Termomechanické vlastnosti částicového geopolymerního kompozitu s různou zrnitostní skladbou jemného keramického plniva

Abstract

Geoplymerní kompozit byl připraven z metakaolinu, roztoku alkalického křemičitanu draselného a keramického ostřiva na bázi páleného jílovce. Keramické plnivo byl přidáno v rozmezí 250 až 325 hmot.% metakaolinu. Pro detailní studium keramického plniva byla využita standardní sítová analýza, analyzátor velikosti částic a elektronová mikroskopie. V rámci experimentu, byl sledován vliv skladby plniva dle Fullerova zrnitostního modelu na výsledné termomechanické vlastnosti kompozitu. Geopolymerní matrice byla připravena ve složení definované molárními poměry SiO2/Al2O3 = 2.6 a H2O/K2O = 18.50. Teplotní odolnost byla studována pomocí TGA/DSC. Vývoj krystalických fází byl sledován pomocí měření RTG difrakce. Z výsledků TMA je patrný významný vliv vyššího objemu jemných keramických částic (< 90 μm) na teplotní stabilitu v oblasti do 1000°C. Aplikací zrnitostní skladby dle Fullerova modelu se snižuje objemové smrštění z původních 2.243% na 1.212 při 1000°C. Mechanické parametry, po teplotní expozici, u této skladby vykazují konstantní pevnost v ohybu (průměrná hodnota 12MPa) a v tlaku (prům. hodnota 90 MPa).