Geopolimery z tufu wulkanicznego. dr hab. inż. Janusz Mikuła prof. PK mgr inż. Michał Łach

Podobne dokumenty
Geopolimery z tufu wulkanicznego. dr hab. inż. Janusz Mikuła prof. PK mgr inż. Michał Łach

Nieorganiczne polimery glinokrzemianowe (geopolimery) otrzymywanie, właściwości, przykłady zastosowania

Właściwości fizykochemiczne popiołów fluidalnych

O B L I C Z A N I E S K Ł A D U R A C J O N A L N E G O S U R O W C Ó W M I N E R A L N Y C H

Wskaźniki aktywności K28 i K90 popiołów lotnych krzemionkowych o miałkości kategorii S dla różnych normowych cementów portlandzkich

SUROWCE MINERALNE. Wykład 4

Możliwości zastosowania fluidalnych popiołów lotnych do produkcji ABK

PL B1. Zestaw surowcowy przeznaczony do otrzymywania autoklawizowanych wyrobów wapienno-piaskowych

Długoterminowa obserwacja betonu komórkowego wyprodukowanego z popiołu fluidalnego. Dr inż. Svetozár Balcovic PORFIX Słowacja

1. Rodzaje tektokrzemianów. 2. Formy strukturalne dwutlenku krzemu. 3. Naturalne odmiany SiO Wysokociśnieniowe odmiany SiO 2.

Przykłady wykorzystania mikroskopii elektronowej w poszukiwaniach ropy naftowej i gazu ziemnego. mgr inż. Katarzyna Kasprzyk

WYTWARZANIE I ZASTOSOWANIA GEOPOLIMERÓW NA BAZIE SUROWCÓW ODPADOWYCH. dr hab. inż. Janusz Mikuła, prof. PK.

EDF POLSKA R&D EDF EKOSERWIS

Wpływ popiołów lotnych krzemionkowych kategorii S na wybrane właściwości kompozytów cementowych

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I ARCHITEKTURY KATEDRA KONSTRUKCJI ŻELBETOWYCH I TECHNOLOGII BETONU

SUROWCE I RECYKLING. Wykład 4

PL B1. Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica,Kraków,PL BUP 15/06

Szkła specjalne Wykład 6 Termiczne właściwości szkieł Część 1 - Wstęp i rozszerzalność termiczna

Skały budujące Ziemię

WYKŁAD HISTORIA GEOLOGII starożytność XVI-XVII wiek XVIII-XIX wiek (początki) kamienie milowe WSTĘP DO NAUK O ZIEMI

Ważniejsze składniki mineralne - Minerały ilaste, tlenki żelaza oraz węglany

Zasady zapisywania wzorów krzemianów

Niemetaliczne materiały konstrukcyjne pochodzenia mineralnego

Właściwości kruszywa wapiennego jako surowca do produkcji betonów dla infrastruktury drogowej

Chemia nieorganiczna Zadanie Poziom: podstawowy

Wstępne wyniki badań chemicznych, mineralogicznych oraz modelowania wtórnej emisji zanieczyszczeń pyłowych

Wpływ dodatku zeolitu na temperaturę zagęszczania mieszanek mineralno-asfaltowych

Wytwarzanie i właściwości geopolimerów na bazie tufu wulkanicznego

Instytut Techniki Budowlanej. SPRAWOZDANIE Z BADAŃ Nr LZK /16/Z00NZK

SUROWCE MINERALNE. Wykład 3

WyŜsza Szkoła InŜynierii Dentystycznej im. prof. Meissnera

Zagospodarowanie odpadów wiertniczych w aspekcie ochrony środowiska naturalnego

SUROWCE MINERALNE. Wykład 5

1. Krzemiany glinu, glinokrzemiany i glinokrzemiany glinu. 2. Wiązanie Si-O i Al O, tetraedr SiO 4 a AlO 4 3. Podstawienie heterowalentne Si 4+ Al 3+

TEST NA EGZAMIN POPRAWKOWY Z CHEMII DLA UCZNIA KLASY II GIMNAZJUM

BADANIA DERYWATOGRAFICZNE KOMPOZYCJI GIPSOWYCH STOSOWANYCH NA FORMY GIPSOWE W ODLEWNICTWIE PRECYZYJNYM

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW

Kinetyka krystalizacji szkieł tlenkowo-fluorkowych. Marta Kasprzyk Akademia Górniczo-Hutnicza im.stanisława Staszica w Krakowie

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 21/12

SUROWCE I RECYKLING. Wykład 9

WPŁYW TUFU WULKANICZNEGO NA ODPORNOŚĆ KOROZYJNĄ STALI W ŚRODOWISKU 5% NaCl

1. Charakter wiązania krzem tlen 2. Wiązanie Si O w krzemianach 3. Krzemiany jako struktury jonowe 4. Systematyka anionów krzemotlenowych. 5.

OCENA MOŻLIWOŚCI WYTWARZANIA KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE PA6 NAPEŁNIANYCH CZĄSTKAMI MINERALNYMI

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

Możliwości zastosowania frakcjonowanych UPS w budownictwie komunikacyjnym

PROCESY BIOGEOCHEMICZNE NA LĄDACH

ZASTOSOWANIE POPIOŁÓW LOTNYCH Z WĘGLA BRUNATNEGO DO WZMACNIANIA NASYPÓW DROGOWYCH

Kwarc. Plagioklaz. Skaleń potasowy. % objętości. Oliwin. Piroksen. Amfibol. Biotyt. 700 C 0 Wzrost temperatury krystalizacji

ODPADOWE MUŁY WĘGLOWE JAKO ELEMENT IZOLACJI MINERALNEJ SKŁADOWISK ODPADÓW. 1. Wstęp. Tomasz Doniecki*, Ewa Siedlecka*

Fyllokrzemiany (krzemiany warstwowe) 2. Monofyllokrzemiany. 3. Warstwy o pierścieniach 6 członowych. 4. Krzemiany pakietowe

Samopropagująca synteza spaleniowa

SUROWCE I RECYKLING. Wykład 8

SUROWCE MINERALNE. Wykład 10

V KONKURS CHEMICZNY 23.X. 2007r. DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW WOJEWÓDZTWA ŚWIĘTOKRZYSKIEGO Etap I czas trwania: 90 min Nazwa szkoły

STRUKTURA STOPÓW UKŁADY RÓWNOWAGI FAZOWEJ. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

GLAUKONIT K 2 (Fe 3+, Al, Fe 2+, Mg) 4 (Si 7 AlO 20 )(OH) 4 (jednoskośny)

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

Magnez. Wagowy udział pierwiastków w masie Ziemi. Wagowy udział pierwiastków w masie skorupy ziemskiej

Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki. Instrukcja SUROWCE MINERALNE.

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

KRUSZYWA WAPIENNE ZASTOSOWANIE W PRODUKCJI BETONU TOWAROWEGO I ELEMENTÓW PREFABRYKOWANYCH

VII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2014/2015

1. Podstawowe prawa i pojęcia chemiczne

Procentowa zawartość sodu (w molu tej soli są dwa mole sodu) wynosi:

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 687

Załącznik nr 1 do SIWZ Instytut Chemii i Techniki Jądrowej Warszawa, ul Dorodna 16 Tel. (22) ; Fax (22)

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 097

w_08 Chemia mineralnych materiałów budowlanych c.d. Chemia metali budowlanych

IKiFP im. J. Habera PAN

C O N S T R U C T I O N

KATARZYNA ŁASKAWIEC * AGNIESZKA MICHALIK ** JAN MAŁOLEPSZY *** GENOWEFA ZAPOTOCZNA-SYTEK ****

WIKTOR JASIŃSKI INSTYTUT BADAWCZY DRÓG I MOSTÓW FILIA WROCŁAW

SUROWCE MINERALNE. Wykład 9

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

UKŁADY DYSPERSYJNE GLEB KOLOIDY GLEBOWE

Spis treœci. Od Autora... 13

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 097

CERAMIKA POCHODZENIA WULKANICZNEGO W SPIEKANYCH KOMPOZYTACH METALOWYCH BADANIA MIKROSTRUKTURY

Poznajemy rodzaje betonu

Przykłady ważniejszych minerałów występujących w skorupie ziemskiej

Właściwości tworzyw autoklawizowanych otrzymanych z udziałem popiołów dennych

II. CHEMIA NIEORGANICZNA

Test kompetencji z chemii do liceum. Grupa A.

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA, Kraków, PL BUP 21/10. MARCIN ŚRODA, Kraków, PL

Wpływ paliw oraz strategie łagodzenia skutków podczas procesów spalania biomasy w energetycznych kotłach pyłowych

Leon Murawski, Katedra Fizyki Ciała Stałego Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej

Test diagnostyczny. Dorota Lewandowska, Lidia Wasyłyszyn, Anna Warchoł. Część A (0 5) Standard I

SKRÓCONY OPIS PROGRAMU NA ROK 2019

Wpływ metody odlewania stopów aluminium i parametrów anodowania na strukturę i grubość warstwy anodowej 1

Składniki cementu i ich rola w kształtowaniu właściwości kompozytów cementowych

SUROWCE I RECYKLING. Wykład 7

Wodorotlenki O O O O. I n. I. Wiadomości ogólne o wodorotlenkach.

WŁAŚCIWOŚCI KRUSZYW LEKKICH MODYFIKOWANYCH ZUśYTYMI ADSORBENTAMI

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Zakład Metaloznawstwa i Odlewnictwa

Prof. dr hab. Anna Miechówka. Faza stała gleby

Politechnika Gdańska Wydział Chemiczny. Katedra Technologii Chemicznej

OPIS-PATKNTOWY. Patent dodatkowy. Zgłoszono: (P ) Zgłoszenie ogłoszono: Opis patentowy opublikowano:

Drogi uczniu zostań Mistrzem Chemii!

Transkrypt:

Geopolimery z tufu wulkanicznego dr hab. inż. Janusz Mikuła prof. PK mgr inż. Michał Łach

Tuf wulkaniczny skład i właściwości Tuf wulkaniczny jest to porowata skała należąca do skał okruchowych, składająca się z materiału piroklastycznego, często z domieszką innego materiału okruchowego, scementowanego np. spoiwem krzemionkowym lub ilastym. Cechą charakterystyczną tufu jest duża porowatość oraz związany z nią niewielki ciężar właściwy. W skład tufów wchodzą także minerały ilaste i zeolity. Skład tlenkowy tufu filipowickiego użytego do badań SiO 2 Fe 2 O 3 Al 2 O 3 CaO MgO TiO 2 K 2 O Na 2 O 56,04 % 5,38 % 16,73 % 5,39 % 0,60 % 0,85 % 9,16 % 0,39 %

Tuf filipowicki Struktura tufu filipowickiego, pow. 40 x W skład tufu filipowickiego wchodzą następujące składniki: sanidyn (składnik dominujący), kaolinit, biotyt, illit, kwarc, skalenie silnie zmienione, okruchy skał obcych, minerały nieprzejrzyste, spoiwo mikrokrystaliczne i spoiwo węglanowe.

Tuf filipowicki wyniki badań XRD

Tuf filipowicki Sanidyn należy do grupy skaleni potasowych. Do tej grupy skaleni zaliczane są także mikroklin i ortoklaz, polimorfy o składzie K(AlSi3O8). Są to glinokrzemiany szkieletowe, które zbudowane są z anionów [(Al,Si) x O 2x ] -n. Częściowe zastąpienie krzemu (Si 4+ ) przez glin (Al 3+ ) w niektórych tetraedrach powoduje pojawienie się dodatkowego ładunku ujemnego, który jest kompensowany przez duże kationy, takie jak Na, K, Ca i inne. Luźność struktury przestrzennej dopuszcza częste wchodzenie do ich struktury dodatkowych anionów (Cl -, CO3 2-, SO4 2- itp.) oraz wody konstytucyjnej w postaci molekuł H 2 O. Struktury glinokrzemianów (krzemianów) przestrzennych są skomplikowane i różnorodne: możliwe są rozliczne kombinacje tetraedrów w trójwymiarowej przestrzeni.

Tuf filipowicki obraz z mikroskopu skaningowego

Tuf filipowicki kryształy sanidynu w spoiwie mikrokrystalicznym Pierwiastek Zawartość w % wag. Punkt 1 Punkt 2 Punkt 3 Punkt 4 O 39,56 39,48 36,42 30,48 Al 11,42 11,18 45,52 44,66 Si 36,88 37,29 13,55 17,32 K 12,13 12,05 4,50 7,55

Wyniki badań termograwimetrycznych tufu filipowskiego Woda wydzielana jest z tufu w zakresie temperatur od 30 o C do około 600 o C. Obserwowane są dwa maksima wydzielania wody w temperaturze około 130 o C i temperaturze około 460 o C. W pierwszym etapie dochodzi do dehydratacji tufu czyli usunięcia wody zaadsorbowanej, natomiast w późniejszym etapie mamy do czynienia z dehydroksylacją.

Wyniki badań termograwimetrycznych tufu filipowskiego W temperaturze około 740 o C dochodzi do dysocjacji termicznej kalcytu. W wyniku reakcji rozpadu związków CaCO 3 zawartych w tufie obserwowana jest emisja CO 2 i C. Ustabilizowanie się masy tufu następuje w temperaturach powyżej 740 o C. W temperaturach powyżej 850 o C tuf jest stabilny i nie zachodzą w nim przemiany fazowe aż do temperatury topnienia.

Wyniki badań termograwimetrycznych tufu filipowskiego Przebieg krzywej TG wraz z efektami gazowych produktów wydzielających się z tufu filipowickiego w trakcie nagrzewania (m/z 18, m/z 17 H 2 O, m/z 44 CO 2 ).

Wyniki badań termograwimetrycznych tufu filipowskiego Przebieg krzywej TG wraz z efektami gazowych produktów wydzielających się z tufu filipowickiego w trakcie nagrzewania (m/z 12- węgiel C).

Struktura geopolimeru z tufu filipowickiego Płytka z geopolimeru potasowego i jego struktura (pow. 40x i pow. 200 x)

Struktura geopolimeru z tufu filipowickiego Powierzchnia przełomu próbki geopolimeru potasowego

Struktura geopolimeru sodowego z tufu filiupowickiego

Struktura geopolimeru sodowego z tufu filipowickiego Pierwiastek Zawartość w % wag. Punkt 1 Punkt 2 Obszar 3 O 28,853 31,444 46,142 Na - 11,774 12,310 Mg - 1,047 - Al - 12,621 10,505 Si 33,614 32,034 53,858 K - 5,147 6,450 Ca - 4,332 4,558 Fe - 2,612 2,699

Struktura geopolimeru z tufu filipowickiego

Struktura geopolimeru z tufu filipowickiego

Struktura geopolimeru z tufu filipowickiego

Struktura geopolimeru potasowego z tufu filipowickiego Elt. Line Intensi ty (c/s) Error 2-sig Atomi c % Conc O Ka 6,27 0,914 31,956 19,506 Al Ka 25,21 1,833 5,341 5,498 Si Ka 228,79 5,523 45,828 49,105 K Ka 79,89 3,263 14,960 22,315 Ca Ka 4,09 0,738 0,836 1,278 Fe Ka 4,81 0,801 1,079 2,298

Wytrzymałość na ściskanie MPa Właściwości geopolimerów z tufu filipowickiego 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Ilość dni sezonowania 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Wytrzymałości na ściskanie geopolimeru potasowego po różnych okresach sezonowania

Właściwości geopolimerów z tufu filipowickiego Płytka wykonana z geopolimeru potasowego wyżarzana w temperaturze 200 o C

Właściwości geopolimerów z tufu filipowickiego Płytka wykonana z geopolimeru potasowego wyżarzana w temperaturze 900 o C

Właściwości geopolimerów z tufu filipowickiego Płytka wykonana z geopolimeru potasowego wyżarzana w temperaturze 1200 o C

Wytrzymałość na ściskanie [MPa] Zależność wytrzymałości na ściskanie od temperatury wygrzewania i wieku próbki geopolimerów 80 70 72,87 60 50 64,16 54,05 50,06 56,37 40 41,54 40,54 45,36 40,54 34,59 35,65 39 30 30 20 22,7 10 0 Temperatura wygrzewania [C] 0 20 C 400 C 600 C 800 C 900 C 50 dni 75 dni 90 dni

Zastosowanie geopolimerów z tufu filipowickiego Żaroodporna płytka z geopolimeru z tufu filipowickiego

Zastosowanie geopolimerów z tufu filipowickiego Żaroodporna płytka z geopolimeru z tufu filipowickiego po nagrzaniu palnikiem acetylenowo-tlenowym (3000ºC w czasie 30 minut).

Zastosowanie geopolimerów z tufu filipowickiego Warstwa geopolimeru naniesiona pistoletem malarskim na płytę gipsowo-kartonową oraz jej struktura (pow. 40 x i pow. 200 x)