Moscow Polytechnic University
Belgorod, Belgorod, Russian Federation
Korolev, Moscow, Russian Federation
Belgorod, Russian Federation
UDK 691.5 Вяжущие. Строительные растворы
GRNTI 67.00 СТРОИТЕЛЬСТВО. АРХИТЕКТУРА
BBK 3 ТЕХНИКА. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Geopolymers, due to their positive features, can fully compete with traditional Portland cement analogues, and often have other valuable properties that can significantly expand the scope of application of mineral binders for construction purposes. This seems possible due to a wide range of raw materials of different origins, as well as a result of the use of modifying additives of different nature, morphology and, as a consequence, functionality. As part of this work, the effect of some formulation factors was studied: the concentration of the alkaline activator, as well as the type and content of the modifying agent on the strength characteristics of a geopolymer binder based on fly ash. The results of the study made it possible to establish that an increase in the concentration of the alkaline component negatively affects the effect of the modifier. Modification of the geopolymer binder with Portland cement in the NaOH concentration range from 9 to 13% leads to strengthening of the geopolymer system with an increase in its content. With a further increase in the concentration of the alkaline activator, it initiates a softening effect from the introduction of Portland cement. In turn, modification with kaolin and metakaolin leads to a decrease in compressive and bending strength characteristics throughout the entire range of alkali concentrations under consideration. Moreover, the higher the alkalinity of the geopolymer matrix, the more pronounced the softening effect takes place.
geopolymer, fly ash, modifying agent, strength properties
Введение. Проводя аналогию с традиционными цементными системами, важно понимать, что существующий на сегодняшний день опыт научно-практических исследований в области геополимерных композитов, демонстрирует следующие их значимые преимущества как перспективных энергоэффективных материалов:
– прочностные показатели на сжатие достигают 150 МПа и выше [1];
– устойчивость к высокотемпературному воздействию, а также к резким температурным градиентам [2, 3];
– высокая плотность, обеспечивающая невысокие показатели влаго- и газопроницаемости [4, 5].
Выше описанные положительные преимущества способствуют обеспечению эксплуатируемым геополимерным композитам резистивности в агрессивных средах (био- и кислотная виды коррозий) [6–8], а также связыванию и стабилизации в своей структуре различных компонентов на молекулярном уровне, позволяя производить на основе геополимеров различные резервуары-иммобилизаторы для утилизации и длительного хранения побочных продуктов загрязняющего, токсичного, а также радиоактивного действия [9].
Таким образом, выше перечисленные характеристики геополимерных материалов значительно расширяют области их практического применения, в том числе, и для эксплуатации в экстремальных зонах и неблагоприятных условиях.
Введение различных добавок в состав геополимерной матрицы также применяется для создания бетонов специального функционального назначения – в строительной отрасли; в производстве форм, инструментальной оснастки, алюминиевых литейных сплавов – в металлургической промышленности и т.д.
Как правило, свойства геополимеров зависят от сырьевых компонентов, используемых при их производстве, включая происхождение и свойства алюмосиликатного сырья, химические характеристики щелочного агента, количественное соотношение компонентов между собой и т.д., которые влияют на процесс геополимеризации и конечные свойства геополимерного продукта, в целом.
На сегодняшний день при проектировании составов геополимерных вяжущих за основу, как правило, берутся следующие основные положения геополимерного синтеза [10], а также существующие на сегодняшний день технологические аспекты его реализации [11–13]:
– геополимерное вяжущее представляет собой неорганический полимер, синтезируемый путем взаимодействия раствора гидроксида или соли щелочного или щелочноземельного металла с алюмосиликатным компонентом в температурном диапазоне от 25 до 120 °C;
– наиболее часто используемое содержание щелочного активатора в составе геополимерной системы в пересчете на молярные концентрации оксидов Na2O/Al2O3 (Na/Al соотношение) находятся в диапазоне 0,2–1, что эквивалентно массовым концентрациям в диапазоне ≈ 8–30 % [1, 14];
– наиболее предпочтительный температурный диапазон для термической обработки (как правило, термической сушки) геополимерных вяжущих, зачастую, колеблется в пределах 60–90 °C, что обеспечивает наиболее благоприятные условия консолидации и формирования правильной структуры геополимерной матрицы, обеспечивая таким образом наиболее высокие показатели прочности, твердости и т.д., сопоставимые, а, иногда, и превышающие цементные аналоги [15, 16];
– для улучшения эксплуатационных характеристик геополимерных систем с низкой реакционной активностью и иными неудовлетворительными свойствами практикуется введение различных модифицирующих компонентов в количестве до 20 %.
Целью данного исследования является изучение влияния минеральных модифицирующих алюмосиликатных компонентов разной природы: портландцемента, каолина и метакаолина и их концентрации на прочностные характеристики: на сжатие и изгиб, геополимерных вяжущих разного состава.
Материалы и методы. В рамках исследования в качестве основного алюмосиликатного компонента применялась зола-уноса Новотроицкой ТЭС (РФ); в качестве минеральных модификаторов – портландцемент ЦЕМ I42.5Н
(АО «Себряковцемент»), каолин месторождения Кривой Рог (РФ), метакаолин, синтезированный в лабораторных условиях из каолина путем дегидроксилирования в процессе обжига при температуре 800 оС.
Химические составы используемых твердофазных материалов представлены в таблице 1.
Таблица 1
Химический состав используемых твердофазных компонентов
|
Твердофазный компонент |
Содержание оксидов, масс. % |
|||||||||||
|
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
TiO2 |
K2O |
MgO |
CaO |
P2O5 |
SO3 |
N2O |
п.п.п. |
|
|
|
Зола-уноса |
58,98 |
28,29 |
4,63 |
0,97 |
0,65 |
1 |
3,74 |
0,36 |
– |
– |
6,07 |
|
|
Портландцемент |
19,13 |
5,21 |
3,58 |
0,32 |
0,6 |
1,28 |
65,38 |
– |
3,47 |
– |
0,23 |
|
|
Каолин |
53,8 |
43,4 |
1,02 |
0,58 |
0,56 |
0,21 |
0,01 |
0,06 |
– |
0,03 |
4,2 |
|
|
Метакаолин |
53,1 |
42,8 |
0,7 |
0,3 |
0,9 |
– |
0,15 |
– |
– |
0,02 |
0,4 |
|
В качестве щелочного активатора использовался натр едкий NaOH (ч.д.а) в форме водного раствора.
Выбор используемых в рамках исследования минеральных компонентов: портландцемента, каолина и метакаолина, в качестве модификаторов обоснован сродством структур с основным алюмосиликатным сырьем, а также потенциальной эффективностью их использования в процессе геополимерного синтеза с точки зрения генетических характеристик.
Для оптимизации составов геополимерного вяжущего был использован метод математического планирования эксперимента.
Исследование проводилось с тремя сериями модифицированных вяжущих на основе золы-уноса Новотроицкой ТЭС, содержащих вместо части золы минеральные модифицирующие компоненты: портландцемент, каолин и метакаолин от 0 до 20 %.
Для модифицированных геополимерных вяжущих были составлены три матицы планирования (для разных модификаторов), включающие в себя 9 различных составов, отличающихся типу соотношением компонентов в матрице. Так, при составлении матрицы планирования в качестве входных или варьируемых факторов были выбраны следующие: концентрация щелочного активатора (Х1) и концентрация минерального модификатора (Х2). Диапазон варьирования для параметра Х1 составил 9–17 %; для параметра Х2 – 0–20 % (таблицы 2–3).
Таблица 2
Условия планирования эксперимента для модифицированных геополимерных вяжущих
|
Факторы варьирования эксперимента |
Уровни варьирования |
Интервал варьирования |
|||
|
Натуральный вид |
Кодированный вид |
–1 |
0 |
1 |
|
|
Концентрация щелочного активатора, % |
Х1 |
9 |
13 |
17 |
4 |
|
Концентрация минерального модификатора, % |
Х2 |
0 |
10 |
20 |
10 |
Для возможности сопоставления полученных в дальнейшем результатов, для экспериментальных составов свежеприготовленных геополимерных вяжущих обеспечивалась одинаковая степень их подвижности, которая определялась по значению расплыва конуса – в диапазоне
140±10 мм.
Таблица 3
Модель матрицы планирования эксперимента для модифицированных геополимерных
вяжущих
|
№ точки плана |
Факторы варьирования (кодированный вид) |
Факторы варьирования (натуральный вид) |
||
|
Х1 |
Х2 |
Концентрация щелочного активатора, % |
Концентрация минерального модификатора, % |
|
|
1 |
–1 |
–1 |
9 |
0 |
|
2 |
–1 |
0 |
9 |
10 |
|
3 |
–1 |
1 |
9 |
20 |
|
4 |
0 |
–1 |
13 |
0 |
|
5 |
0 |
0 |
13 |
10 |
|
6 |
0 |
1 |
13 |
20 |
|
7 |
1 |
–1 |
17 |
0 |
|
8 |
1 |
0 |
17 |
10 |
|
9 |
1 |
1 |
17 |
20 |
Основная часть. На основании разработанной матрицы планирования (таблицы 2–3) была проведена серия экспериментов, и получены результаты прочности на сжатие и на изгиб для всех составов модифицированного геополимерного вяжущего.
Для визуализации характера зависимости прочностных параметров вяжущего от его компонентного состава в рамках данного эисследования были построены графические зависимости в виде 3-D номограмм с использованием программы SigmaPlot (рисунки 1–6).
|
|
|
|
|
Y=26,6+3,42Х1–0,5Х2–2,78Х12+0,77Х22–3,85Х1Х2 R2=0,9 |
||
|
Рис.1. Зависимость предела прочности при сжатии от содержания щелочного активатора и минерального модификатора (минеральный модификатор: портландцемент)
|
||
|
|
|
|
|
Y=2,22+0,25Х1–0,28Х12–0,07Х22–0,47Х1Х2 R2=0,9 |
||
|
Рис. 2. Зависимость предела прочности при изгибе от концентрации щелочного активатора и минерального модификатора (минеральный модификатор: портландцемент) |
||
|
|
|
|
|
Y=7,9+5,2Х1–6,97Х2+0,3Х12+Х22–1,35Х1Х2 R2=0,9 |
||
|
Рис. 3. Зависимость предела прочности при сжатии от содержания щелочного активатора и минерального модификатора (минеральный модификатор: каолин)
|
||
|
|
|
|
|
Y=1,34+0,38Х1–0,65Х2–0,01Х12+0,08Х22–0,32Х1Х2 R2=0,94 |
||
|
Рис. 4. Зависимость предела прочности при изгибе от содержания щелочного активатора и минерального модификатора (минеральный модификатор: каолин) |
||
|
|
|
|
|
Y=12,7+3,97Х1–10,5Х2–1,57Х12+3,93Х22–3,15Х1Х2 R2=0,98 |
||
|
Рис. 5. Зависимость предела прочности при сжатии от содержания щелочного активатора и минерального модификатора (минеральный модификатор: метакаолин) |
||
|
|
|
|
Y= 0,82+0,28Х1–0,76Х2+0,01Х12+0,46Х22–0,37Х1Х2 R2=0,95 |
|
|
Рис. 6. Зависимость предела прочности при изгибе от содержания щелочного активатора и минерального модификатора (минеральный модификатор: метакаолин) |
|
Анализ полученных экспериментальных данных, а также построенных графических зависимостей (рисунки 1–6) позволил установить следующие закономерности:
– повышение концентрации щелочного активатора в рассматриваемом диапазоне способствует упрочнению формирующейся геополимерной структуры для трех исследуемых модифицированных паст, что выражается в повышении пределов прочности при сжатии и при изгибе;
– природа минерального модификатора в составе геополимерной системы по-разному влияет на формирование компрессионной прочности, а также устойчивости к изгибающим нагрузкам. Так, увеличение доли портландцемента в составе сырьевой смеси способствует повышению прочности на сжатие и на изгиб в пределах концентраций активатора 9–13 %; более высокое содержание щелочи совместно с модификатором ПЦ негативно отражается на формировании прочности геополимерного каркаса; введение добавок каолина и метакаолина, а также постепенное повышение их концентрации в составе геополимерной пасты приводит к снижению показателей прочности на сжатие и на изгиб, в большей степени – с использованием метакаолина, в меньшей степени – с использованием каолина;
– характер зависимостей прочностных характеристик консолидированных геополимерных паст от концентрации минерального модификатора и щелочного активатора в зависимости от типа модифицирующего агента различен: номограммы, описывающие характер изменения прочности паст, модифицированных портландцементом (рисунки 1, 2) в зависимости от компонентного состава, имеют нелинейную, преимущественно, параболическую зависимость, а номограммы, описывающие аналогичную зависимость для паст, модифицированных метакаолином (рисунки 5, 6), носят преимущественно гиперболический характер. В то же время, характер зависимости номограмм геополимерных паст, содержащих каолин в качестве модификатора (рисунки 3, 4) может быть преимущественно описан как линейный.
В свою очередь, на основании анализа математических зависимостей, описывающих полученные номограммы в виде уравнений регрессии и коэффициента корреляции R2, были выявлены и сформулированы ниже приведенные закономерности:
– значимость входных (варьируемых) параметров на компрессионную прочность паст с использованием разных модификаторов весьма неоднозначна: в ПЦ-модифицированной геополимерной системе более значимым фактором является концентрация щелочного активатора (Х1), а в системе, модифицированной с помощью метакаолина, наоборот, более значимым фактором является концентрация минерального модификатора (Х2); в пасте каолиновым модификатором уравнение регрессии демонстрирует, что оба фактора варьирования равнозначны (соответствующие коэффициенты в уравнении регрессии сопоставимы между собой). При этом, совместный эффект обоих факторов во всех исследуемых пастах на предел прочности при сжатии не значителен, и в системах с модификацией ПЦ и метакаолином коэффициенты значимости сопоставимы между собой (Х1Х2 ≈ 3), а в пасте с использованием каолина соответствующий коэффициент в 2 раза ниже (Х1Х2 = 1,35);
– значимость входных (варьируемых) параметров на предел прочности при изгибе для исследуемых паст равноценна, о чем свидетельствуют соответствующие коэффициенты перед параметрами Х1 и Х2, которые варьируются в пределах 0,25–0,76 (рисунки 2, 4, 6). Совместное влияние этих факторов (параметр Х1Х2) на устойчивость модифицированных геополимерных паст к изгибающим нагрузкам также незначительно и сопоставимо, согласно значениям соответствующих коэффициентов (0,32; 0,37; 0,47).
Важно отметить, что математические зависимости для модифицированных геополимерных паст имеют высокий коэффициент корреляции: R2≥ 0,9 или не менее 90 %, что свидетельствует о высокой степени адекватности полученных уравнений регрессии, описывающих характер поведения геополимерных паст в системе параметров «концентрация щелочного активатора – концентрация минерального модификатора – параметр прочности».
Таблица 4
Значения пределов прочности при сжатии и изгибе для модифицированного геополимерного вяжущего в зависимости от состава
|
Тип модификатора |
Прочностные |
Концентрация щелочного активатора NaOH, % |
||||||||
|
9 |
13 |
17 |
||||||||
|
Концентрация минерального модификатора, % |
||||||||||
|
0 |
10 |
20 |
0 |
10 |
20 |
0 |
10 |
20 |
||
|
ПЦ |
Rсж. |
17,7 |
20,1 |
22,2 |
26,5 |
26,9 |
27,3 |
34,1 |
26,8 |
25,3 |
|
Rизг. |
1,3 |
1,8 |
2,1 |
2,2 |
2,3 |
2,4 |
2,9 |
2 |
1,9 |
|
|
Каолин |
Rсж. |
17,7 |
16,5 |
15,3 |
26,5 |
24,1 |
20 |
34,1 |
24,8 |
19,1 |
|
Rизг. |
1,3 |
1,2 |
0,9 |
2,2 |
1,8 |
1,2 |
2,9 |
1,9 |
1,4 |
|
|
Метакаолин |
Rсж. |
17,7 |
14,6 |
9,8 |
26,5 |
19,7 |
13,8 |
34,1 |
21,3 |
12,4 |
|
Rизг. |
1,3 |
1 |
0,8 |
2,2 |
1,4 |
0,9 |
2,9 |
1,9 |
1 |
|
Анализ прочностных характеристик модифицированных геополимерных паст, отраженных в таблице 4, позволил установить, что несмотря на то, что при малых концентрациях щелочного активатора NaOH в диапазоне 9–13 %, введение добавки портландцемента способствует упрочнению геополимерного каркаса. Эффективность этого модификатора при увеличении щелочи в составе вяжущей системы, выраженная приростом прочности на сжатие, постепенно снижается. Так, при минимальной концентрации NaOH в выбранном диапазоне (9 %) прирост компрессионной прочности при добавлении модификатора в количестве 10 и 20 % составил 13,5 % и 25,4 %, соответственно, по отношению к бездобавочному составу (17,7 МПа). В то же время, увеличение содержания NaOH до 13 % в составе геополимерной пасты обеспечивает прирост прочности на сжатие 1,5 % и 3 % относительно контрольного состава (26,5 МПа), при введении модификатора ПЦ в количестве 10 и 20 %, соответственно. Важно отметить, что при дальнейшем увеличении концентрации щелочного агента до 17 %, введение портландцементного модификатора способствует довольно резкому снижению компрессионной прочности: на 21,4 % и 25,8 % при содержании ПЦ 10 % и 20 %, соответственно относительно бездобавочного аналога (34,1 МПа).
Для остальных двух модифицирующих агентов: каолина и метакаолина, в отличие от ПЦ, во всем исследуемом диапазоне концентраций NaOH наблюдается снижение компрессионной прочности при введении модификатора. При этом, негативный эффект (снижение прочности относительно бездобавочного состава) от введения модифицирующих добавок каолина и метакаолина усиливается при смещении концентрации щелочи в сторону больших значений:
– для каолина: при 9 % концентрации NaOH имеет место снижение прочности на 6,8 % и 13,5 %, при содержании модификатора 10 % и 20 %, соответственно; при 13% концентрации NaOH – 9 % и 24,5 %, соответственно; при 17 % концентрации NaOH – 27,2 % и 44 %, соответственно;
– для метакаолина: наблюдается более заметный спад прочности. При 9 % концентрации NaOH имеет место снижение компрессионной прочности на 17,5 % и 44,6 %, при содержании модификатора 10 % и 20 %, соответственно; при 13% концентрации NaOH – 25,6 % и 47,9 %, соответственно; при 17% концентрации NaOH – 37,5 % и 63,6 %, соответственно.
Оценка динамики показателей прочности при изгибе для экспериментальных составов модифицированных геополимерных паст показала, что, в целом, в рассматриваемом диапазоне концентраций щелочного активатора введение любого минерального модификатора среди используемых в рамках исследования, негативно отражается на устойчивости геополимерного каркаса к изгибающим нагрузкам. Исключение составляет модификация портландцементом в диапазоне концентраций щелочного активатора 9–13 %, где наблюдается эффект упрочнения по мере увеличения доли модификатора в составе пасты. Однако, также, как и в случае с компрессионной прочностью, при повышении содержания NaOH в вяжущей системе от 9 до 13 % эффект упрочнения имеет затухающий характер. Так, при 9 %-м содержании NaOH в геополимерной системе, введение модификатора в количестве 10 и 20 % провоцирует увеличение прочности на изгиб на 38 % и 61 %, соответственно; увеличение концентрации щелочи до 13 % обеспечивает прирост прочности на изгиб лишь на 4,5 % и 9 %, при содержании ПЦ в количестве 10 и 20 %, соответственно.
На основании проведенного анализа характера изменения прочностных показателей геополимерных паст в системе параметров «тип модификатора – концентрация модификатора – концентрация щелочного активатора» был сформирован последовательный ряд эффективности модифицирующего действия среди рассматриваемых минеральных компонентов в геополимерной системе, который демонстрирует, что наибольшей модифицирующей эффективностью с точки зрения формирования прочностного геополимерного каркаса характеризуется портландцемент, а наименьшей – метакаолин (рис. 7).
Рис. 7. Последовательный ряд эффективности модифицирующего действия минеральных компонентов в геополимерной системе
Анализ графических зависимостей (рисунки 1–6) и данных таблицы 4 позволил установить, что:
– рациональный состав модифицированного геополимерного вяжущего с использованием портландцемента следующий: концентрация щелочного активатора NaOH – 13 %; содержание минерального модификатора – 20 %;
– рациональные составы модифицированного геополимерного вяжущего с использованием каолина и метакаолина идентичны между собой: концентрация щелочного активатора NaOH – 17 %; содержание минерального модификатора – 10 %.
Таким образом, следует отметить, что использование минерального компонента с более высокой модифицирующей эффективностью позволяет обеспечивать формирование наиболее прочного каркаса при меньшем содержании щелочного активатора.
Анализ взаимосвязи концентрации минерального модификатора и прочностных показателей модифицированных геополимерных паст в диапазоне оптимальных концентраций щелочного активатора (рис. 8) позволил установить идентичность характера изменения прочностей на сжатие и изгиб.
Рис. 8. Взаимосвязь концентрации минерального модификатора
и предела прочности при сжатии (а) и изгибе (б) геополимерных паст,
модифицированных: портландцементом (ПЦ), каолином и метакаолином
Оценка характера взаимосвязи устойчивости модифицированных геополимерных систем к сжимающим и изгибающим нагрузкам в зависимости от типа и концентрации минерального модификатора (рис. 9, 10) показала, что повышение концентрации минерального модификатора способствует снижению градиента между прочностью на сжатие и прочностью на изгиб: для ПЦ-модифицированных паст; и увеличению градиента – для паст с использованием каолина и метакаолина.
Графическая зависимость, отраженная на рисунке 10, позволила установить, что Rсж/Rизг соотношение для ПЦ-модифицированных геополимерных вяжущих при повышении концентрации минерального модификатора имеет тенденцию к незначительному снижению.
Рис. 9. Влияние концентрации минерального модификатора на вариацию соотношения Rсж/Rизг в геополимерных вяжущих, модифицированных: портландцементом (ПЦ), каолином и метакаолином
Рис. 10. Соотношения Rсж/Rизг для модифицированных геополимерных вяжущих в зависимости от концентрации и типа минерального модификатора: портландцемента (ПЦ), каолина и метакаолина
В свою очередь, аналогичный показатель для паст, модифицированных каолином и метакаолином, заметно растет при увеличении концентрации модификатора в вяжущей системе. Таким образом, использование ПЦ-модификатора в оптимальном диапазоне концентраций щелочи способствует снижению хрупкости твердеющего геополимерного каркаса. В свою очередь, использование добавок каолина и метакаолина, наоборот, способствуют повышению хрупкости геополимерного камня.
Выводы. Результаты анализа данных проведенного исследования показали, что введение используемых модифицирующих агентов не дало желаемого результата: повышение предела прочности при сжатии и изгибе, за исключением добавки портландцемента. Максимальное увеличение компрессионной прочности (≈ на 25 %) по сравнению с бездобавочной системой «зола-уноса – щелочной активатор» обеспечивается при концентрации щелочи – 9 % и содержании ПЦ – 20 %. Дальнейшее повышение концентрации этого модификатора экономически нецелосообразно. С другой стороны, введение модифицирующих компонентов в виде каолина и метакаолина негативно отражается на формировании прочности в выбранных условиях твердения.
Однако, достигаемая цель введения модификатора не сводится лишь к решению задачи повышения прочности вяжущего. Данные вяжущие системы рассматривается с позиций поиска эффективности модификатора различной функциональности.
1. Chindaprasirt P., De Silva P., Sagoe-Crentsil K., Hanjitsuwan S. Effect of SiO2 and Al2O3 on the setting and hardening of high calcium fly ash-based geopolymer systems. Journal of Materials Science. 2012. Vol. 47. Pp. 4876-4883. DOI:https://doi.org/10.1007/s10853-012-6353-y.
2. Barbosa V.F.F., MacKenzie K.J.D. Thermal behaviour of inorganic geopolymers and composites derived from sodium polysialate. Materials Research Bulletin. 2003. Vol. 38(2). Pp. 319-331. DOI:https://doi.org/10.1016/S0025-5408(02)01022-X.
3. Kozhukhova N.I., Zhernovskaya I.V., Teslya A.Yu., Kozhukhova M.I., Yakovlev E.A. High temperature effect on structure formation and performance of hybrid geopolymers. Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1353. No. 012066. DOI:https://doi.org/10.1088/1742-6596/1353/1/012066.
4. Christelle N. B., Herve T. K., Daniel F., Rüscher C., Kamseu E., Leonelli C. Water resistance and thermal behavior of metakaolin-phosphate-based geopolymer cements. Journal of Asian Ceramic Societies. 2018. No. 6. DOI:https://doi.org/10.1080/21870764.2018.1507660.
5. Papa E., Landi E., Miccio F., Medri V. K2O-Metakaolin-Based Geopolymer Foams: Production, Porosity Characterization and Permeability Test. Materials. 2022. Vol. 15. No. 1008. DOI:https://doi.org/10.3390/ma15031008.
6. Tuntachon S., Kamwilaisak K., Somdee T., Mongkoltanaruk W., Sata V., Boonserm K., Wongsa A., Chindaprasirt P. Resistance to algae and fungi formation of high calcium fly ash geopolymer paste containing TiO2. Journal of Building Engineering. 2019. Vol. 25. No. 100817. DOI:https://doi.org/10.3390/ma15031008.
7. Vasilenko M.I., Lebedev M.S., Goncharova E.N., Kozhukhova N.I., Kozhukhova M.I. The study of ecological impact of fly ash-based geopolymer binders on soil and aquatic biota. IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 791. No. 012049. DOI:https://doi.org/10.1088/1757-899X/791/1/012049.
8. Bakharev, T. Resistance of Geopolymer Materials to Acid Attack. Cement and Concrete Research. 2005. Vol. 35. Pp. 658-670. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.06.005.
9. Lee W.-H., Cheng T.-W., Ding Y.-C., Lin K.-L., Huang C.-P. Geopolymer technology for the solidification of simulated ion exchange resins with radionuclides. Journal of Environmental Management. 2019. Vol. 235. Pp. 19-27. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.06.005.
10. Davidovits J. Geopolymer Chemistry and Applications. 5th edition. Saint Qunentin: Institut Géopolymère, 2020. 674 p.
11. Aliabdo A.A., Elmoaty A.E.M.A., Salem H.A. Effect of water addition, plasticizer and alkaline solution constitution on fly ash based geopolymer concrete performance. Construction and Building Masterials. 2016. Vol. 121. No. 694e703. DOI:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.06.062.
12. Pacheco-Torgal F., Castro-Gomes J., Jalali S. Tungsten mine waste geopolymeric binder: Preliminary hydration products investigations. Construction and Building Materials. 2009. Vol. 23(1). Pp. 200-209. DOI:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2008.01.003.
13. Graytee A., Sanjayan J.G., Nazari A. Development of a high strength fly ash based geopolymer in short time by using microwave curing. Ceramics International. 2018. Vol. 44. Pp. 8216-8222. DOI:https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.02.001.
14. Elyamany H.E., Abd E.A.E.M., Elshaboury A.M. Setting time and 7-day strength of geopolymer mortar with various binders. Constr. Build. Master. 2018. Vol. 187. Pp. 974-983. DOI:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.08.025.
15. Hardji D., Rangan B.V. Development and properties of low-calcium fly ash based geopolymer concrete by Research Report GC1. Perth: Curtin University of Technology, 2005. 94 p.
16. Yuan J., He P., Jia D., Yang C., Yan S., Yang Z., Duan X.M., Wang S.J., Zhou Y. Effect of curing temperature and SiO2 /K2O molar ratio on the performance of metakaolin-based geopolymers. Ceramics International. 2016. Vol. 42. Pp.16184-16190. DOI:https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.07.139.
