljanje i otpornost na pucanje ispitivanih cementnih kompozicija koje sadrže leteći pepeo i alkalni citrat.
TABELE 6 i 7 prikazuju kompozicije sirovina različitih cementnih smeša 1-4 ispitivanih u ovom primeru. Ciment Fondu (HAC Fondu), kalcijum aluminatni cement, dostupan od kompanije Kerneos korišćen je kao komponenta cementnog reaktivnog praha u ovom ispitivanju. Količina kalcijum aluminatnog cementa koja se koristi u različitim smešama koje su ispitivane u ovom primeru varirala je i bila je jednaka 10 mas% i 30 mas% mase letećeg pepela. Kalijum citrat je dodat kao izvor alkalnog citrata u cementnim kompozicijama koje su ispitane u ovom primeru. Korišćeni kalcijum sulfat je bio USG zemljani malter kalcijum sulfat dihidrat. QUIKRETE sitni pesak komercijalnog stepena br. 1961 je koriščen zajedno sa AdvaCast 500, WR Grace superplastifikatorom.
Ponašanje pri početnom protoku materijala, ponašanje materijala pri sleganju i ponašanje materijala pri pucanju u ranoj starosti
[0214] TABELA 8 prikazuje ponašanje pri početnom protoku i pri sleganju binarnih mešavina letećeg pepela i kalcijum aluminatnog cementa ispitivanih u primeru 4. Obe ispitivane mešavine imale su dobro ponašanje protoka i veliki prečnik sloja, kako je primećeno u testu sleganja.
[0215] SL.4A prikazuje fotografije slegnutog sloja za uporedne mešavine 1 i 2 koje su ispitivane u primeru 4. Oba slegnuta sloja nakon sušenja razvila su značajne pukotine. Početak pukotina u slojevima počeo je da se javlja već 5 minuta nakon što su sirovine mešane zajedno. Broj pukotina i veličina pukotina značajno su porasli sa naknadnim sušenjem i stvrdnjavanjem materijala. Može se zaključiti da dodavanje kalcijum aluminatnog cementa u kompozicije letećeg pepela aktivirane alkalnim citratima dovodi do dimenzionalno nestabilnog materijala sklonog preteranom pucanju pri sušenju i stvrdnjavanju.
Ponašanje pri skupljanju
[0216] Uzorci pravougaone prizme izliveni su radi karakterizacije ponašanja pri skupljanju ispitivanih mešavina. Uzorci prizme za mešavinu 2 napukli su u kalupu (pre demoliranja) za manje od 1 sata nakon livenja zbog prekomernog skupljanja materijala.
[0217] SL. Slika 4B prikazuje ponašanje pri skupljanju za mešavinu 1. Merenje skupljanja je započeto u starosti od 4-sata od trenutka kada su sirovine pomešane zajedno da bi se formirala vodena kaša. Skupljanje materijala je mereno u ukupnom trajanju od oko 8-nedelja dok se materijal očvršćavao na 24 º (75 ° F)/50% RH. Može se primetiti da su se prizme za mešavinu 1 koje sadrže mešavinu letećeg pepela, cementa sa visokim sadržajem alumine, i citrata alkalnih metala veoma značajno smanjile. Izmereno skupljanje uzorka prizme za mešavinu 1 na kraju 8 nedelja je oko 1.08%
Primer 5
[0218] TABELE 6 i 7 prikazuju kompozicije sirovina dve geopolimerne cementne mešavine (mešavina 3 i mešavina 4 u tabelama 6 i 7) ovog pronalaska istražene u primeru 5. Količina kalcijum aluminatnog cementa korišćena u smešama kompozicija ovog primera bila je jednaka do 10% (mešavina 3) i 30% (mešavina 4) mase letećeg pepela. Sitno zrnasti zemljani malter dodat je u različitim količinama od 33.33 mas% na osnovu mase kalcijum aluminatnog cementa).
Ponašanje pri početnom protoku materijala, ponašanje materijala pri sleganju, i ponašanje materijala pri pucanju u ranoj starosti
[0219] TABELA 8 prikazuje prikazuje ponašanje pri početnom protoku i karakteristike sleganja geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska (mešavina 3 i mešavina 4 u tabeli 8) koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, sitnozrnasto zemljani malter, i alkalni citrat ispitano u primeru 5. Može se treba jasno uočiti da su sve ispitivane kompozicije smeša imale dobro ponašanje protoka. Posebno je važno napomenuti da su takva dobra svojstva protoka bila čak i pri odnosu vode i cementnih materijala od samo 0.25.
[0220] SL. 5A prikazuje fotografiju slegnutih slojeva za geopolimerne cementne kompozicije pronalaska ispitane u primeru 5. Slegnuti slojevi ovog primera nisu razvili pukotine pri sušenju kao što je to bio slučaj sa cementnim smešama za uporedni primer 4 koja ne sadrži zemljani malter. Prema tome, uključivanjem izvora kalcijum sulfata (sitnozrnasti zemljani malter) u cementnu smešu koja sadrži leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, i alkalni citrat dolazi do dimenzionalno stabilizovanih geopolimernih cementnih kompozicija koje poseduju superiornu otpornost na pucanje pri sušenju.
Ponašanje pri skupljanju
[0221] SL. 5B prikazuje grafikon ponašanja pri skupljanu geopolimerne cementne kompozicije pronalaska ispitane u primeru 5. Glavni cilj ovog ispitivanja bio je proučavanje uticaja inkorporacije kalcijum aluminatnog cementa u kombinaciji sa kalcijum sulfatom (zemljani malter) i citratom alkalnih metala na ponašanje pri skupljanu razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska.
[0222] Merenja skupljanja su započeta u starosti od 4-sata od trenutka kada su sirovine pomešane zajedno kako bi se formirala vodena kaša. Skupljane materijala mereno je u ukupnom trajanju od oko 8- nedelja dok je materijal očvršćavao na 24ºC (75°F)/50% RH.
[0223] Sledeći zaključci mogu se izvući iz ovog ispitivanja i SL.5B:
[0224] Inkorporacija kalcijum sulfata (zemljani malter) imala je značajan uticaj na poboljšanje otpornosti na pucanje i dimenzionalne stabilnosti geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje se sastoje od letećeg pepela, kalcijum aluminatnog cementa i citrata alkalnih metala. Za razliku od uporedne mešavine 1 pločice za test skupljanja iz uporednog primera 4 (bez zemljanog maltera) koje su pukle čak i pre skidanja kalupa, pločice za test skupljanja iz primera 5 koje sadrže kalcijum sulfat (zemljani malter) bile su potpuno stabilne i nisu dovele do pukotina ni pre ili nakon uklanjanja kalupa.
[0225] Izmereno maksimalno skupljanje geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (zemljani malter), i alkalni citrat bilo je znatno niže od onog od cementnih kompozicija koje sadrže samo leteći pepeo i alkalni citrat (primer 1). Na primer, geopolimerne cementne kompozicije pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (zemljani malter) i alkalni citrat imale su maksimalno izmereno skupljanje 0.14% u poređenju sa maksimalnim skupljanjem od oko 0.75% za uporednu smešu koja sadrži leteći pepeo i samo alkalni citrat (primer 1). Stoga se može zaključiti da dodavanje kalcijum sulfata cementnim kompozicijama koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement i alkalni citrat pomaže u značajnom smanjenju skupljanja materijala.
Vreme vezivanja
[0226] TABELA 9 prikazuje vreme vezivanja geopolimerne cementne kompozicije pronalaska ispitano u primeru 5.
[0227] Cementne kompozicije ispitane u primeru 5 imale su brzo vezivanje sa krajnjim vremenima vezivanja u rasponu od 20 do 40 minuta. Razvijene cementne kompozicije pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (zemljani mlater) i alkalni citrat imale su relativno duže vreme vezivanja od cementnih kompozicija koje sadrže samo leteći pepeo i alkalni citrat kako se vidi u primeru 1. Za cementnu kompoziciju koja sadrži leteći pepeo i alkalni citrat iz primera 1, vreme konačnog vezivanja je bilo oko 15 minuta. Izuzetno kratko vreme vezivanja predstavlja problem za većinu praktičnih primena jer kratak radni vek materijala (rok trajanja) uzrokuje značajne poteškoće pri obradi materijala za brzo vezivanje pomoću opreme i alata uključenih u stvarnu primenu na terenu.
Čvrstoće na pritisak
[0228] TABELA 10 prikazuje ponašanje čvrstoće na pritisak razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (zemljani malter), i alkalne citrate ispitano u primeru 5.
[0229] Ovim je proučavan uticaj inkorporacije kalcijum aluminatnog cementa u kombinaciji sa kalcijum sulfat dihidratom (sitnozrni zemljani malter) na ranu starost i krajnje ponašanje čvrstoće na pritisak razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska. Podaci ukazuju na sledeće:
[0230] Čvrstoća na pritisak geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitivana u ovom primeru nastavila je da raste kao funkcija vremena.
[0231] Čvrstoća u ranoj starosti (4-sata i 24-sata) mešavina povećala se sa povećanjem količine zemljanog maltera u cementnoj kompoziciji.
[0232] 4-satne čvrstoće na pritisak u ranoj starosti materijala bile su u višku od 9.7 MPa (1400 psi) sa upotrebom zemljanog maltera kao komponente ispitivanih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska.
[0233] 24-satne čvrstoće na pritisak u ranoj starosti materijala bile su u višku od 13.8 MPa (2000 psi) sa primenom zemljanog materijala kao komponente ispitivanih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska. Važno je napomenuti da je 24-satna čvrstoća pritisak za mešavinu 3 sa 30 delova kalcijum aluminatnog cementa i 10 delova kalcijum sulfata bio veoma visok na oko 28.6 MPa (4150 psi).
[0234] 28-dnevna čvrstoća na pritisak geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitivana u ovom primeru bila je veoma visoka, 47.6 MPa (6900 psi) za mešavinu 3 i oko 27.6 MPa (4000 psi) za mešavinu 4.
[0235] U tehničkim rešenjima predmetnog pronalaska prikazanim u ovom primeru, neočekivano je pronađeno da kada se aluminosilikatni mineral, aktivator sa alkalnim metalom, kalcijum aluminatni cement i kalcijum sulfat pomešaju zajedno, dobijena reakcija bila je manje egzotermna od dve odvojene reakcije a vreme geliranja i vreme stvrdnjavanja značajno su produženi.
[0236] Takođe je utvrđeno da postoji značajno smanjenje skupljanja materijala kada su aluminosilikatni mineral i aktivator sa alkalnim metalom reagovali zajedno sa kalcijum aluminatnim cementom i kalcijum sulfatom kako je gore razmatrano u paragrafu opisa.
Primer 6
[0237] TABELA 11 prikazuje kompozicije sirovina geopolimernih cementnih smeša ispitanih u ovom primeru, kao što je prikazano u TABELI 6. Količina kalcijum aluminatnog cementa upotrebljena u kompozicijama smeša ovog primera bila je jednaka 30 mas% mase letećeg pepela. Kalcijum sulfat dihidrat (zemljani malter) dodat je pri različitim nivoima količina (5 mas%, 10 mas%, 20 mas%, i 30 mas% mase letećeg pepela i kalcijum aluminatnog cementa) u raznim ispitivanim kompozicijama smeša. Leteći pepeo je leteći pepeo klase C, Campbell Power Plant, West Olive, MI, kalcijum sulfat dihidrat je USG zemljani malter, kalcijum aluminatni cement je Ciment Fondu (HAC Fondu), Kerneos Inc, pesak je QUIKRETE sitni pesak komercijalnog stepena br.1961 a superplastifikator je AdvaCast 500, od WR Grace.
TABELA 11: Kompozicije ispitivane u primeru 6
Sirovina Mešavina 1 Mešavina 2 Mešavina 3 Mešavina 4
Ponašanje pri početnom protoku materijala, ponašanje materijala pri sleganju, ponašanje materijala pri pucanju u ranoj starosti
[0238] TABELA 12 prikazuje ponašanje pri početnom protoku i karakteristike sleganja geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže leteži pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (poslednji plaster), i alkalne citrate ispitano u primeru 6.
[0239] Sve ispitivane smeše kompozicija imale su dobro samonivelirajuće, protočno ponašanje i slojeve velikog prečnika, što je primećeno u testu sleganja. Visoko sleganje i samonivelirajuće ponašanje bilo je moguće postići pri odnosu voda/cementni materijali od samo 0.275.
[0240] SL. 6A prikazuje fotografije slegnutih slojeva za geopolimerne cementne kompozicije pronalaska u primeru 6. Slegnuti slojevi u ovom primeru nisu razvili pucanje pri sušenju za razliku od cementnih smeša iz uporednog primera 4 koje ne sadrže kalcijum sulfat (zemljani malter). Tako se može zaključiti da se unošenjem kalcijum sulfata (zemljanog maltera) u cementnu smešu koja se sastoji od letećeg pepela, kalcijum aluminatnog cementa i alkalnog citrata dolazi do dimenzionalno stabilnih geopolimernih cementnih kompozicija koje imaju superiornu otpornost na pucanje pri sušenju.
Ponašanje pri skupljanju
[0241] SL. 6B prikazuje ponašanje pri skupljanu geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitivanih u primeru 6. Ovo prikazuje uticaj inkorporacije kalcijum aluminatnog cementa u kombinaciji sa kalcijum sulfatom (kalcijum sulfat dihidrat ili zemljani malter) na ponašanje pri skupljanu razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska.
[0242] Merenja skupljana su započete u starosti od 4-sata od trenutka kada su sirovine pomešane zajedno da bi se formirala vodena kaša. Skupljanje materijala je mereno u ukupnom trajanju od 8-nedelja tokom očvršćavanja materijala na 24 ºC (75°F)/50% RH.
[0243] Sledeći važni zaključci mogu se izvući iz ovog ispitivanja i SL.6B:
[0244] Inkorporacija kalcijum sulfata (zemljani malter) imala je značajan uticaj na poboljšanje otpornosti na pucanje i dimenzionalnu stabilnost geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koji sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement i alkalni citrat. Suprotno pločicama za test skupljanja iz uporednog primera 4 (bez zemljanog maltera) koje su pukle i pre uklanjanja kalupa, pločice za test skupljanja iz primera 6 koje sadrže kalcijum sulfat (sitnozrnati zemljani malter) bile su potpuno stabilne i nisu dovele do pukotina bilo pre ili posle uklanjanja kalupa.
[0245] Izmereno maksimalno skupljano geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (sitnozrnasti zemljani malter), i alkalni citrat bilo je znatno niže od onog u cementnim kompozicijama koje sadrže samo leteći pepeo i alkalni citrat (primer 1). Na primer, geopolimerne cementne kompozicije pronalaska koje se sastoje od letećeg pepela, kalcijum aluminatnog cementa, kalcijum sulfata (sitnozrnasti zemljani malter), i alkalog citrata imale su maksimalno skupljanje od oko 0.13% do 0.24% u poređenju sa maksimalnim skupljanjem od oko 0.75% za uporednu smešu koja sadrži samo leteći pepeo i alkalni citrat (primer 1). Stoga, dodavanje sitnozrnog zemljanog maltera u cementne kompozicije koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, i alkalni citrat pomaže da se značajno smanji skupljane materijala.
[0246] Povećanje količine kalcijum sulfata (zemljani malter) pri nivoima korišćenim u ovom primeru rezultovalo je ukupnim smanjenjem maksimalnog skupljanja materijala. Može se primetiti da je pri količini kalcijum sulfata (zemljani malter) od 16.7 mas.% skupljanje materijala bilo 0.24% (mešavina 1). Povećanje kalcijum sulfata (zemljani malter) na 33.3 mas% i 66.7 mas% rezultovalo je smanjenjem skupljanja materijala na vrednost od oko 0.13% (mešavina 2 i mešavina 3). Dalje povećanje količine kalcijuma sulfata (zemljani malter) do 100 mas% rezultovalo je laganim povećanjem skupljanja na vrednost od oko 0.15%
Oslobađanje toplote i ponašanje pri povećanju temperature kaše
[0247] SL. 6C prikazuje egzotermno ponašanje i ponašanje pri povećanju temperature kaše geopolimernih cementnih kompozicija pronalasku ispitanih u primeru 6. Cementne kompozicije iz primera 6 koje se sastoje od letećeg pepela, kalcijum aluminatnog cementa, kalcijum sulfata (zemljani malter), i alkalnog citrata pokazuju samo vrlo umereno ponašanje pri porastu temperature. Umereno oslobađanje toplote i niski porast temperature unutar materijala tokom faze očvršćavanja ključni su za sprečavanje prekomernog toplotnog širenja i posledičnog pucanja i ometanja materijala. Ovaj aspekt postaje još važniji kada se materijal koristi u slučaju gde su velike debljine materijala izlivene u stvarnoj primeni na terenu. Geopolimerne cementne kompozicije pronalaska koje su ispitane u ovom primeru stavljene su na uvid javnosti kao veoma korisne u ovom posebnom aspektu jer bi dovele do manjeg toplotnog širenja i povećane otpornosti na pucanje usled toplote u stvarnim primenama na terenu.
Vreme vezivanja
[0248] TABELA 13 prikazuje vreme vezivanja geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitanih u primeru 6, koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (sitnozrnasti zemljani malter), i alkalni citrat.
[0249] Sve cementne kompozicije ispitane u ovom primeru pokazale su krajnje vreme vezivanja u rasponu od 30 do 50 minuta. Nasuprot tome, cementna kompozicija koja sadrži leteći pepeo i alkalni citrat izpPrimera 1 imala je vreme konačnog vezivanja 15 minuta.
Čvrstoća na pritisak
[0250] TABELA 14 prikazuje krajnje ponašanje čvrstoće na pritisak u ranoj starosti razvijene geopolimerne cementne kompozicije pronalaska koja sadrži leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (sitnozrnasti zemljani malter), i alkalni citratat iz primer 6.
[0251] Iz ove studije se mogu izvući sledeća zapažanja:
Čvrstoća na pritisak geopolimerne cementne kompozicije pronalaska u ovom primeru nastavila se povećavati u funkciji vremena.
[0252] 4-satne čvrstoće na pritisak u ranoj starosti materijala bile su veće od 5.2 MPa (750 psi) uz upotrebu kalcijum sulfata (zemljanog maltera) kao komponente ispitivane geopolimerne cementne kompozicije pronalaska.
[0253] 24-satne čvrstoće na pritisak u ranoj starosti materijala bile su veće od 10.3 MPa (1500 psi) uz upotrebu kalcijum sulfata (zemljanog maltera) kao komponente ispitivane geopolimerne cementne kompozicije pronalaska.
[0254] 28-dnevne čvrstoće na pritisak svih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitivane u ovom primeru bile su veoma visoke pri manjim količinama kalcijum sulfata (zemljani malter) i smanjivale su se sa povećanjem količine kalcijum sulfata. Na primer, 28-dnevna čvrstoća na pritisak mešavine 1 sa 16.7% kalcijum sulfata i mešavine 2 sa 33.3% kalcijum sulfata bila je 36.0 MPa (5221 psi) i 28.3 MPa (4108 psi), redom. S druge strane, za mešavinu # 4 sa 100% kalcijum sulfatom, 28-dnevna čvrstoća na pritisak pala je na 19.7 MPa (2855 psi).
Primer 7
[0255] Ovaj primer upoređuje kompozicije pronalaska koje sadrže kalcijum aluminatni cement u različitim količinama u smešama koje sadrže leteći pepeo, kalcijum sulfat (sitnozrnati kalcijum sulfat dihidrat ili zemljani malter) i alkalni citrat.
[0256] TABELA 15 prikazuje kompozicije sirovina geopolimernih cementnih smeša ispitivanih u ovom primeru. Količina kalcijum aluminatnog cementa korišćena u kompozicijama smeša ovog primera bila je jednaka 40 mas%, 60 mas% i 80 mas% mase letećeg pepela klase C. Kalcijum sulfat u obliku sitnozrnastog USG zemljanog maltera je dodat pri nivoima količina od 30 mas% mase kalcijum aluminatnog cementa i13.3, 20 i 26.7 mas % letećeg pepela. Kalcijum aluminatni cement je bio Ciment Fondu (HAC Fondu), Kerneos, Inc., pesak je QUIKRETE sitni pesak komercijalnog stepena br.1961 a superplastifikator je AdvaCast 500, WR Grace.
TABELA 15 – Kompozicije iz primera 7
Ponašanje pri početnom protoku materijala, ponašanje materijala pri sleganju, ponašanje materijala pri pucanju u ranoj starosti
[0257] TABELA 16 prikazuje ponašanje pri početnom protoku i karakteristike sleganja geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat dihidrat (sitnozrnasti poslednji plaster), i alkalni citrat ispitivanih u primeru 7.
[0258] Sve ispitivane kompozicije smeša imale su dobro ponašanje protoka što je primećeno u testu sleganja.
Ponašanje pri skupljanju
[0259] SL. 7 prikazuje podatke za ponašanje pri skupljanu geopolimernih cementnih kompozicija 7 pronalaska u ovom primeru.
[0260] Merenja skupljanja su započeta u starosti od 4-sata od trenutka kada su sirovine pomešane zajedno da bi se formirala vodena kaša. Skupljanje materijala je mereno u ukupnom trajanju od oko 8-nedelja dok se materijal očvršćavao na 24 ºC (75°F)/50% RH.
[0261] Ovaj primer je pokazao sledeće:
Nasuprot pločicama za test skupljanja iz uporednog primera 4 (bez kalcijum sulfata) koje su pukle čak i pre uklanjanja kalupa, pločice za test za skupljanja iz primera 7 koje sadrže kalcijum sulfat (sitnozrnasti zemljani malter) su bile potpuno stabilne i nisu dovele do pukotina pre ili posle ukljanjanja kalupa.
[0262] Geopolimerne cementne kompozicije pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (sitnozrnasti zemljani malter), i alkalni citrat imale su maksimalno skupljane ekstremno nisko od oko manje od 0.06% u poređenju sa maksimalnim skupljanem od oko 0.75% za uporednu kompoziciju smeše koja sadrži samo leteći pepeo ialkalni citrate (primer 1).
Vreme vezivanja
[0263] TABELA 17 prikazuje vreme vezivanja geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska iz primer 7.
[0264] Sve geopolimerne cementne kompozicije pronalaska pokazale su brzo ponašanje pri vezivanju. Međutim, kompozicija smeše pronalaska koja je ispitana u ovom primeru sadrži leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum-sulfat (sitnozrnasti zemljani malter), i alkalni citrat imala je relativno duže vreme vezivanja od cementne kompozicije iz stanja tehnike koja sadrži samo leteći pepeo i alkalni citrat (primer 1). Krajnje vreme vezivanja geopolimerne cementne kompozicije mešavine 1, 2, i 3 pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat dihidrat (zemljani malter), i kalijum citrat je bilo od oko 30 do oko 45 minuta u poređenju sa izuzetno brzim konačnim vremenom vezivanja od oko 15 minuta za kompoziciju smeše koja sadrži samo leteći pepeo i kalijum citrat (primer 1).
Čvrstoća na pritisak
[0265] TABELA 18 prikazuje ponašanje čvrstoće na pritisak razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (sitnotrnasti zemljani malter), i alkalni citrat ispitivanih u primeru 7.
[0266] Sledeći zaključci mogu se izvući:
Čvrstoća na pritisak geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitivanih u ovom primeru nastavila je da raste sa vremenom.
[0267] 4-satna čvrstoća na pritisak u ranoj starosti materijala bila je veća od 10.3 MPa (1500 psi) sa upotrebom kalcijum aluminatnog cementa, kalcijum sulfata (sitnozrnasti zemljani malter) i alkalnog citrata kao dela geopolimerne cementne kompozicije pronalaska. Slično, 24-satne čvrstoće na pritisak kompozicija pronalaska bile su veće od 13.1 MPa (1900 psi).
Primer 8
[0268] Ovaj primer prikazuje fizička svojstva razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat u obliku sitnozrnastog anhidrovanog kalcijum sulfata (tj., anhidrita) i alkalnog citrata, pomešane kao što je prikazano u TABELI 6. TABELA 19 prikazuje kompozicije sirovina geopolimernih cementnih smeša ispitivanih u ovom primeru. Mešavina 1 predstavlja uporednu kompoziciju ispitivanu u primeru 8. Količina kalcijum aluminatnog cementa upotrebljena u kompozicijama smeša ovog primera bila je jednaka 0 mas%, 30 mas%, 60 mas% i 90 mas% mase letećeg pepela. Anhidrit (USG SNOW WHITE Filler) je dodat u količini od 33.33 mas% mase kalcijum aluminatnog cementa (CIMENT Fondu HAC Fondu) i 0, 10, 20 i 30 mas.% letećeg pepela u kompozicije smeša. KUIKRETE sitni pesak komercijalnog stepena br. 1961. i BASF CASTAMENT FS20 superplastifikator su korišćeni.
TABELA 19: Geopolimerne kompozicije iz primera 8
Sirovina Mešavina 1 Mešavina 2 Mešavina 3 Mešavina 4
Ponašanje pri početnom protoku materijala, ponašanje materijala pri sleganju, i ponašanje materijala pri pucanju u ranoj starosti
[0269] TABELA 20 prikazuje ponašanje pri početnom protoku i karakteristike sleganja geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat u obliku anhidrita, i alkalni citrat ispitivanih u primeru 8.
[0270] Sve ispitivane kompozicije smeša imale su dobro samonivelirajuće, ponašanje protoka i veliki prečnik sloja kao što je primećeno u testu sleganja. Posebno je važno napomenuti da je tako veliko sleganje i samonivelirajuće ponašanje bilo moguće postići pri odnosu voda/cementni materijali od samo 0.25.
[0271] Slegnuti slojevi za sve četiri smeše koje sadrže kalcijum sulfat u obliku anhidrita bili su u odličnom stanju i nisu razvili pukotine.
Ponašanje pri skupljanju
[0272] SL. 8 prikazuje ponašanje pri skupljanu geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitivanih u primeru 8. Merenja skupljanja su započeta pri starosti od 4-sata do vremena dok sirovine nisu pomešane zajedno da se formira vodena kaša. Skupljanje materijala je izmereno za ukupno trajanje od oko 8-nedelja dok se materijal očvršćava na 24 ºC (75°F)/50% relativne vlažnosti (RH).
[0273] Iz ovog ispitivanja mogu se izvući sledeći važni zaključci:
Za razliku od pločica za test skupljanja iz uporednog primera 4 (bez kalcijum sulfata) koje su pukle i pre uklanjanja kalupa, pločice za test skupljanja iz primera 8 koji sadrže kalcijum aluminatni cement, anhidrovani kalcijum sulfat (anhidrit), i alkalni citrat potpuno su stabilne i nisu rezultovale pukotinama pre ili posle uklanjanja kalupa.
[0274] Geopolimerne cementne kompozicije nekih tehničkih rešenja pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (anhidrit) i alkalni citrat imaju maksimalno skupljanje između 0.21% do 0.26% u poređenju sa maksimalnim skupljanjem od oko 0.75% za uporednu kompoziciju smeše koja sadrži samo leteći pepeo i alkalni citrat (primer 1) i oko 0.62% za uporednu mešavinu 1 ovog primera koja takođe sadrži leteći pepeo i samo alkalni citrat.
[0275] Najniže skupljane je dobijeno za mešavinu 2 koja sadrži kalcijum aluminatni cement pri 30 mas% količine letećeg pepela i kalcijum sulfat (anhidrit) pri 33.3 mas% količine kalcijum aluminata.
Čvrstoća na pritisak
[0276] TABELA 21 prikazuje ponašanje čvrstoće na pritisak razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (anhidrit), i alkalni citrat ispitivanih u primeru 8.
[0277] Primer je proučavao uticaj inkorporacije kalcijum aluminatnog cementa u kombinaciji sa kalcijum sulfatom u obliku anhidrita kako u ranoj starosti, tako i na krajnju čvrstoću na pritisak razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku. Iz ove studije se mogu izvući sledeća važna zapažanja:
[0278] Čvrstoća na pritisak geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitivana u ovom primeru nastavila je da se povećava kao fukncija vremena.
[0279] Čvrstoća na pritisak u ranoj starosti kao i krajnja čvrstoća na pritisak kompozicije smeše bez kalcijum sulfata (uporedna mešavina 1) bile su niže u poređenju sa onim za cementne kompozicije u poređenju sa onim za cementne kompozicije pronalaska koje sadrže kalcijum sulfat (mešavine 2 do 4).
[0280] Čvrstoće na pritisak u ranoj starosti (4-sata i 24-sata) geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže kalcijum aluminatni cement i kalcijum sulfat u obliku anhidrita bile su izuzetno visoke. Na primer, mešavina 3 koja sadrži kalcijum aluminatni cement u količini od 60 mas% letećeg pepela i anhidrit u količini 33.33 mas% kalcijum aluminatnog cementa postigla je čvrstoću na pritisak od 34.7 MPa (5032 psi) za samo 4 sata i 46.8 MPa (6789 psi) za 24 sata. Slično, mešavina 4 koja sadrži kalcijum aluminatni cement u količini od 80 mas% letećeg pepela i anhidrit u količini od 33.33 mas% kalcijum aluminatnog cementa postigla je čvrstoću na pritisak od 42.6 MPa (6173 psi) za samo 4 sata i 56.4 MPa (8183 psi) za 24 sata.
[0281] 28-dnevne čvrstoće na pritisak svih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminat, kalcijum sulfat u obliku anhidrita, i kalijum citrat bile su izuzetno visoke u veće od 69 MPa (10000 psi).
[0282] Tako je vrlo iznenađujuće pronađeno da upotreba nerastvorljivog anhidrovanog kalcijum sulfata (anhidritnog ili mrtvog spaljenog anhidrita) obezbeđuje brže vezivanje, superiornu brzinu razvoja čvrstoće na pritisak i veću krajnju čvrstoću na pritisak od one dobijene upotrebom kalcijum sulfat dihidrata relativno veće rastvorljivosti (videti primer 7).
[0283] Još jedna neočekivana karakteristika tehničkih rešenja ovog pronalaska je zavisnost ponašanja pri vezivanju i čvrstoće na pritisak od vrsta kalcijum sulfata koji se koriste u kompozicijama pronalaska.
Primer 9
[0284] TABELA 22 prikazuje kompozicije sirovina geopolimernih cementnih smeša ispitivanih u primeru, kao što je prikazano u TABELI 6.
[0285] Količina upotrebljenog kalcijum aluminatnog cementa u kompozicijama smeša ovog primera bila je jednaka 40 mas% mase letećeg pepela. Zemljani malter je dodat u količini od 33.3mas% mase kalcijum aluminatnog cementa i 13.3 mas % letećeg pepela klase C. Natrijum citrat dihidrat je korišćen kao hemijski aktivator sa alkalnim metalom u svim ispitivanim kompozicijama smeša. Odnos vode prema cementnom materijalu korišćen u ovom ispitivanju bio je jednak 0.30. QUIKRETE sitni pesak komercijalnog stepena br. 1961 i BASF CASTAMENT FS20 superplastifikator.
Ponašanje materijala pri sleganju i ponašanje materijala pri pucanju u ranoj starosti
[0286] TABELA 23 prikazuje ponašanje pri početnom protoku i karakteristike sleganja geopolimernih cementnih kompozicija tehničkog rešenja pronalaska koje sadrže leteži pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat dihidrat (sitnozrnasti zemljani malter), i alkalni citrat ispitivanih u primeru 9.
[0287] Kompozicije smeše sa odnosom pesak/cementni materijali u opsegu od 0.75 do 1.50 (mešavine 1, 2 i 3) imaju dobro ponašanje protoka kao što je primećeno u testu sleganja. Sa druge strane, kompozicija smeše sa odnosom pesak/cementni materijali od 2.5 (mešavina 4) bio je vrlo krut sa lošim svojstvima protoka.
Ponašanje pri skupljanju
[0288] SL. 9A prikazuje ponašanje pri skupljanu geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitivanih u primeru 9. Glavni cilj ovog ispitivanja bio je proučavanje uticaja inkorporacije kalcijum aluminatnog cementa u kombinaciji sa sitnozrnastim kalcijum sulfat dihidratom (zemljani malter) i alkalnim citratom na ponašanje pri skupljanju razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže različitu količinu pesak u smeši.
[0289] Merenje skupljana započeto je pri starosti od 4-sata od trenutka kada su sirovine pomešane zajedno da bi se formirala vodena kaša. Skupljanje materijala je mereno u ukupnom trajanju od oko 8-nedelja dok se materijal očvršćavao pri 24 ºC (75°F)/50% RH.
[0290] Sledeći zaključci su izvedeni iz ovog primera i SL.9A:
[0291] Za razliku od pločica za test skupljanja iz uporednog primera 4 (mešavina 2 bez kalcijum sulfata), koje su pukle pre uklanjanja kalupa, pločice za test skupljanja primera 9 koje sadrže kalcijum sulfat dihidrat u obliku sitnozrnastog zemljanog maltera bile su potpuno stabilne i nisu pukle pre ili posle uklanjanja kalupa.
[0292] Geopolimerne cementne kompozicije pronalaska (primer 9) koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminijum cement, kalcijum sulfat dihidrat (sitnozrnasti zemljani malter), i alkalni citrat pokazale su veoma nisko skupljanje sa maksimalnim skupljanjem manjim od 0.05% u poređenju sa maksimalnim skupljanjem od oko 0.75% za uporednu kompoziciju smeše koja sadrži leteći pepeo i alkalni citrat u primeru 1.
Oslobađanje toplote i ponašanje pri povećanju temperature kaše
[0293] SL. 9B prikazuje egzotermno ponašanje i povećanje temperature kaše geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitivanih u primeru 9. Cementne kompozicije ovog primera koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (sitnozrnasti zemljani mlater), i alkalni citrat pokazuju samo vrlo umereno povećanje temperature. Maksimalni porast temperature iznosio je samo oko 55.6 ºC (100°F) sa neto porastom temperature manjim od 16.7 ºC (30°F). Niži stepen porasta temperature koristan je u većini primena jer pruža superiornu toplotnu stabilnost i smanjeni potencijal toplotnog kretanja i pucanja usled toplote, posebno kada je materijal slab u vrlo ranim fazama očvršćavanja.
Vreme vezivanja
[0294] TABELA 24 prikazuje vreme vezivanja geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitivanih u primeru 9.
[0295] Sve cementne kompozicije ispitivane u ovom primeru imale su brzo vezivanje. Krajnje vreme vezivanja geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska u ovom primeru koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (zemljani malter) i natrijum citrat bilo je u rasponu oko 55 minuta do oko 65 minuta u poređenju sa izuzetno brzim krajnjim vremenom vezivanja od oko 15 minuta za kompoziciju smeše koja sadrži samo leteći pepeo i natrijum citrat (primer 1). Izuzetno kratko vreme vezivanja je problematično za neke primene.
Čvrstoća na pritisak
[0296] TABELA 25 prikazuje ponašanje čvrstoće na pritisak razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (sitnozrnasti zemljani malter), i alkalni citrate ispitivanih u primeru 9.
[0297] Sledeća zapažanja se mogu izvući iz ove studije:
Čvrstoća na pritisak geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska u ovom primeru je nastavila da se povećava u funkciji vremena. Može se primetiti da su različite geopolimerne kompozicije pronalasku ispitane u ovom primeru postigle zadovoljavajuću ranu starost i krajnji razvoj čvrstoće.
Primer 10
[0298] TABELA 26 prikazuje kompozicije sirovina geopolimernih cementnih smeša, koje su iste kao i u primeru 9.
[0299] Količina kalcijum aluminatnog cementa upotrebljena u kompozicijama smeša ovog primera bila je jednaka 40 mas% mase letećeg pepela. Kalcijum sulfat dihidrat (zemljani malter) je dodat u količini od 33.3 mas% mase kalcijum aluminatnog cementa i 13.3 mas% letećeg pepela klase C. Kalijum citrat je korišćen kao hemijski aktivatorsa alkalnim metalom u svim kompozicijama smešama u ovom primeru. Odnos vode i cementnih materijala korišćen u ovom ispitivanju bio je 0.25. Uticaj količine superplastifikatora na performanse cementnih kompozicija prema pronalasku je ispitivan u primeru.
Ponašanje materijala pri sleganju i ponašanje materijala pri pucanju u ranoj starosti
[0300] TABELA 27 prikazuje ponašanje pri početnom protoku i karakteristike sleganja geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (sitnozrnasti zemljani malter), i alkalni citrat ispitivanih u primeru 10.
[0301] Može se primetiti da su sve kompozicije smeša pronalaska ispitane u ovom primeru imale dobro ponašanje pri protoku. Ponašanje pri protoku kompozicija poboljšano je ugradnjom superplastifikatora u kompozicije smeša. Nije primećeno poboljšanje protoka i sleganja sa povećanjem količine superplastifikatora preko 0.80%
Ponašanje pri skupljanju
[0302] SL. 10 prikazuje ponašanje pri skupljanu geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitivanih u primeru 10. Glavni cilj ovog ispitivanja bio je proučavanje uticaja inkorporacije kalcijum aluminatnog cementa u kombinaciji sa sitnozrnastim kalcijum sulfat dihidratom (zemljani malter) i alkalnim citratom na ponašanje pri skupljanju razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže različite količine superplastifikatora u smeši.
[0303] Merenja skupljanja su započeta pri starosti od 4-sata od trenutka kada su sirovine pomešane zajedno da bi se formirala vodena kaša. Skupljanje materijala je mereno u ukupnom trajanju od oko 8-nedelja dok se materijal očvršćavao pri 24 ºC (75°F)/50% RH.
[0304] sledeći zaključci mogu se izvesti iz ovog ispitivanja i SL.10:
[0305] Za razliku od pločica za test skupljanja uporednog primera 4 (mešavina 2 bez kalcijum sulfata), koje su pukle pre uklanjanja kalupa, pločice za test skupljanja iz primera 10 koje sadrže kalcijum sulfat u obliku sitnozrnastog zemljanog maltera bile su potpuno stabilne i nisu pukle, bilo pre ili posle uklanjanja kalupa.
[0306] Geopolimerne cementne kompozicije jednog tehničkog rešenja pronalaska (primer 10) koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat dihidrat (sitnozrnasti zemljani malter), i alkalni citrat pokazale su veoma nisko skupljanje sa maksimalnim skupljanjem manjim od 0.1 % u poređenju sa maksimalnim skupljanjem od oko 0.75% za kompoziciju smeše koja sadrži leteći pepeo i alkalni citrat (primer 1).
[0307] Količina skupljana se blago povećala sa povećanjem količine superplastifikatora. Može se primetiti da je za mešavinu 2 sa količinom superplastifikatora od 0.4%, maksimalno skupljanje bilo oko 0.05%; s druge strane, za mešavinu 4 sa količinom superplastifikatora od 1.2%, maksimalno skupljanje se povećalo za malu količinu na vrednost od oko 0.08%.
Čvrstoća na pritisak
[0308] TABELA 28 prikazuje ponašanje čvrstoće na pritisak razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (sitnozrnasti zemljani malter), i alkalni citrate ispitivanih u primeru 10.
[0309] Sledeća zapažanja se mogu izvući iz ove studije:
Čvrstoće na pritisak geopolimernih cementnih kompozicija ovog tehničkog rešenja pronalaska nastavile su da rastu u funkciji vremena. Različite ispitivane kompozicije postigle su zadovoljavajuću ranu starost i najveću čvrstoću.
[0310] Čvrstoće na pritisak u ranoj starosti (4-sata i 24-sata) geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrži leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat dihidrat (zemljani malter), i alkalni citrate bile su izuzetno visoki i veće od 13.8 MPa (2000 psi) u starosti od 4-sata i preko 20.7 MPa (3000 psi) u starosti od 24-sata.
[0311] 28-dnevne čvrstoće na pritisak svih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminat, kalcijum sulfat dihidrat (zemljani malter) i alkalni citrat bile su izuzetno visokog raspona od oko 32.8 MPa (4750 psi) do oko 46.5 MPa (6750 psi).
Primer 11
[0312] TABELE 29 i 30 prikazuju kompozicije sirovina cementnih smeša ispitivanih u ovom primeru.
[0313] Količina kalcijum aluminatnog cementa korišćena u kompozicijama smeša ovog primera bila je jednaka 40 mas% mase letećeg pepela. Zemljani malter korišćen u ovom ispitivanju dodat je pri količinu od 33.33 mas% mase kalcijum aluminatnog cemenat. Portland cement je dodat u mešavinu#1 do mešavine #3 u količinama od 6.1 mas%, 14 mas%, i 24.6 mas% ukupnog cementnog materijala, redom. Odnos vode prema cementnom materijale bio je jednak 0.275 za sve ispitane smeše. Leteći pepeo klase C, Campbell Power Plant, West Olive, MI, USG zemljani malter, Ciment Fondu (HAC Fondu), Kerneos, Inc. kalcijum aluminatni cement, Holcim portland cement vrste I, Mason City, Iowa, QUIKRETE sitni pesak komercijalnog stepena br. 1961 i AdvaCast 500, WR Grace.
Tabela 29: Geopolimerne cementne kompozicije smeše sa reaktivnim prahom iz primera 11 u masenim delovima
Ponašanje pri početnom protoku i ponašanje pri sleganju
[0314] TABELA 31 prikazuje ponašanje pri početnom protoku i karakteristike sleganja cementnih kompozicija koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat (zemljani malter), portland cement, i alkalni citrat ispitivanih u primeru 11.
[0315] Na ponašanje pri protoku i ponašanje pri sleganju kompozicija negativno je uticao porast količine portland cementa u kompoziciji.
Ponašanje pri skupljanu
[0316] SL. 11 prikazuje ponašanje pri skupljanu geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitivanih u primeru 11. Merenja skupljana su započeta u starosti od 4 sata od trenutka kada su sirovine pomešane zajedno da bi se formirala vodena kaša. Skupljanje materijala je mereno u ukupnom trajanju od oko 8-nedelja dok se materijal očvršćavao pri 24 ºC (75°F)/50% RH.
[0317] Sledeći zaključci mogu se izvesti iz ovog primera i SL.11: Inkorporacija portland cement značajno je povećala skupljane ispitivanih cementnih kompozicija. Konačne vrednosti skupljana za različite ispitivane mešavine su tabelarno prikazane u TABELI 32.
TABELA 32 – Konačne vrednosti skupljana za kompozicije smeša ispitivane
[0318] Kako je detaljno objašnjeno u gornjem opisu, ovaj prajmer prikazuje neočekivane rezultate dobijene dodavanjem portland cementa tehničkim rešenjima predmetnog pronalaska kada portlandcement ima negativan uticaj na ponašanje pri skupljanju kompozicija. Ovaj primer pokazuje da se veličina skupljana povećava proporcionalno sa povećanjem količine portland cementa u kompozicijama.
[0319] Dodavanje portland cementa cementnim kompozicijama pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat, i alkalni citrat značajno povećavajući skupljanje materijala.
[0320] Na osnovu testiranja ovog tehničkog rešenja, dodavanje portland cementa u dimenzionalno stabilne geopolimerne kompozicije pronalaska se ne preporučuje i treba ga ograničiti na vrlo male količine, poželjno ne prelazeći 15 mas% ukupne mase cementnih materijala.
Primer 12
[0321] TABELA 33 prikazuje kompoziciju sirovina geopolimerne cementne smeše ispitivane u ovom primeru 12.
[0322] Ovaj primer ispituje inkorporaciju i peska i lakih keramičkih mikrosfera kao punioca kompoziciji. Natrijum citrat je bio dodat u količinu od 2 mas% mase ukupnog cementnog materijala. Kalcijum sulfat dihidrat je dodat pri 13.3 mas% letećeg pepela a kalcijum aluminat je dodat pri 40 mas% letećeg pepela klase C. Class Leteći pepeo klase C (Campbell Power Plant, West Olive, MI,) USG zemljani malter, kalcijum aluminatni cement (Ciment Fondu (HAC Fondu), Kerneos, Inc), QUIKRETE sitni pesak komercijalnog stepena br. 1961, keramičke mikrosfere (Kish kompanija) i BASF CASTAMENT FS20 superplastifikator.
Ponašanje materijala pri početnom protoku, ponašanje materijala pri sleganju, i ponašanje materijala pri pucanju u ranoj starosti
[0323] TABELA 34 prikazuje ponašanje pri početnom protoku i sleganje geopolimernih cementnih kompozicija ispitivanih u ovom primeru koji sadrži lako punilo.
[0324] Na osnovu rezultata prikazanih u TABELI 34 može se zaključiti da kompozicije smeša pronalaska koje sadrže lako puniolo imaju dobru obradivost i samonivelirajuća svojstva.
Ponašanje pri skupljanu
[0325] SL. 12 prikazuje ponašanje pri skupljanu geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitivanih u primeru 12.
[0326] Merenja skupljana su započeta u starosti od 4-sata od trenutka kada su sirovine pomešane zajedno da bi se formirala vodena kaša. Skupljanje materijala je mereno u ukupnom trajanju od oko 8-nedelja dok se materijal očvršćavao pri 24 ºC (75°F)/50% RH.
[0327] Uočeno je da je cementna kompozicija pronalaska koja sadrži lako punilo pokazala izuzetno nisko dimenzionalno pomeranje u funkciji vremena.
pH
[0328] Površinski pH potpuno očvrslih geopolimernih kompozicija navedenih u TABELI 39 meren je prema ASTM F710-11 testnoj metodi i nađeno je 9.82. Za merenje površinske pH vrednosti korišćen je Extech PH150-C Exstick pH metar za beton.
Primer 13
[0329] TABELA 35 prikazuje kompoziciju sirovine geopolimerne cementne kompozicije ispitivane u ovom primeru 13. Ovaj primer uključuje kalcijum aluminatni cement i kalcijum sulfoaluminatni cement u kompoziciju. Kalcijum sulfat dihidrat je bio dodat pri 10 mas % letećeg pepela klase C a kalcijum aluminatni cement je bio dodat pri 10, 20 i 40 mas % letećeg pepela. Kalcijum sulfoaluminatni cement je bio dodat pri 20 mas % letećeg pepela. Korišćeni su leteći pepeo je leteći pepeo klase C, (Campbell Power Plant, West Olive, MI), USG zemljani malter kalcijum sulfat dihidrat, (Denka SC1) kalcijum aluminatni cement, FASTROCK 500 (CTS kompanija) kalcijum sulfoaluminat, QUIKRETE sitni pesak komercijalnog stepena br.
1961 i BASF Castament FS 20 superplastifikator. Natrijum citrat je bio dodat u količini od 2 mas% mase cementnih materijala.
Ponašanje pri početnim protokom i ponašanje pri sleganju
[0330] TABELA 36 prikazuje ponašanje pri početnom protoku i karakteristike sleganja cementnih kompozicija nekih tehničkih rešenja pronalaska koja sadrža leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfoaluminatni cement, kalcijum sulfat (zemljani malter), i alkalni citrat ispitivanih u primeru 13.
[0331] Na osnovu rezultata prikazanih u TABELI 36, kompozicije smeše pronalaska koje sadrže kalcijum aluminatni cement i kalcijum sulfoaluminatni cement imaju dobru obradivost i samonivelirajuća svojstva.
Čvrstoća na pritisak
[0332] TABELA 37 prikazuje ponašanje čvrstoće na pritisak razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija prema nekim tehničkim rešenjima pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfoaluminatni cement, kalcijum sulfat dihidrat (sitnozrnasti zemljani malter) i alkalni citrat ispitan u primeru 13.
[0333] Iz ove studije izvedeni su sledeći zaključci:
Čvrstoća na pritisak geopolimernih cementnih kompozicija prema nekim tehničkim rešenjima pronalaska koje sadrže i kalcijum aluminatni cement i kalcijum sulfoaluminatni cement nastavila je da raste kao funkcija vremena. Različite ispitane kompozicije postigle su zadovoljavajuću ranu i krajnju čvrstoću.
[0334] Čvrstoće na pritisak u ranoj starosti (4-sata i 24-sata) geopolimernih cementnih kompozicija prema nekim tehničkim rešenjima pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfoaluminatni cement, kalcijum sulfat dihidrat (zemljani malter) i alkalni citrat bile su izuzetno visoke i više od oko 17.2 MPa (2500 psi) pri starosti od 4 sata i preko 23.5 MPa (3400 psi) pri starosti od 24 sata.
[0335] 28-dnevne čvrstoće na pritisak svih geopolimernih cementnih kompozicija prema nekim tehničkim rešenjima pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminat, kalcijum sulfoaluminatni cement, kalcijum sulfat (zemljani malter) i alkalni citrat bile su izuzetno visoke i prelazile su oko 48.3 MPa (7000 psi).
Primer 14
[0336] Ovaj primer prikazuje fizička svojstva razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat u obliku sitnozrnastog kalcijum sulfat dihidrata i alkalnog citrata. TABELA 38 prikazuje kompozicije sirovina geopolimernih cementnih smeša koje su ispitivane u ovom primeru. Sve smeše su sadržavale kalcijum aluminatni cement u kome je glavna faza kalcijum aluminata bila dodekakalcijum hepta aluminat (12CaO·7Al2O3ili C12A7). Ovaj kalcijum aluminatni cement je komercijalno dostupan sa trgovačkim imenom TERNAL EV kompanije Kerneos Inc. Količina korišćenog kalcijum aluminatnog cementa u kompozicijama smeša iz ovog primera je bila jednaka 10 mas%, 20 mas%, 30 mas% i 40 mas% mase letećeg pepela. Sitnozrnasti kalcijum sulfat dihidrat korišćen u ovom primeru imao je srednju veličinu čestica jednaku 13 mikrona dostupan od kompanije USG sa trgovačkim imenom USG Terra Alba Filler. U ispitivane kompozicije smeša dodat je kalcijum sulfat dihidrat u količini od 50 mas% mase kalcijum aluminatnog cementa i 5, 10, 15 i 20 mas% letećeg pepela.
Ponašanje materijala pri sleganju i ponašanje materijala pri pucanju u ranoj starosti
[0337] TABELA 39 prikazuje ponašanje pri sleganju geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat dihidrat i alkalni citrat u primeru 14.
[0338] Sve ispitane kompozicije smeša su imale dobru fluidnost kako je primećeno u testu sleganja.
[0339] Svi slegnuti slojevi za sve četiri mešavine koje sadrže sitnozrnasti kalcijum sulfat dihidrat su bili u izvrsnom stanju i nije došlo ni do kakvog pucanja.
Ponašanje pri skupljanju
[0340] SL. 13 prikazuje ponašanje pri skupljanju geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku u primeru 14. Merenja skupljanja su započeta pri starosti od 4 sata od trenutka kada su sirovine pomešane zajedno da bi se formirala vodena kaša. Skupljanje materijala je mereno u ukupnom trajanju od oko 8 nedelja pri očvršćavanju materijala na 24ºC (75°F)/50% relativne vlažnosti (RH).
[0341] Iz ovog ispitivanja mogu se izvući sledeći važni zaključci:
Nasuprot pločicama za test skupljanja iz uporednog primera 4 (bez kalcijum sulfata) koje su pukle i pre uklanjanja kalupa, trake skupljanja iz primera 14 koji sadrži kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat dihidrat i alkalni citrat bile su potpuno stabilne i nisu rezultirale pukotinama ni pre ni posle uklanjanja kalupa.
[0342] Geopolimerne cementne kompozicije prema nekim tehničkim rešenjima pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat dihidrat i alkalni citrat imaju maksimalno skupljanje između 0.04% do 0.08% u poređenju sa maksimalnim skupljanjem od oko 0.75% za uporednu kompoziciju smeše koja sadrži samo leteći pepeo i alkalni citrat (primer 1).
[0343] Vrednost maksimalnog skupljanja se smanjivala sa povećanjem količine kalcijum aluminatnog cementa u kompoziciji. Mešavina 1 koja sadrži kalcijum aluminatni cement pri 10 mas% letećeg pepela imala je maksimalno skupljanje od oko 0.08%; s druge strane, mešavina 3 koja sadrži kalcijum aluminatni cement pri 30 mas% letećeg pepela imala je maksimalno skupljanje od samo oko 0.05%, a mešavina 4 koja sadrži kalcijum aluminatni cement pri 40 mas% letećeg pepela imala je maksimalno skupljanje samo oko 0.04%.
Vreme vezivanja
[0344] TABELA 40 prikazuje vreme vezivanja geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitanih u primeru 14.
[0345] Sve ispitane geopolimerne cementne kompozicije u ovom primeru imale su brzo vezivanje. Vremena konačnog vezivanja geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku iz ovog primera kretala su se od oko 69 minuta do oko 76 minuta u poređenju sa izuzetno brzim vremenom završnog vezivanja od oko 15 minuta za kompoziciju smeše koja sadrži samo leteći pepeo i natrijum citrat (primer 1). Treba napomenuti da izuzetno kratko vreme vezivanja može biti problematično za neke primene.
Čvrstoća na pritisak
[0346] TABELA 41 prikazuje ponašanje čvrstoće na pritisak razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat dihidrat, i alkalni citrat ispitan u primeru 14.
[0347] Primer je proučavao uticaj inkorporacije kalcijum aluminatnog cementa u kombinaciji sa sitnozrnastim kalcijum sulfat dihidratom i na ranu starost i krajnju čvrstoću na pritisak razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku. Iz ove studije se mogu izvući sledeća važna zapažanja:
[0348] Čvrstoća na pritisak geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku ispitivanih u ovom primeru nastavila je da raste kao funkcija vremena. 28-dnevne čvrstoće pod pritiskom svih geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat dihidrat i kalijum citrat bile su izuzetno visoke i prelazile su 35.5 MPa (5000 psi). Štaviše, 56-dnevne čvrstoće pod pritiskom svih geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku bile su još veće i premašile su 48.3 (7000 psi).
[0349] Mešavina 2 koja sadrži kalcijum aluminatni cement pri 20 mas% količine letećeg pepela dala je najveću konačnu čvrstoću pod pritiskom koja premašuje 65.5 MPa (9500 psi) pri starosti od 56 dana.
Primer 15
[0350] Ovaj primer prikazuje uticaj različitih oblika kalcijum sulfata na fizička svojstva razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat i alkalni citrat. Upoređene su tri različite vrste kalcijum sulfata - kalcijum sulfat dihidrat, anhidrovani kalcijum sulfat (anhidrit) i kalcijum sulfat hemihidrat. TABELA 42 prikazuje kompozicije sirovina geopolimernih cementnih smeša ispitivanih u ovom primeru. Sve smeše su sadržavale kalcijum aluminatni cement u kome je glavna kalcijum aluminatna faza bio dodekakalcijum hepta-aluminat (12CaO·7Al2O3ili C12A7). Ovaj kalcijum aluminatni cement je komercijalno dostupan sa trgovačkim imenom TERNAL EV od Kerneos Inc. Količina kalcijum aluminatnog cementa koja se koristi u kompozicijama smeša ovog primera bila je jednaka 20 mas% mase letećeg pepela. Vrsta kalcijum sulfata sadržana u različitim kompozicijama smeša koji su ispitivani u ovom primeru bila je sledeća: kalcijum sulfat dihidrat u Mešavini 1, anhidrovani kalcijum sulfat (anhidrit) u Mešavini 2 i kalcijum sulfat hemihidrat u Mešavini 3. Svi kalcijum sulfati su dodati u količina jednakoj 50 mas% mase kalcijum aluminatnog cementa i 10 mas% letećeg pepela u ispitivanim kompozicijama smeša.
Ponašanje materijala pri sleganju i ponašanje materijala pri pucanju u ranoj starosti
[0351] TABELA 43 prikazuje ponašanje pri sleganju geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitanih u primeru 15.
[0352] Sve kompozicije smeša koje su ispitivane imale su dobru fluidnost što je primećeno u testu sleganja. Važno je napomenuti da su kompozicije smeša sa anhidrovanim kalcijum sulfatom (mešavina 2) i hemihidrat kalcijum sulfatom (mešavina 3) dale bolju fluidnost u poređenju sa mešavinom koja sadrži kalcijum sulfat dihidrat (mešavina 1).
[0353] Slegnuti slojevi za sve tri mešavine koje sadrže različite oblike kalcijum sulfata su bili u izuzetnom stanju i nisu razvile nikakvo pucanje.
Ponašanje pri skupljanju
[0354] SL. 14 prikazuje ponašanje pri skupljanju za geopolimerne cementne kompozicije pronalaska ispitane u primeru 15. Merenja skupljanja su započeta pri starosti od 4-sata od vremena kada su sirovine pomešane zajedno da se formira vodena kaša. Skupljanje materijala je mereno tokom ukupnog trajanja od oko 8-nedelja dok materijal očvršćava na 24 ºC (75°F)/50% relativn evlažnosti (RH).
[0355] Iz ove istrage mogu se izvući sledeći važni zaključci:
Nasuprot pločicama za test skupljanja iz uporednog primera 4 (bez kalcijum sulfata) koje su pukle pre uklanjanja kalupa, pločice za test skupljanja iz primera 15 koje su sadržale kalcijum aluminatni cement, različite oblike kalcijum sulfata i alkalni citrat bile su potpuno stabilne i nisu dovele ni do kakvih pukotina pre ili posle uklanjanja kalupa.
[0356] Geopolimerne cementne kompozicije prema nekim tehničkim rešenjima pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, različite oblike kalcijum sulfata i alkalni citrat imale su maksimalno skupljanje između 0.06% do 0.10% u poređenju sa maksimalnim skupljanjem od oko 0.75% za uporedne kompozicije smeša koje sadrže samo leteći pepeo i alkalni citrat (primer 1).
[0357] Vrednost maksimalnog skupljanja varirala je u zavisnosti od vrste kalcijum sulfata u kompozicijama. Mešavina 1 koja sadrži kalcijum sulfat dihidrat i mešavina 3 koja sadrži hemihidrat kalcijum sulfata imala je manje maksimalno skupljanje od oko 0.06% u poređenju sa mešavinom 3 koja sadrži anhidrovani kalcijum sulfat (anhidrit) koja je dala maksimalno skupljanje od oko 0.10%
Vreme vezivanja
[0358] TABELA 44 prikazuje vreme vezivanja geopolimernih cementnih kompozicija koje su ispitane u primeru 15.
[0359] Sve geopolimerne cementne kompozicije ispitivane u ovom primeru pokazale su brzo vezivanje. Vremena konačnog vezivanja geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku iz ovog primera kretala su se od oko 42 minuta do oko 71 minuta u poređenju sa izuzetno brzim završnim vremenom vezivanja od oko 15 minuta za kompoziciju smeše koja sadrži samo leteći pepeo i samo natrijum citrat (primer 1). Treba napomenuti da izuzetno kratko vreme vezivanja može biti problematično za neke primene.
[0360] Vreme vezivanja geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku zavisilo je od vrste kalcijum sulfata koji se koristi kao deo kompozicije smeše. Kompozicija koja sadrži anhidrovani kalcijum sulfat (anhidrit) (mešavina 2) dala je najbrže vreme vezivanja; s druge strane, druga inventivna kompozicija (mešavina 1) koja sadrži kalcijum sulfat dihidrat obezbedila je najduže vreme vezivanja.
Čvrstoća na pritisak
[0361] TABELA 45 prikazuje ponašanje čvrstoće na pritisak razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku koje sadrže različite vrste kalcijum sulfata ispitivane u primeru 15.
[0362] Ovaj primer je proučavao uticaj inkorporacije različitih vrsta kalcijum sulfata na ponašanje čvrstoće na pritisak kako u ranoj starosti, tako i krajnje za razvijene geopolimerne cementne kompozicije prema pronalasku. Iz ove studije se mogu izvući sledeća važna zapažanja:
[0363] Čvrstoća na pritisak geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku nastavila je da raste kao funkcija vremena, bez obzira na vrstu kalcijum sulfata koji se koristi u smeši.
[0364] Kako 28-dnevna tako i 56-dnevna čvrstoća na pritisak geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku koje sadrže različite vrste kalcijum-sulfata, letećeg pepela, kalcijum aluminatnog cementa i kalijum citrata bile su izuzetno visoke i prelazile su 48.3 MPa (7000 psi).
[0365] Mešavina 2 koja sadrži anhidrovan kalcijum sulfat (anhidrit) imala je bržu stopu razvoja čvrstoće pod pritiskom i najveću konačnu čvrstoću pod pritiskom u poređenju sa mešavinama sa kalcijum sulfat dihidratom (mešavina 1) i kalcijum sulfat hemihidratom (mešavina 3).
[0366] Krajnja čvrstoća na pritisak geopolimerne kompozicije prema pronalasku koja sadrži anhidrovani kalcijum sulfat (anhidrit) bila je veća od 68.9 MPa (10000 psi).
Primer 16
[0367] Ovaj primer proučava fizička svojstva razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija ovog tehničkog rešenja pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat hemihidrat sa hidroksidom alkalnog metala (natrijum hidroksid) ili smešom hidroksida alkalnog metala (natrijum hidroksid) i kiseline (limunska kiselina).
[0368] TABELA 46 prikazuje kompozicije sirovina geopolimernih cementnih smeša ispitivanih u ovom primeru. Sve smeše su sadržavale kalcijum aluminatni cement u kome je glavna kalcijum aluminatna faza bio dodekakalcijum hepta aluminat (12CaO·7Al2O3ili C12A7). Ovaj kalcijum aluminatni cement je komercijalno dostupan sa trgovačkim imenom TERNAL EV od Kerneos Inc. Količina kalcijum aluminatnog cementa koja se koristi u smešama u ovom primeru bila je jednaka sa 20 mas% letećeg pepela. Jedna mešavina (mešavina 2) koja je ispitivana sadržala je samo natrijum hidroksid kao hemijski aktivator i bila je bez limunske kiseline. U mešavini 3, mešavini 4 i mešavini 5, smeša natrijum hidroksida i limunske kiseline je dodata cementnim kompozicijama prema pronalasku da deluje kao hemijski aktivator. Slično, jedna od mešavina (mešavina 1) je sadržala samo limunsku kiselinu za hemijsku aktivaciju i bila je bez natrijum hidroksida.
TABELA 46: Geopolimerne kompozicije iz primera 16
Sirovina Mešavina 1 Mešavina 2 Mešavina 3 Mešavina 4 Mešavina 5
Ponašanje pri sleganju
[0369] TABELA 47 prikazuje ponašanje pri sleganju geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska ispitivanih u primeru 16.
[0370] Za mešavinu 1 koja sadrži limunsku kiselinu, ali bez natrijum hidroksida, materijal iz mešalice je bio izuzetno krut i potpuno nepodesan za rad nakon mešanja. S druge strane, kompozicije mešavina koje sadrže natrijum hidroksid (mešavina 2) ili mešavinu natrijum hidroksida i limunske kiseline (mešavina 3, mešavina 4 i mešavina 5) lako su obrađivane, što takođe pokazuje njihov relativno veliki prečnik sloja u testu sleganja. Ovu dobru obradivost je bilo moguće dobiti čak i pri izuzetno niskom odnosu vode/cementnih materijala od oko 0.30. Za standardne materijale na bazi portland cementa ili gipsa, takva svojstva protoka i samonivelirajuće ponašanje mogu se postići samo ako odnos voda/cementni materijali prelazi oko 0.45.
Ponašanje pri skupljanju
[0371] SL. 15 prikazuje ponašanje pri skupljanju geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku ispitanih u primeru 16. Merenja skupljanja su započeta u starosti od 4-sata od trenutka kada su sirovine pomešane zajedno da bi se formirala vodena kaša. Skupljanje materijala je mereno u ukupnom trajanju od oko 8-nedelja dok se materijal očvršćava na 24 ºC (75°F)/50% relativne vlažnosti (RH).
[0372] Iz ovog ispitivanja i slike 15 mogu se izvući sledeći važni zaključci:
[0373] Nasuprot pločicama za test skupljanja iz uporednog primera 4 (bez kalcijum sulfata) koje su pukle i pre uklanjanja kalupa, pločice za test skupljanja iz primera 16 koje sadrže kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat hemihidrat, hidroksid alkalnog metala (sa ili bez limunske kiseline) bile su potpuno stabilne i nije došlo ni do kakvih pukotina pre ili posle uklanjanja kalupa.
[0374] Cementna kompozicija prema pronalasku koja sadrži natrijum hidroksid samo kao hemijski aktivator (mešavina 2) pokazala je vrlo nisko maksimalno skupljanje od oko 0.05%. Cementne kompozicije prema pronalasku koje sadrže mešavinu natrijum hidroksida i limunske kiseline kao hemijskog aktivatora (mešavina 3, mešavina 4 i mešavina 5) takođe su pokazale veoma nisko maksimalno skupljanje od oko 0.10%. Važno je napomenuti da su cementne kompozicije koje sadrže 1% natrijum hidroksida i limunsku kiselinu do 1% (mešavina 3 i mešavina 4) imale vrlo nisko maksimalno skupljanje od oko 0.05%. Za mešavinu 5 koja sadrži 1% natrijum hidroksida i 2% limunske kiseline, maksimalno skupljanje se povećalo na oko 0.08%.
Vreme vezivanja
[0375] TABELA 48 prikazuje vreme vezivanja geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska koje su ispitane u primeru 16.
[0376] Sve geopolimerne cementne kompozicije ispitane u ovom primeru (mešavina 2 sa mešavinom 5) pokazale su vrlo brzo vezivanje sa krajnjim vremenom vezivanja u rasponu od oko 62 minuta do 172 minuta. U slučaju mešavine 1, bez natrijum hidroksida, krajnje vreme vezivanja bilo je izuzetno dugo više od 5 sati. S druge strane, mešavine koje sadrže mešavinu natrijum hidroksida i limunske kiseline (mešavina 4 i mešavina 5) imale su izuzetno brzo vezivanje sa krajnjim vremenom vezivanja od oko 1 sat.
Čvrstoća na pritisak
[0377] TABELA 49 prikazuje ponašanje čvrstoće na pritisak razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku istraženih u Primeru 16.
[0378] Iz ove studije mogu se izvući sledeći važni zaključci:
Cementna kompozicija bez baze alkalnih metala (natrijum hidroksid) (mešavina 1) pokazala je izuzetno loše ponašanje čvrstoće na pritisak. I u ranoj strosti i krajnja čvrstoća na pritisak za ovu mešavinu (mešavina 1) bile su izuzetno niske i značajno inferiorne u odnosu na geopolimerne kompozicije prema pronalasku koje su sadržale ili natrijum hidroksid (mešavina 2) ili smešu natrijum hidroksida i limunske kiseline (mešavina 3 do mešavina 5).
[0379] 28-dnevne čvrstoće pod pritiskom svih geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku koje sadrže smešu natrijum hidroksida i limunske kiseline (mešavina 3 do mešavina 5) bile su izuzetno visoke i prelazile su 34.5 MPa (5000 psi). Štaviše, 56-dnevna čvrstoća na pritisak svih geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku koje sadrže smešu natrijum hidroksida i limunske kiseline (mešavina 3 do mešavina 5) bila je još veća i prelazila je 51.7 MPa (7500 psi).
Primer 17
[0380] Ovaj primer proučava fizička svojstva razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija ovog tehničkog rešenja pronalaska koje sadrže leteći pepeo, kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat hemihidrat sa silikatom alkalnog metala (natrijum silikat) ili smešom silikata alkalnog metala (natrijum silikat) ) i kiseline (limunska kiselina).
[0381] TABELA 50 prikazuje kompozicije sirovina geopolimernih cementnih smeša ispitivanih u ovom primeru. Sve smeše su sadržavale kalcijum aluminatni cement u kome je glavna kalcijum aluminatna faza bio dodekakalcijum hepta-aluminat (12CaO·7Al2O3ili C12A7). Ovaj kalcijum aluminatni cement je komercijalno dostupan sa trgovačkim imenom TERNAL EV iz Kerneos Inc. Količina kalcijum aluminatnog cementa koja se koristi u smešama u ovom primeru bila je jednaka 20 mas% letećeg pepela. Mešavina 1 do mešavina 3 su sadržale samo natrijum silikat kao hemijski aktivator i nisu imale limunsku kiselinu. U mešavini 4 i mešavini 5, mešavina natrijum silikata i limunske kiseline je dodata cementnim kompozicijama prema pronalasku da deluje kao hemijski aktivator.
Ponašanje pri sleganju
[0382] TABELA 51 prikazuje ponašanje pri sleganju geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska istraženih u primeru 17.
[0383] Kompozicije mešavina koje sadrže samo natrijum silikat (mešavina 1 do mešavina 3) ili mešavina natrijum silikata i limunske kiseline (mešavina 4 i mešavina 5) lako su obradive, na šta ukazuje njihov relativno veliki prečnik sloja u testu sleganja. Dobra obradivost se mogla postići čak i pri izuzetno niskom odnosu vode/cementnih materijala od oko 0.30. Za standardne materijale na bazi gipsa na bazi portland cementa, takva svojstva tečenja i samonivelirajuće ponašanje mogu se postići samo ako odnos voda/cementni materijali prelazi oko 0.45.
Ponašanje pri skupljanju
[0384] SL. 16 prikazuje ponašanje pri skupljanju geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku ispitanih u primeru 17. Merenja skupljanja su započeta u starosti od 4-sata od trenutka kada su sirovine pomešane zajedno da bi se formirala vodena kaša. Skupljanje materijala je mereno u ukupnom trajanju od oko 8-nedelja pri očvršćavanju materijala na 24 ºC (75°F)/50% relativne vlažnosti (RH).
[0385] Iz ove istrage i slike 16 mogu se izvući sledeći važni zaključci:
[0386] Nasuprot pločicama za test skupljanja iz uporednog primera 4 (bez kalcijum sulfata) koje su ispucale pre uklanjanja kalupa, pločice za test skupljanja iz primera 17 koje sadrže kalcijum aluminatni cement, kalcijum sulfat hemihidrat, silikat alkalnog metala (sa ili bez limunske kiseline) bile su potpuno stabilne i nisu rezultirale pukotinama pre ili posle uklanjanja kalupa.
[0387] Sve geopolimerne cementne kompozicije prema pronalasku koje sadrže ili natrijum silikat ili mešavinu natrijum silikata i limunske kiseline kao hemijskog aktivatora pokazale su vrlo nisko maksimalno skupljanje od oko 0.05%.
Vreme vezivanja
[0388] TABELA 52 prikazuje vreme vezivanja geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska istraženih u primeru 17.
[0389] Sve geopolimerne cementne kompozicije koje su ispitane u ovom primeru koje sadrže natrijum silikat pokazale su sporije vezivanje u poređenju sa geopolimernim kompozicijama prema pronalasku koje su ispitane u primeru 16 koje sadrže natrijum hidroksid. Mešavina 1 do mešavina 4 su imale konačno vreme vezivanja duže od 5 sati. Mešavina 5 koja sadrži mešavinu natrijum silikata i limunske kiseline najbrže se veže sa krajnjim vremenom vezivanja od oko 3 sata i 45 minuta.
Čvrstoća na pritisak
[0390] TABELA 53 prikazuje ponašanje čvrstoće na pritisak razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska istraženih u primeru 17.
[0391] Iz ove studije mogu se izvući sledeći važni zaključci:
Cementna kompozicija bez baze alkalnih metala (natrijum silikat) (mešavina 1 iz primera 16) pokazala je izuzetno loše ponašanje pod pritiskom. Krajnja čvrstoća na pritisak kompozicija smeša koje sadrže ili natrijum silikat ili mešavinu natrijum silikata i limunske kiseline kao hemijskim aktivatorom bila je znatno superiornija od čvrstoće na pritisak smeše u odsustvu natrijum silikata (mešavina 1 iz primera 16).
[0392] Krajnje čvrstoće pod pritiskom svih geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku koje su ispitane u ovom primeru, koje sadrže ili natrijum silikat ili mešavinu natrijum silikata i limunske kiseline, bile su zadovoljavajuće i veće od oko 27.6 MPa (4000 psi).
Primer 18
[0393] Cilj ovog primera bio je proučavanje uticaja mešavina kalcijum aluminatnog cementa i kalcijum sulfoaluminatnog cementa na fizička svojstva geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku. TABELA 54 prikazuje kompozicije sirovina geopolimernih cementnih smeša ispitivanih u ovom primeru. Sve smeše su sadržavale kalcijum aluminatni cement u kome je glavna kalcijum aluminatna faza bio dodekakalcijum hepta aluminat (12CaO·7Al2O3ili C12A7). Ovaj kalcijum aluminatni cement je komercijalno dostupan pod trgovačkim imenom TERNAL EV iz Kerneos Inc. Mešavina 2 do mešavina 5 sadržavale su mešavinu kalcijum aluminatnog cementa i kalcijum sulfoaluminatnog cementa. Korišćeni kalcijum sulfoaluminatni cement bio je Fastrock 500 iz kompanije CTS. Mešavina 5 pokazuje performanse geopolimerne kompozicije prema pronalasku koja sadrži litijum karbonat.
Ponašanje materijala pri sleganju i ponašanje materijala pri pucanju u ranom stadijumu
[0394] TABELA 55 prikazuje ponašanje pri sleganju geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska istraženih u primeru 18.
[0395] Sve kompozicije mešavina koje su ispitivane imale su dobru fluidnost što je primećeno u testu sleganja.
[0396] Slegnuti slojevi za svih pet mešavina su bili u izvrsnom stanju i nisu razvili pukotine.
Ponašanje pri skupljanju
[0397] SL. 17 prikazuje ponašanje pri skupljanju geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku istraženih u primeru 18. Merenja skupljanja su započeta u starosti od 4-sata od trenutka kada su sirovine pomešane zajedno da bi se formirala vodena kaša. Skupljanje materijala je mereno u ukupnom trajanju od oko 8-nedelja pri očvršćavanju materijala na 24 ºC (75°F)/50% relativne vlažnosti (RH).
[0398] Iz ove istrage mogu se izvući sledeći važni zaključci:
Suprotno od pločica za test skupljanja iz uporednog primera 4 (bez kalcijum sulfata) koje su pukle i pre skidanja kalupa, pločice za test skupljanja iz primera 18 bile su potpuno stabilne i nisu dovele do pukotina ni pre ni posle uklanjanja kalupa.
[0399] Geopolimerne cementne kompozicije iz tehničkog rešenja pronalaska koje su ispitivane u ovom primeru imale su maksimalno skupljanje manje od 0.10% u poređenju sa maksimalnim skupljanjem od oko 0.75% za uporednu smešu koja sadrži samo leteći pepeo i alkalni citrat (primer 1).
[0400] Rezultati iz ovog primera takođe pokazuju da su geopolimerne cementne kompozicije prema pronalasku koje sadrže različite mešavine kalcijum aluminatnog cementa i kalcijum sulfoaluminatnog cementa sposobne da obezbede odličnu dimenzionalnu stabilnost sa izuzetno malim skupljanjem.
Vreme vezivanja
[0401] TABELA 56 prikazuje vreme vezivanja geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska istraženih u primeru 18.
[0402] Sve geopolimerne cementne kompozicije ispitane u ovom primeru imale su brzo vezivanje. Vremena konačnog vezivanja geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku ovog primera kretala su se od oko 66 minuta do oko 150 minuta u poređenju sa izuzetno brzim vremenom završnog vezivanja od oko 15 minuta za smešu koja sadrži samo leteći pepeo i samo natrijum citrat (primer 1). Mora se napomenuti da je izuzetno kratko vreme vezivanja problematično za većinu praktičnih primena.
[0403] Rezultati iz ovog primera takođe pokazuju da su geopolimerne cementne kompozicije prema pronalasku koje sadrže različite mešavine kalcijum aluminatnog cementa i kalcijum sulfoaluminatnog cementa sposobne da obezbede brzo vezivanje uz održavanje dovoljno dugog „otvorenog“ vremena.
[0404] Poređenje rezultata za mešavinu 4 i mešavinu 5 jasno pokazuje da dodavanje litijum karbonata ima efekat povećanja vremena vezivanja nekih tehničkih rešenja geopolimernih kompozicija ovog pronalaska. Ovaj rezultat je veoma iznenađujući i neočekivan po tome što se primećuje da litijumova so (litijum karbonat) deluje kao usporavač u nekim tehničkim rešenjima ovog pronalaska. Treba napomenuti da je ovo uočeno ponašanje suprotno onome što je dobro poznato u tehnici o uticaju soli litijuma, kao što je litijum karbonat, na ponašanje pri vezivanju u sistemima vezivnih sredstava na bazi kalcijum aluminatnog cementa. Stanje tehnike o kalcijum aluminatnim cementima uči da soli litijuma, poput litijum karbonata, deluju kao ubrzivači vezivanja, čime se smanjuje početno i konačno vreme vezivanja materijala. Predmetni nalaz, prikazan u ovom primeru, odsupa od onoga što je dobro poznato u tehnici i utvrđuje da soli litijuma, poput litijum karbonata, imaju usporavajući efekat u ranim fazama reakcije (početno i konačno vreme vezivanja) nekih tehničkih rešenja geopolimernih cementnih kompozita prema pronalasku.
Čvrstoća na pritisak
[0405] TABELA 57 prikazuje ponašanje čvrstoće na pritisak razvijenih geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku ispitivanih u primeru 18.
[0406] Iz ove studije se mogu izvući sledeća važna zapažanja:
Rezultati iz ovog primera pokazuju da su geopolimerne cementne kompozicije prema pronalasku koje sadrže različite mešavine kalcijum aluminatnog cementa i kalcijum sulfoaluminatnog cementa sposobne da obezbede brzu stopu razvoja čvrstoće pod pritiskom. Brzina razvoja čvrstoće može se prilagoditi podešavanjem količine kalcijum aluminatnog cementa i kalcijum sulfoaluminatnog cementa i njihovog relativnog udela u geopolimernim cementnim kompozicijama prema pronalasku.
[0407] Čvrstoća na pritisak geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku ispitivanih u ovom primeru nastavila je da raste kao funkcija vremena. 28-dnevne čvrstoće na pritisak u nekim tehničkim rešenjima geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku bile su izuzetno visoke, dajući rezultate veće od 34.5 MPa (5000 psi).
[0408] Vreme vezivanja i rezultati čvrstoće pod pritiskom za mešavinu 5 su ponovo veoma iznenađujući i neočekivani. Upoređujući vreme vezivanja i rezultate čvrstoće pod pritiskom za mešavinu 4 i mešavinu 5 u različitim starostima, može se uočiti i zaključiti da tokom ranih faza reakcije hidratacije litijum karbonat deluje kao usporavač vezivanja, čime se povećava početno i konačno vreme vezivanja nekih tehničkih rešenja geopolimernih cementnih kompozicija ovog pronalaska; s druge strane, tokom kasnijih faza reakcije hidratacije, isti (litijum karbonat) deluje kao akcelerator čime se povećava brzina razvoja čvrstoće i krajnja čvrstoća nekih tehničkih rešenja geopolimernih cementnih kompozicija ovog pronalaska.
Primer 19
[0409] Cilj ovog primera je bio proučavanje uticaja dodavanja soli litijuma na ponašanje pri vezivanju geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku. TABELA 58 prikazuje kompozicije sirovina geopolimernih cementnih mešavina ispitivanih u ovom primeru. Sve smeše su sadržavale kalcijum aluminatni cement u kome je glavna kalcijum aluminatna faza bio dodekakalcijum hepta-aluminat (12CaO·7Al2O3ili C12A7). Ovaj kalcijum aluminatni cement je komercijalno dostupan sa trgovačkim imenom TERNAL EV iz Kerneos Inc. Mešavina 2 i mešavina 3 sadržavale su litijumovu so u obliku litijum karbonata.
Vreme vezivanja
[0410] TABELA 59 prikazuje vreme vezivanja geopolimernih cementnih kompozicija pronalaska istraženih u primeru 19.
[0411] Sve geopolimerne cementne kompozicije ispitivane u ovom primeru imale su brzo vezivanje. Vremena konačnog vezivanja geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku iz ovog primera kretala su se od oko 75 minuta do oko 132 minuta u poređenju sa izuzetno brzim vremenom završnog vezivanja od oko 15 minuta za kompoziciju smeše koja sadrži samo leteći pepeo i natrijum citrat (primer 1). Mora se napomenuti da je izuzetno kratko vreme vezivanja problematično za većinu praktičnih primena.
[0412] Rezultati iz ovog primera jasno pokazuju da dodavanje litijum karbonata ima efekat povećanja vremena vezivanja nekih tehničkih rešenja ovog pronalaska. Ovaj rezultat je veoma iznenađujući i neočekivan po tome što se primećuje da litijumova so (litijum karbonat) deluje kao usporavač u nekim tehničkim rešenjima ovog pronalaska. Treba napomenuti da je ovo uočeno ponašanje suprotno onome što je dobro poznato u tehnici o uticaju soli litijuma, kao što je litijum karbonat, na ponašanje pri vezivanju u sistemima vezivnih sredstava na bazi kalcijum aluminatnog cementa. Stanje tehnike o kalcijum aluminatnim cementima uči da soli litijuma, poput litijum-karbonata, deluju kao ubrzivači vezivanja, čime se smanjuje početno i konačno vreme vezivanja materijala. Predmetni nalaz, prikazan u ovom primeru, uči dalje od onoga što je dobro poznato u tehnici i utvrđuje da soli litijuma, poput litijum karbonata, imaju usporavajući efekat u ranim fazama reakcije (početno i konačno vreme vezivanja) nekih tehničkih rešenja geopolimernih cementnih kompozicija prema pronalasku.
[0413] Geopolimerni kompoziti nekih poželjnih tehničkih rešenja pronalaska prikazani u primerima imaju primenu u brojnim komercijalnim proizvodima. Posebno se kompoziti mogu koristiti za;
Proizvode za popravku puteva i zakrpe na putevima, saobraćajne noseće površine i trotoare, kako je prikazano nekim svojstvima stavljenim na uvid javnosti u primerima 5, 6, 9, 10, 14, 15, 16, 18 i 19;
Opeke i sintetičko kamenje, kako je prikazano nekim svojstvima stavljenim na uvid javnosti u primerima 5,6, 9, 12 i 14;
Materijale za popravku zidova, podova i plafona i vezivne maltere, plaster i materijale za oblaganje površina, kako je prikazano nekim svojstvima stavljenim na uvid javnosti u primerima 9,10,11,14, 18 i 19;
Krovne materijale, kako je prikazano nekim svojstvima stavljenim na uvid javnosti u primerima 5, 6, 14 i 18;
Proizvode od mlaznog betona koji su prskani cementni proizvodi koji se koriste za stabilizaciju tla i stena i kao materijali za oblaganje, kako je prikazano nekim svojstvima stavljenim na uvid javnosti u primerima 5, 6, 7, 9 i 15;
Noseće konstrukcije, kako je prikazano nekim svojstvima stavljenim na uvid javnosti u primerima 8, 10, 13, 14, 15, 16, 17 i 18;
Vajarske proizvode i arhitektonske lajsne, kako je prikazano nekim svojstvima stavljenim na uvid javnosti u primerima 5-19; i
Samonivelirajuće podslojeve, kako je prikazano nekim svojstvima stavljenim na uvid javnosti u primerima 9, 10 i 12-19.

Claims (14)

Patentni zahtevi
1. Aluminosilikatna geopolimerna kompozicija koja sadrži reakcioni proizvod:
vode;
hemijskog aktivatora odabranog iz grupe koja se sastoji od soli alkalnog metala, baze alkalnog metala i njihove smeše; i
cementnog reaktivnog materijala, pri čemu cementni reaktivni materijal sadrži:
termički aktivirani aluminosilikatni mineral koji sadrži leteći pepeo klase C; kalcijum aluminatni cement; i
kalcijum sulfat izabran iz grupe koja se sastoji od kalcijum sulfat dihidrata, kalcijum sulfat hemihidrata, anhidrovanog kalcijum sulfata i njihovih smeša, pri čemu je maseni odnos hemijskog aktivatora prema cementnom reaktivnom materijalu 1 do 6 : 100; i
pri čemu cementni reaktivni materijal sadrži:
35 do 96% masenih termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala,
2 do 45 % masenih kalcijum aluminatnog cementa,
1 do 45% masenih kalcijum sulfata.
2. Kompozicija iz patentnog zahteva 1, pri čemu hemijski aktivator sadrži citrat alkalnog metala.
3. Kompozicija iz patentnog zahteva 1, pri čemu cementni reaktivni materijal sadrži
40 do 85% masenih termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala;
6 to 40% masenih kalcijum aluminatnog cementa;
3 to 24% masenih kalcijum sulfata; i
pri čemu maseni odnos hemijskog aktivatora prema cementnom reaktivnom materijalu je 1.25 do 4:100.
4. Kompozicija iz patentnog zahteva 1,
pri čemu količine hemijskog aktivatora i kalcijum sulfata u odnosu na količine termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala i kalcijum aluminatnog cementa su efikasne da izazovu u reakcionom proizvodu konačno vezivanje u 30 do 70 minuta nakon mešanja sa vodom, i 28-dnevnu čvrstoću pod pritiskom veću od 3500 psi (24 MPa); i
pri čemu cementni reaktivni materijal sadrži kalcijum sulfat dihidrat;
pri čemu je maseni odnos kalcijum sulfat dihidrata prema kalcijum aluminatnom cementu 17 - 67 : 100;
pri čemu cementni reaktivni materijal i hemijski aktivator sadrži citrat alkalnog metala pri čemu je maseni odnos citrata alkalnog metala prema cementnom reaktivnom materijalu od 2 do 3 : 100; i
pri čemu kalcijum sulfat dihidrat ima prosečnu veličinu čestica od 1 do 30 mikrona.
5. Kompozicija iz patentnog zahteva 1,
pri čemu je maseni odnos hemijskog aktivatora prema cementnom reaktivnom materijalu od 2 do 4 : 100;
pri čemu cementni reaktivni materijal sadrži anhidrovani kalcijum sulfat, pri čemu je maseni odnos anhidrovanog kalcijum sulfata prema kalcijum aluminatnom cementu 20 do 50 : 100;
pri čemu anhidrovani kalcijum sulfat ima prosečnu veličinu čestica od 1 do 20 mikrona; i pri čemu kompozicija ima krajnje vreme vezivanja od 40 - 60 minuta, i ima 4-satnu čvrstoću pod pritiskom veću od 2500 psi (17 MPa), i ima 28-dnevnu čvrstoću pod pritiskom veću od 10000 psi (69 MPa).
6. Kompozicija iz patentnog zahteva 1, pri čemu cementni reaktivni materijal sadrži kalcijum sulfat hemihidrat.
7. Kompozicija iz patentnog zahteva 1, pri čemu cementni reaktivni materijal sadrži:
50% do 80% masenih termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala,
10% do 36% masenih kalcijum aluminatnog cementa, i
5% do 18% masenih kalcijum sulfata; i
pri čemu je maseni odnos hemijskog aktivatora prema cementnom reaktivnom materijalu 1.25 do 4 : 100.
8. Kompozicija iz patentnog zahteva 1, pri čemu cementni reaktivni materijal sadrži kalcijum sulfat dihidrat.
9. Kompozicija iz patentnog zahteva 1, pri čemu kompozicija sadrži litijum karbonat.
10. Kompozicija iz patentnog zahteva 1, koja ne sadrži Portland cement.
11. Građevinski materijal za popravku, materijal za popravku podova, samonivelirajući podni podsloj preko podloge, nosiva konstrukcija, panelni materijal za oblaganje površina, vezivno sredstvo u građevinskim materijalima, građevinski materijal izabran iz grupe koja se sastoji od cigli, blokova i kamena, materijala za oblaganje zidova, materijala za trotoare za noseće saobraćajne površine, materijala za popravku za noseće saobraćajne površine, materijala za noseće konstrukcije, krovnog materijala, materijala od mlaznog betona, ili maltera formirani od reakcionog proizvoda aluminosilikatne geopolimerne kompozicije prema bilo kom od patentnih zahteva 1-10.
12. Postupak pripreme reakcionog proizvoda aluminosilikatne geopolimerne kompozicije iz bilo kog od patentnih zahteva 1-10, koji obuhvata reagovanje smeše:
vode;
hemijskog aktivatora; i
cementnog reaktivnog materijala.
13. Smeša za formiranje aluminosilikatne geopolimerne kompozicije, koja sadrži:
cementni reaktivni materijal za formiranje aluminosilikatne geopolimerne kompozicije, koji sadrži:
35 do 96% masenih termički aktiviranog aluminosilikatnog minerala koji sadrži leteći pepeo klase C;
2 do 45 % masenih kalcijum aluminatnog cementa,
1 do 45% masenih kalcijum sulfata izabranog iz grupe koja se sastoji od kalcijum sulfat dihidrata, kalcijum sulfat hemihidrata, anhidrovanog kalcijum sulfata i njihovih smeša; i
hemijski aktivator izabran iz grupe koja se sastoji od soli alkalnog metala, baze alkalnog metala i njihovih smeša,
pri čemu je maseni odnos hemijskog aktivatora prema cementnom reaktivnom materijalu 1 do 6 : 100.
14. Smeša prema patentnom zahtevu 13, pri čemu cementni reaktivni materijal ne sadrži Portland cement.
RS20211168A 2012-04-27 2013-04-19 Dimenzionalno stabilne geopolimerne kompozicije i postupak RS62358B1 (sr)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261639825P 2012-04-27 2012-04-27
US13/841,279 US9321681B2 (en) 2012-04-27 2013-03-15 Dimensionally stable geopolymer compositions and method
EP13722621.3A EP2841390B1 (en) 2012-04-27 2013-04-19 Dimensionally stable geopolymer compositions and method
PCT/US2013/037271 WO2013163010A1 (en) 2012-04-27 2013-04-19 Dimensionally stable geopolymer compositions and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS62358B1 true RS62358B1 (sr) 2021-10-29

Family

ID=49476214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20211168A RS62358B1 (sr) 2012-04-27 2013-04-19 Dimenzionalno stabilne geopolimerne kompozicije i postupak

Country Status (23)

Country Link
US (4) US9321681B2 (sr)
EP (1) EP2841390B1 (sr)
JP (1) JP6207591B2 (sr)
KR (1) KR102094734B1 (sr)
CN (1) CN104245621B (sr)
AR (1) AR091808A1 (sr)
AU (1) AU2013252686C1 (sr)
BR (1) BR112014025056B1 (sr)
CA (1) CA2871577C (sr)
CL (1) CL2014002904A1 (sr)
CO (1) CO7141443A2 (sr)
IN (1) IN2014DN09721A (sr)
LT (1) LT2841390T (sr)
MX (1) MX370037B (sr)
MY (1) MY169175A (sr)
NZ (1) NZ702224A (sr)
PE (1) PE20142395A1 (sr)
PL (1) PL2841390T3 (sr)
RS (1) RS62358B1 (sr)
RU (1) RU2622263C2 (sr)
TW (1) TWI602792B (sr)
UA (1) UA114509C2 (sr)
WO (1) WO2013163010A1 (sr)

Families Citing this family (101)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9296654B2 (en) 2011-09-21 2016-03-29 Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Of The State Of Arizona Acting For And On Behalf Of Arizona State University Geopolymer resin materials, geopolymer materials, and materials produced thereby
AU2012318528A1 (en) 2011-10-07 2014-05-22 Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited Inorganic polymer/organic polymer composites and methods of making same
EP2776376B1 (en) * 2011-12-29 2017-02-01 Dow Global Technologies LLC Low efflorescence tile grout composition
US9321681B2 (en) 2012-04-27 2016-04-26 United States Gypsum Company Dimensionally stable geopolymer compositions and method
US9890082B2 (en) 2012-04-27 2018-02-13 United States Gypsum Company Dimensionally stable geopolymer composition and method
US20150321957A1 (en) * 2012-12-14 2015-11-12 Dow Global Technologies Llc Additive for hydraulically setting mixtures
US10336036B2 (en) 2013-03-15 2019-07-02 United States Gypsum Company Cementitious article comprising hydrophobic finish
US10752548B2 (en) 2013-03-24 2020-08-25 Trevor Cyril Waters Metal oxide activated cement
US10273187B2 (en) 2013-03-24 2019-04-30 Trevor Cyril Waters Metal oxide activated cement
GB201405234D0 (en) * 2013-03-24 2014-05-07 Waters Trevor C Metal oxide cement
WO2015006010A2 (en) 2013-06-21 2015-01-15 Dong-Kyun Seo Metal oxides from acidic solutions
US9394200B2 (en) 2013-11-01 2016-07-19 Ceratech Inc Highly workable, high strength cement compositions
WO2015094218A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-25 Halliburton Energy Services, Inc. Corrosion-resistant refractory binder compositions and oil well completion and production operations
JP6227439B2 (ja) * 2014-02-21 2017-11-08 ニチハ株式会社 アルミノケイ酸塩硬化体の原料組成物、それを用いた硬化体とその製造方法
MX394304B (es) 2014-02-27 2025-03-24 Halliburton Energy Services Inc Acelerador de cemento pasivado.
JP6224497B2 (ja) * 2014-03-24 2017-11-01 ニチハ株式会社 アルミノケイ酸塩硬化体の原料組成物、それを用いた硬化体
US9975808B2 (en) 2014-05-02 2018-05-22 United States Gypsum Company Ultra-light cementitious compositions and related methods
WO2015191962A1 (en) 2014-06-12 2015-12-17 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Carbon dioxide adsorbents
US9752015B2 (en) 2014-08-05 2017-09-05 Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited Filled polymeric composites including short length fibers
KR101607394B1 (ko) * 2014-10-06 2016-03-30 현대건설주식회사 순환유동층 보일러 애쉬를 이용한 고로수쇄 슬래그 기반의 지오폴리머 및 그 제조방법
JP6580313B2 (ja) * 2014-10-10 2019-09-25 東邦化学工業株式会社 ジオポリマー用添加剤及びジオポリマー硬化体
FR3028509B1 (fr) * 2014-11-13 2020-07-24 Colas Sa Liant de geosynthese comprenant un activateur alcalino-calcique et un compose silico-alumineux
WO2016105383A1 (en) 2014-12-23 2016-06-30 Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited Rapid setting material for improved processing and performance of carbonating metal silicate cement
WO2016118141A1 (en) 2015-01-22 2016-07-28 Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited Highly filled polyurethane composites
US10421688B2 (en) * 2015-01-29 2019-09-24 Flex-a-Rock Holdings, LLC Latex-based formulations for coating and sculpting applications
US9708220B2 (en) * 2015-05-18 2017-07-18 United States Gypsum Company Cementitious patch compositions and methods
US10030126B2 (en) 2015-06-05 2018-07-24 Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited Filled polyurethane composites with lightweight fillers
KR101616103B1 (ko) * 2015-09-23 2016-04-27 주식회사 이콘스 염해와 동해 및 내화학성이 우수한 콘크리트 보수재 및 이를 이용한 콘크리트 단면 보수 방법
US9624131B1 (en) 2015-10-22 2017-04-18 United States Gypsum Company Freeze-thaw durable geopolymer compositions and methods for making same
KR101641536B1 (ko) * 2015-11-02 2016-07-22 노재호 무기폴리머와 유기폴리머가 조합된 하이브리드 폴리머 바인더 조성물, 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 구조물
WO2017082914A1 (en) 2015-11-12 2017-05-18 Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited Filled polyurethane composites with size-graded fillers
ITUB20159502A1 (it) * 2015-12-18 2017-06-18 Itt Italia Srl Formulazioni geopolimeriche e metodi associati per la realizzazione di strutture tridimensionali, in particolare nella fabbricazione di pastiglie freno
CN105859242A (zh) * 2016-05-27 2016-08-17 邓世凌 一种建筑保温砂浆
CN106220216B (zh) * 2016-07-11 2019-04-02 中国矿业大学(北京) 一种高强度矿用膨胀充填防灭火材料及其使用方法
EP3487830B1 (en) * 2016-07-20 2025-08-20 Synthos Dwory 7 spolka z ograniczona odpowiedzialnoscia Use of modified geopolymer for decreasing the thermal conductivity of vinyl aromatic polymers
WO2018015490A1 (en) * 2016-07-20 2018-01-25 Synthos S.A. Process for the production of geopolymer or geopolymer composite
US20190218359A1 (en) 2016-07-20 2019-07-18 Synthos S.A. Use of geopolymeric additive in combination with non-brominated flame retardant in polymer foams
US10196310B2 (en) * 2016-08-04 2019-02-05 Geopolymer Solutions LLC Cold fusion concrete
US9670096B1 (en) * 2016-08-04 2017-06-06 Geopolymer Solutions LLC High strength, density controlled cold fusion concrete cementitious spray applied fireproofing
US10100534B2 (en) 2016-08-08 2018-10-16 Serendipity Technologies LLC. Mortar mixture and method of laying tiles employing the same
CN106277861A (zh) * 2016-08-15 2017-01-04 马鞍山十七冶工程科技有限责任公司 一种新型地质聚合物及制备方法
CN106365475A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 高州市新力水泥制品有限公司 一种耐腐蚀水泥及其应用
US11001526B2 (en) 2016-10-07 2021-05-11 Paver Technologies Llc Paver adhesive and method of laying pavers using same
US9790650B1 (en) 2016-10-07 2017-10-17 Paver Technologies Llc Paver adhesive and method of laying pavers
CN109803940B (zh) * 2016-10-13 2022-01-28 Sika技术股份公司 地质聚合物的塑化剂
US10112870B2 (en) 2016-12-12 2018-10-30 United States Gypsum Company Self-desiccating, dimensionally-stable hydraulic cement compositions with enhanced workability
US11766807B2 (en) 2017-01-15 2023-09-26 Michael George BUTLER Apparatuses and systems for and methods of generating and placing zero-slump-pumpable concrete
US10829382B2 (en) 2017-01-20 2020-11-10 Skysong Innovations Aluminosilicate nanorods
US10407343B2 (en) 2017-06-02 2019-09-10 University Of Tennessee Research Foundation Method of producing geopolymer cement utilizing desulfurized red mud
US10144860B1 (en) 2017-07-20 2018-12-04 Saudi Arabian Oil Company Loss circulation compositions (LCM) having portland cement clinker
GB201717934D0 (en) * 2017-10-31 2017-12-13 Advanced Insulation Plc Structure for protecting a substrate
CN108383545A (zh) * 2017-11-22 2018-08-10 饶成 一种水性渗透结晶防水材料的生产工艺和施工方法
CN108147754A (zh) * 2017-12-28 2018-06-12 长沙善道新材料科技有限公司 一种支座砂浆
CN107935482A (zh) * 2017-12-29 2018-04-20 上海三瑞高分子材料股份有限公司 一种瓷砖胶粘剂
WO2019143603A1 (en) * 2018-01-19 2019-07-25 Oil-Dri Corporation Of America Surface modification of clay
CN108467254A (zh) * 2018-02-22 2018-08-31 李刚 一种玄武岩尾矿透水砖及其制备方法
RU2689959C1 (ru) * 2018-04-05 2019-05-29 Общество с ограниченной ответственностью "Ажио" (ООО "Ажио") Сухая смесь для выравнивания палуб судов
CN108545975A (zh) * 2018-04-27 2018-09-18 成都东蓝星新材料有限公司 一种喷射混凝土用改性微硅粉
US11248390B1 (en) * 2018-05-21 2022-02-15 Foundation Technologies, Inc. Light-weight, high strength, polymer concrete support blocks, and systems incorporating same
CN108424087B (zh) * 2018-05-29 2021-01-26 武汉轻工大学 一种地聚合物基水泥路面裂缝快速修补材料及其制备方法和应用
CN108863127B (zh) * 2018-07-05 2020-06-19 浙江大学 一种基于孔隙优化的微纳纤维复合增韧增强地聚合物及其制备方法
US10597838B2 (en) * 2018-07-23 2020-03-24 Fred Robert Huege Method for the elimination of adverse swelling of sulfate bearing soils
US11525077B2 (en) * 2018-07-25 2022-12-13 The Catholic University Of America Geopolymer concretes for energy storage applications
US20200039884A1 (en) 2018-08-03 2020-02-06 United States Gypsum Company Geopolymer compositions and methods for making same
US11214520B1 (en) 2018-10-18 2022-01-04 TRUce Global, Inc. Mortar for eco-masonry element
US11560334B2 (en) 2018-10-23 2023-01-24 University Of Kentucky Research Foundation Concrete repair coating
US20230146738A1 (en) * 2018-10-23 2023-05-11 University Of Kentucky Research Foundation Concrete formulation for sealing and plugging oil or gas wells for abandonment
US20210388609A1 (en) * 2018-11-08 2021-12-16 The Regents Of The University Of Michigan Modular construction of load-bearing structures from reusable load-bearing elements
WO2020101589A1 (en) * 2018-11-13 2020-05-22 Pys Proakti̇f Yalitim Si̇stemleri̇ Mühendi̇sli̇k Yapi Sanayi̇ Ve Diş Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇ High-strength lightweight concrete composition
US11021399B2 (en) 2019-01-23 2021-06-01 United States Gypsum Company Self-consolidating geopolymer compositions and methods for making same
WO2020204966A1 (en) * 2019-03-31 2020-10-08 Sunconomy, Llc Method and system for 3d printing a concrete structure
CN109809751A (zh) * 2019-04-03 2019-05-28 东北林业大学 纳米Al2O3-Ca2+基偏高岭土地聚合物道路修补材料
CN109942238A (zh) * 2019-04-11 2019-06-28 安徽理工大学 一种快凝快硬煤矸石碱激发快速修补材料的制备方法
CN110606709A (zh) * 2019-04-12 2019-12-24 重庆建工建材物流有限公司 用于巨型异形钢管柱的超高强自密实混凝土及其制备方法
US10619090B1 (en) 2019-04-15 2020-04-14 Saudi Arabian Oil Company Fracturing fluid compositions having Portland cement clinker and methods of use
CN110204298A (zh) * 2019-05-29 2019-09-06 华南理工大学 一种地聚物基石质文物修复材料及其制备方法与应用
TR201909159A2 (tr) * 2019-06-20 2019-08-21 Ak Kim Kimya Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi Çi̇mento esasli kaplama malzemeleri̇nde kullanilan poli̇merleri̇n, çi̇mento esasli kaplama malzemeleri̇ni̇n sertleşme süreleri̇ni̇ hizlandirici şeki̇lde modi̇fi̇ye edi̇lmesi̇
CN110318311B (zh) * 2019-07-05 2021-07-16 广东万标建设工程有限公司 一种市政道路施工方法
WO2021024192A1 (en) * 2019-08-06 2021-02-11 Amir Bahador Moradi Khou Cement compositions based on amorphous bagasse ash
JP7287672B2 (ja) * 2019-08-29 2023-06-06 国立大学法人山口大学 ジオポリマー用凝結遅延型活性フィラーの製造方法及びジオポリマー固化体の製造方法
WO2021067920A1 (en) * 2019-10-04 2021-04-08 Premier Magnesia, Llc Geopolymer cement
CN111704421B (zh) * 2020-06-16 2022-06-10 中铁西南科学研究院有限公司 一种水泥路面薄层修补材料及其使用方法
US11208352B1 (en) * 2020-06-26 2021-12-28 Vhsc, Ltd. Lithium-treated calcium aluminate cement (CAC)-based products, concretes, and related techniques
KR102280960B1 (ko) * 2020-07-24 2021-07-26 권영재 친환경 초속 균열보수보강제, 그 제조방법 및 이를 이용한 시공방법
US20220135482A1 (en) * 2020-11-04 2022-05-05 The Catholic University Of America High performance hybrid fly ash/calcium aluminate cementitious compositions for mortars and concretes
WO2022136016A1 (en) 2020-12-21 2022-06-30 Henkel Ag & Co. Kgaa Cementitious composition
CN112871957A (zh) * 2020-12-28 2021-06-01 南京国兴环保产业研究院有限公司 一种磷酸钠配合铝酸钙水泥固化垃圾焚烧飞灰的方法
CN112723801B (zh) * 2021-01-13 2022-06-03 武汉大学 一种水泥混凝土路面快速修补材料及其制备方法
TWI750019B (zh) 2021-01-25 2021-12-11 御宬科技有限公司 促使材料驅動鹼活化反應之活化劑製程
WO2022198018A1 (en) * 2021-03-19 2022-09-22 James Hardie Technology Limited Fiber cement-gypsum compositions for building elements
US12291485B2 (en) 2021-09-20 2025-05-06 United States Gypsum Company Gypsum cement compositions with aggregate stabilizers and methods for forming floor underlayment
CN113983466A (zh) * 2021-11-01 2022-01-28 中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司 一种利用生活垃圾-硅铝质材料协同焚烧灰渣处置飞灰的方法
CN114436549B (zh) * 2022-03-07 2022-10-28 西安建筑科技大学 一种可常温下养护的快凝高强碱激发粉煤灰胶凝材料及其制备方法
DE102023001330A1 (de) 2022-07-13 2024-01-18 K o l l e r Kunststofftechnik GmbH Als Sandwich aufgebaute flächige Formkörper
WO2024031001A1 (en) * 2022-08-03 2024-02-08 Schlumberger Technology Corporation Curable geopolymer slurry and treatement compositions and methods for producing and using said compositions
AU2024234938A1 (en) * 2023-03-14 2025-10-16 Schlumberger Technology B.V. Fluid loss control for geopolymer system
EP4482811A4 (en) * 2023-05-17 2025-03-05 ÇlMSA ÇlMENTO SANAYI VE TlCARET ANONlM SlRKETl Calcium alumina cement based mortar composition for fast repair on concrete area
CN117049851A (zh) * 2023-06-30 2023-11-14 山东大卫国际建筑设计有限公司 一种建筑渣土水稳层基料的固化剂及其制备方法
CN117185724B (zh) * 2023-09-08 2024-03-08 邯郸市盛建新型建材股份有限公司 一种抗开裂混凝土及其制备方法
CN117567176B (zh) * 2023-12-04 2024-10-22 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 一种水工混凝土低温熔融抗冲磨修补防护层及其施工方法
CN119899016B (zh) * 2025-01-14 2025-12-02 南京科工煤炭科学技术研究有限公司 一种矿用速凝薄喷支护材料、制备方法及应用和喷涂设备

Family Cites Families (105)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2248032A (en) 1938-02-22 1941-07-01 Ici Ltd Manufacture of cements from calcium sulphate and blast furnace slag
US3147129A (en) 1960-09-27 1964-09-01 Socony Mobil Oil Co Inc Sulfoaluminate cement
US3251701A (en) 1964-07-27 1966-05-17 Chem Prestressed Concrete Expansive and shrinkage-compensated cements
US3854968A (en) 1970-06-01 1974-12-17 I U Conversion Syst Inc Lime-fly ash cementitious mixture with improved hardening and expansion characteristics
JPS517171B1 (sr) 1971-06-26 1976-03-05
US3857714A (en) 1971-08-12 1974-12-31 Chem Prestressed Concrete High calcium sulfate expansive clinker
US3997353A (en) 1974-10-18 1976-12-14 Aluminum Company Of America High early strength cement
US4302251A (en) 1978-11-29 1981-11-24 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Cement composition containing dextrin
JPS6058183B2 (ja) * 1981-04-02 1985-12-18 秩父セメント株式会社 水硬性セメントの製造方法
US4350533A (en) 1981-08-03 1982-09-21 United States Gypsum Company High early strength cement
JPS58110451A (ja) 1981-12-21 1983-07-01 日本板硝子株式会社 Ｇｒｃの製造に適した混合セメント質材料
US4659385A (en) 1982-08-23 1987-04-21 Costopoulos Nick G Building material manufacturing from fly ash
JPS5957934A (ja) * 1982-09-29 1984-04-03 秩父セメント株式会社 ガラス繊維強化コンクリ−トの製造方法と低アルカリ性セメント組成物
US4488909A (en) 1983-11-25 1984-12-18 United States Gypsum Company Non-expansive, rapid setting cement
JPS60127252A (ja) * 1983-12-13 1985-07-06 秩父セメント株式会社 コンクリ−ト成形品の製造方法
GB2166430B (en) 1984-10-30 1988-01-13 Coal Ind Settable compositions
JPS61111983A (ja) 1984-11-02 1986-05-30 ミサワホ−ム株式会社 気泡コンクリ−トの製造法
US4661159A (en) 1985-11-13 1987-04-28 Raymond Ortega Cementitious floor underlayment
JPS62179903A (ja) 1986-02-04 1987-08-07 日本板硝子株式会社 高強度ガラス繊維補強セメント硬化体の製造方法
US4842649A (en) 1987-10-02 1989-06-27 Pyrament, Inc. Cement composition curable at low temperatures
JPH01299913A (ja) 1988-05-30 1989-12-04 Chichibu Cement Co Ltd 速硬型地盤改良材
US5109030A (en) 1989-11-22 1992-04-28 Rohm And Haas Company Foamed hydraulic compositions containing copolymeric foam stabilizers
JP3182156B2 (ja) * 1991-02-22 2001-07-03 電気化学工業株式会社 水硬性材料及び水硬性注入材料
US5273580A (en) 1991-09-27 1993-12-28 Halluburton Company High temperature well cement compositions and methods
US5536310A (en) 1991-11-27 1996-07-16 Sandoz Ltd. Cementitious compositions containing fly ash
US5556458A (en) 1991-11-27 1996-09-17 Sandoz Ltd. Cementitious compositions
CH684476A5 (de) * 1991-11-27 1994-09-30 Sandoz Ag Zementmischungen.
US5439518A (en) 1993-01-06 1995-08-08 Georgia-Pacific Corporation Flyash-based compositions
US5374308A (en) 1993-05-27 1994-12-20 Kirkpatrick; William D. Blended hydraulic cement for both general and special applications
JP2976050B2 (ja) 1994-05-11 1999-11-10 太平洋セメント株式会社 焼却灰の固化処理方法
CA2158820C (en) 1994-09-23 2004-11-23 Steven W. Sucech Producing foamed gypsum board
DE19532426C1 (de) 1995-09-02 1996-09-26 Hoechst Ag Dispersionspulver für Baustoffe mit geringem Luftporengehalt, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
JPH0986979A (ja) 1995-09-29 1997-03-31 Chichibu Onoda Cement Corp 耐火被覆用セメント
MX9602271A (es) 1996-06-10 1998-04-30 Cemex S A De C V Cemento hidraulico con desarrollo acelerado de altas resistencias.
US5714003A (en) 1997-02-12 1998-02-03 Mineral Resource Technologies, Llc Blended hydraulic cement
US6409819B1 (en) 1998-06-30 2002-06-25 International Mineral Technology Ag Alkali activated supersulphated binder
GB2360768A (en) 2000-03-29 2001-10-03 Lafarge Braas Technical Ct S Non-efflorescing cementitious compositions
FR2807424B1 (fr) 2000-04-05 2002-12-13 Energetic Ind Internat Liant hydraulique resultant du melange d'un liant sulfatique et d'un liant comprenant le compose mineralogique c4a3s
AU2001275485A1 (en) 2000-06-13 2001-12-24 Mineral Resource Technologies, L.L.C. Masonry cement composition and method of making
US6620487B1 (en) 2000-11-21 2003-09-16 United States Gypsum Company Structural sheathing panels
JP4481510B2 (ja) 2001-01-25 2010-06-16 太平洋セメント株式会社 透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタル
JP2002316860A (ja) 2001-04-13 2002-10-31 Taiheiyo Cement Corp モルタルコンクリート用接着材
FR2825698B1 (fr) 2001-06-07 2004-07-09 Bpb Plc Plaque a base de liant cimentaire, procede de fabrication d'une telle plaque, extrudeur pour la mise en oeuvre d'un tel procede, et utilisation d'une telle plaque
US6827776B1 (en) 2001-08-24 2004-12-07 Isg Resources, Inc. Method for accelerating setting of cement and the compositions produced therefrom
US6641658B1 (en) 2002-07-03 2003-11-04 United States Gypsum Company Rapid setting cementitious composition
US6869474B2 (en) 2002-08-29 2005-03-22 United States Gypsum Company Very fast setting cementitious composition
FR2849440B1 (fr) 2002-12-27 2005-07-15 Lafarge Aluminates Accelerateur de prise liquide pour composition comprenant du ciment portland.
DE10315270A1 (de) 2003-04-03 2004-10-14 Construction Research & Technology Gmbh Pulverförmige Baustoffzusammensetzung
US7618490B2 (en) 2003-08-20 2009-11-17 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Spraying material and spray technique employing the same
FR2864074B1 (fr) 2003-12-18 2006-05-19 Lafarge Sa Composition minerale hydraulique et son procede de fabrication, produits cimentaires et liants hydrauliques contenant une telle composition
US7288148B2 (en) 2004-02-13 2007-10-30 Cemex, Inc. Rapid hardening hydraulic cement from subbituminous fly ash and products thereof
GB0419682D0 (en) 2004-09-04 2004-10-06 British Nuclear Fuels Plc Novel encapsulation medium
DE102004057996A1 (de) 2004-12-01 2006-06-08 Wacker Polymer Systems Gmbh & Co. Kg Hydrophobierendes Additiv
US7854803B1 (en) 2005-01-11 2010-12-21 Kirkpatrick William D Composition of materials and processes of making boroncitrates to establish set times for hydraulic cements
KR100549958B1 (ko) 2005-03-24 2006-02-08 정시영 친환경 무기계 지반보강재 조성물 및 이를 이용한지반보강공법
US20070079733A1 (en) 2005-10-10 2007-04-12 David Crocker Cementitious mix with fibers
US8950928B2 (en) * 2006-11-09 2015-02-10 Danki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Quick-setting admixture and spraying method using it
KR100826258B1 (ko) 2007-01-03 2008-04-29 (주)두영티앤에스 접지 저항 저감용 급경성 무기재료 조성물
CN104773965A (zh) 2007-01-19 2015-07-15 塞拉泰克有限公司 一种包含工业副产物的高强度水泥、灰泥和混凝土
US7670427B2 (en) 2007-06-06 2010-03-02 United States Gypsum Company Very fast setting cementitious composition with high early-age compressive strength
US8070878B2 (en) 2007-07-05 2011-12-06 United States Gypsum Company Lightweight cementitious compositions and building products and methods for making same
JOP20080381B1 (ar) * 2007-08-23 2023-03-28 Amgen Inc بروتينات مرتبطة بمولدات مضادات تتفاعل مع بروبروتين كونفيرتاز سيتيليزين ككسين من النوع 9 (pcsk9)
KR100985194B1 (ko) 2007-09-07 2010-10-05 대실종합건설 주식회사 파우더형 방수재
CN101134892B (zh) 2007-10-09 2011-11-09 中国石油大学(华东) 深水固井水泥浆体系
KR100814962B1 (ko) 2007-10-11 2008-03-19 리플래시기술 주식회사 천연광물이 함유된 단면복구용 모르타르 및 이를 이용한단면복구공법
US8795429B2 (en) 2010-12-30 2014-08-05 United States Gypsum Company Method for in-situ manufacture of a lightweight fly ash based aggregate
KR100920941B1 (ko) 2008-02-04 2009-10-09 (주)제이엔티아이엔씨 고강도 급경성 폴리머 시멘트 페이스트 조성물을 이용한 도로 포장의 보수 공법
US7651564B2 (en) 2008-04-10 2010-01-26 Georgia-Pacific Gypsum Llc Gypsum-based floor underlayment
US7795591B2 (en) * 2008-07-16 2010-09-14 Dilon Technologies, Inc. Dual-capillary obturator for real-time verification in gamma guided stereotactic localization
US8366823B2 (en) * 2008-09-25 2013-02-05 United States Gypsum Company Fly ash based lightweight cementitious composition with high compressive strength and fast set
US7799128B2 (en) 2008-10-10 2010-09-21 Roman Cement, Llc High early strength pozzolan cement blends
FR2940275A1 (fr) 2008-12-19 2010-06-25 Lafarge Sa Liant hydraulique a base de clinker sulfoalumineux et d'additions minerales
CA2768626C (en) 2009-01-22 2021-11-02 The Catholic University Of America Tailored geopolymer composite binders for cement and concrete applications
KR100909997B1 (ko) 2009-04-07 2009-07-29 (주)삼원건설시스템 내산보수모르타르 및 내산표면보호제 조성물과 이를 이용한 콘크리트 단면복구 및 표면보수공법
CN101508557A (zh) 2009-04-09 2009-08-19 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 一种高早强混凝土用掺合料
KR101000258B1 (ko) 2009-05-28 2010-12-10 한국건설기술연구원 숏크리트의 성능향상을 위한 고성능 혼화재 조성물 및 이를 포함하는 숏크리트
US8277556B2 (en) 2009-06-05 2012-10-02 W. R. Grace & Co.-Conn. Articles made from cementitious foam and slurry
CN101921548B (zh) 2009-06-10 2013-01-02 同济大学 一种利用垃圾焚烧飞灰制备快硬型水泥基胶粘剂的方法
KR100959587B1 (ko) 2009-10-15 2010-05-27 (주)하이스콘 초고강도 콘크리트 조성물, 및 이를 이용한 초고강도 콘크리트 제조 방법
CN101712546B (zh) 2009-10-31 2012-03-07 浙江大学宁波理工学院 地聚合物灌浆材料
FR2952050B1 (fr) 2009-11-05 2012-12-14 Saint Gobain Weber France Liants pour materiaux de construction
FR2955102B1 (fr) 2010-01-11 2012-08-10 Parexlanko Enduit isolant a base de xerogel de silice.
CN102770388B (zh) 2010-02-26 2016-06-15 电化株式会社 修补用水泥混合材、使用该修补用水泥混合材的修补用水泥组合物及修补用水泥砂浆材料
CN101786854A (zh) 2010-03-22 2010-07-28 南京工业大学 尾砂胶结材料
US8627769B2 (en) 2010-04-23 2014-01-14 Minova International Limited Cementitious compositions
US8747547B1 (en) 2010-05-20 2014-06-10 Flashfill Services, Inc. Foamed compositions for reducing freeze-thaw heave risk, and methods of utilizing and producing the same
US20150000568A1 (en) 2010-10-25 2015-01-01 Macael, Inc. Optimization of the properties of aluminous cements using inorganic fillers
US8038790B1 (en) 2010-12-23 2011-10-18 United States Gypsum Company High performance non-combustible gypsum-cement compositions with enhanced water durability and thermal stability for reinforced cementitious lightweight structural cement panels
US8519016B2 (en) 2010-12-30 2013-08-27 United States Gypsum Company Lightweight foamed fly ash based binders and method
CN102180626A (zh) 2011-01-27 2011-09-14 上海三瑞化学有限公司 一种地源热泵用水泥基灌浆材料
CN102173711A (zh) 2011-02-28 2011-09-07 武汉钢铁(集团)公司 一种高掺量矿渣自流平砂浆
KR101314424B1 (ko) 2011-08-24 2013-11-13 주식회사 팬택 프레즌스 정보를 송수신하기 위한 단말기, ｉｍｓ 서버 및 방법
WO2013049401A2 (en) 2011-09-28 2013-04-04 Calera Corporation Cement and concrete with calcium aluminates
US20130087078A1 (en) 2011-10-07 2013-04-11 Boral Material Technologies Inc. Anhydrous Calcium Sulfate-Containing Inorganic Polymer Compositions and Methods of Making Same
US20130087076A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 Boral Material Technologies Inc. Calcium Aluminate Cement-Containing Inorganic Polymer Compositions and Methods of Making Same
US8795428B1 (en) 2011-10-07 2014-08-05 Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited Aerated inorganic polymer compositions and methods of making same
CN102491657B (zh) 2011-11-22 2013-07-17 中国铝业股份有限公司 一种利用赤泥、铝土矿选尾矿生产聚合胶凝材料的方法
US8864901B2 (en) 2011-11-30 2014-10-21 Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited Calcium sulfoaluminate cement-containing inorganic polymer compositions and methods of making same
US20130139729A1 (en) 2011-12-02 2013-06-06 Construction Research & Technology Gmbh Providing Freeze-Thaw Durability to Cementitious Compositions
CN104159866A (zh) 2012-03-09 2014-11-19 帕雷克斯集团有限公司 基于无机粘合剂和旨在制备用于建筑工业的可硬化湿制剂的干组合物
US9890082B2 (en) * 2012-04-27 2018-02-13 United States Gypsum Company Dimensionally stable geopolymer composition and method
US9321681B2 (en) 2012-04-27 2016-04-26 United States Gypsum Company Dimensionally stable geopolymer compositions and method
EP2872462A2 (en) 2012-07-10 2015-05-20 Sika Technology AG Two component cement composition
JP7052335B2 (ja) 2017-12-19 2022-04-12 日本電気株式会社 情報処理システム、情報処理方法及びプログラム
JP2019179903A (ja) 2018-03-30 2019-10-17 株式会社ジェイテクト 薄膜製造方法、および基板

Also Published As

Publication number Publication date
NZ702224A (en) 2016-12-23
CN104245621A (zh) 2014-12-24
US20170174571A1 (en) 2017-06-22
WO2013163010A8 (en) 2014-05-30
RU2622263C2 (ru) 2017-06-13
MX370037B (es) 2019-11-28
US20160194247A1 (en) 2016-07-07
CA2871577A1 (en) 2013-10-31
EP2841390A1 (en) 2015-03-04
IN2014DN09721A (sr) 2015-07-31
CN104245621B (zh) 2018-03-23
MY169175A (en) 2019-02-25
US9321681B2 (en) 2016-04-26
CA2871577C (en) 2021-07-06
CL2014002904A1 (es) 2015-02-06
AU2013252686A1 (en) 2014-12-11
TWI602792B (zh) 2017-10-21
PL2841390T3 (pl) 2021-10-04
AU2013252686B2 (en) 2016-10-27
US9643888B2 (en) 2017-05-09
JP6207591B2 (ja) 2017-10-04
JP2015514675A (ja) 2015-05-21
MX2014012352A (es) 2015-01-12
PE20142395A1 (es) 2015-01-16
LT2841390T (lt) 2021-09-27
US20190161407A1 (en) 2019-05-30
US10597327B2 (en) 2020-03-24
EP2841390B1 (en) 2021-07-28
CO7141443A2 (es) 2014-12-12
US20130284069A1 (en) 2013-10-31
AU2013252686C1 (en) 2017-03-23
WO2013163010A1 (en) 2013-10-31
TW201343597A (zh) 2013-11-01
AR091808A1 (es) 2015-03-04
BR112014025056B1 (pt) 2021-03-30
KR102094734B1 (ko) 2020-03-31
US10221096B2 (en) 2019-03-05
UA114509C2 (uk) 2017-06-26
KR20150006855A (ko) 2015-01-19
RU2014146785A (ru) 2016-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10597327B2 (en) Dimensionally stable geopolymer composition and method
US10392307B2 (en) Dimensionally stable geopolymer composition and method