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Thermal and Alkaline Activation of Model Clays for the Production of Geopolymer Binders
Geopolymere sind eine geeignete Alternative zu Zement. Die Zement- und Bauindustrie ist verantwortlich für 5 – 8% der jährlichen, weltweiten CO2-Emissionen. Um diesen negativen Einfluss auf die Klimaerwärmung zu verringern, ist es nötig die Emissionen zu reduzieren. Durch die Verwendung von Geopolymeren als Bindemittel in der Bauindustrie, könnten 40 – 80% der CO2-Emissionen verhindert werden. Geopolymere sind anorganische Bindemittel mit einem 3-dimensionalen Netzwerk aus Si[OH]4 und Al[OH]4- Oligomeren. Sie entstehen durch die Reaktion von Aluminosilicaten mit einer hochalkalischen Aktivatorlösung. Als Ausgangsstoff sind beispielsweise kalzinierte Tonminerale, Flugaschen, oder Hochofenschlacken geeignet, da sie große Mengen Silicium (Si) und Aluminium (Al) enthalten. Als Aktivatorlösung können NaOH oder KOH genutzt werden. Wasserglas (Na2xSiyO2y+x) Lösungen sind ebenfalls geeignet. Da die Verfügbarkeit von Flugasche und Hochofenschlacke in den kommenden Jahren sinken wird, beispielsweise aufgrund der Reduktion von Kohlestrom, erscheinen kalzinierte Tonminerale als der am besten geeignete Ausgangsstoff. Tonvorkommen sind weltweit in ausreichend großen Mengen vorhanden. Durch die Nutzung sogenannter gemeiner Tone, die eine Mischung verschiedener Tonminerale enthalten, können Geopolymere wirtschaftlich hergestellt werden. Die Herstellung von Geopolymeren mit reinen kalzinierten Tonmineralen (z.B. Metakaolinit) führt zu deutlich höheren Kosten im Vergleich zu Zement. Da die unterschiedlichen Tonminerale sich deutlich in ihren Eigenschaften unterscheiden (z.B. Dehydroxylierungstemperatur, Si:Al Gehalt, etc.) ist es notwendig, zunächst die Herstellung von Geopolymeren mit unterschiedlichen kalzinierten Modelltonmineralen zu untersuchen. Anhand der Erkenntnisse bezüglich optimaler Aktivierung, Reaktionsmechanismus und Einfluss der verschiedenen Tonminerale können Aussagen über die Eignung von Mischungen der kalzinierten Tonminerale getroffen werden. Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung von drei ...
Thermal and Alkaline Activation of Model Clays for the Production of Geopolymer Binders
Geopolymere sind eine geeignete Alternative zu Zement. Die Zement- und Bauindustrie ist verantwortlich für 5 – 8% der jährlichen, weltweiten CO2-Emissionen. Um diesen negativen Einfluss auf die Klimaerwärmung zu verringern, ist es nötig die Emissionen zu reduzieren. Durch die Verwendung von Geopolymeren als Bindemittel in der Bauindustrie, könnten 40 – 80% der CO2-Emissionen verhindert werden. Geopolymere sind anorganische Bindemittel mit einem 3-dimensionalen Netzwerk aus Si[OH]4 und Al[OH]4- Oligomeren. Sie entstehen durch die Reaktion von Aluminosilicaten mit einer hochalkalischen Aktivatorlösung. Als Ausgangsstoff sind beispielsweise kalzinierte Tonminerale, Flugaschen, oder Hochofenschlacken geeignet, da sie große Mengen Silicium (Si) und Aluminium (Al) enthalten. Als Aktivatorlösung können NaOH oder KOH genutzt werden. Wasserglas (Na2xSiyO2y+x) Lösungen sind ebenfalls geeignet. Da die Verfügbarkeit von Flugasche und Hochofenschlacke in den kommenden Jahren sinken wird, beispielsweise aufgrund der Reduktion von Kohlestrom, erscheinen kalzinierte Tonminerale als der am besten geeignete Ausgangsstoff. Tonvorkommen sind weltweit in ausreichend großen Mengen vorhanden. Durch die Nutzung sogenannter gemeiner Tone, die eine Mischung verschiedener Tonminerale enthalten, können Geopolymere wirtschaftlich hergestellt werden. Die Herstellung von Geopolymeren mit reinen kalzinierten Tonmineralen (z.B. Metakaolinit) führt zu deutlich höheren Kosten im Vergleich zu Zement. Da die unterschiedlichen Tonminerale sich deutlich in ihren Eigenschaften unterscheiden (z.B. Dehydroxylierungstemperatur, Si:Al Gehalt, etc.) ist es notwendig, zunächst die Herstellung von Geopolymeren mit unterschiedlichen kalzinierten Modelltonmineralen zu untersuchen. Anhand der Erkenntnisse bezüglich optimaler Aktivierung, Reaktionsmechanismus und Einfluss der verschiedenen Tonminerale können Aussagen über die Eignung von Mischungen der kalzinierten Tonminerale getroffen werden. Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung von drei ...
Thermal and Alkaline Activation of Model Clays for the Production of Geopolymer Binders
Werling, Nadja (author) / Emmerich, Katja / Thissen, Peter
2022-12-13
Theses
Electronic Resource
English
DDC:
690
Behaviour of fly ash geopolymer binders under exposure to alkaline media
| Online Contents | 2019
Behaviour of fly ash geopolymer binders under exposure to alkaline media
| Springer Verlag | 2019
Alkaline Activation of Kaolinitic Soils for the Production of Special Binders
| British Library Online Contents | 2005