In this study, the synergistic effects of natural pozzolan (NP) and limestone powder waste (LSPW) alkaline activated mortar has been investigated using compressive strength and microstructure analysis. LSPW was added in varying percentages to alkaline activated NP such that the combined ratio (LSPW/(LSPW + NP)) varied from (0 to 1) at the interval of 0.2. The activators used were sodium silicate (Na[2]SiO[3](aq)) and sodium hydroxide (10M NaOH(aq)) combined as 1:1. The findings revealed that the synergistic effect of NP with LSPW emanated from silica and alumina required for the formation of aluminosilicate framework which required cation sourced from LSPW (Ca{2+}) for charge balancing in the formed skeletal framework. The products formed were mainly anorthite (CaAl[2]Si[2]O[8]) and gehlenite (CaO.Al[2]O[3].SiO[2]). Besides, about 77 % of 28-days compressive strength (27 MPa) could be achieved in 24 h using heat curing. Microstructural analysis revealed that the rough texture of activated NP characterized with high porosity turned to be filled up by the presence of LSPW thereby improving the microstructural density.

В данной работе были исследованы синергические эффекты природного пуццолана (НП) и щелочно-активированного раствора известняковых порошков (ЛСПВ) с использованием анализа прочности на сжатие и микроструктуры. LSPW была добавлена в различном процентном соотношении к щелочной активированный НП такое, что комбинированный коэффициент (LSPW/(LSPW + NP)) изменялись от (0 до 1) в интервале 0,2. В качестве активаторов использовали силикат натрия (Na[2]SiO[3] (aq)) и гидроксид натрия (10M NaOH(aq)), объединенные в соотношении 1:1. Полученные результаты показали, что синергетический эффект НП с ЛСПВ исходит от кремнезема и глинозема, необходимых для формирования алюмосиликатного каркаса, который требует катиона, полученного из ЛСПВ (Са{2+}) для балансировки заряда в сформированном скелетном каркасе. Образовавшиеся продукты были в основном анортитом (CaAl[2]Si[2]O[8]) и геленитом (CaO.Al[2]O[3].SiO[2]). Кроме того, около 77% 28-дневной прочности на сжатие (27 МПа) может быть достигнуто за 24 ч. с помощью термического отверждения. Микроструктурный анализ показал, что грубая текстура активированного НП, характеризующаяся высокой пористостью, оказалась заполненной присутствием ЛСПВ, что позволило улучшить микроструктурную плотность.

• Strength and microstructure of alkali-activated natural pozzolan and limestone powder mortar
  • 1. Introduction
  • 2. Materials and Methods
    • 2.1. Materials and reagents
      • 2.1.1. Natural pozzolan and limestone powder waste
      • 2.1.2. Synthesis of alkali activator
      • 2.1.3. Aggregates
    • 2.2. Experimental program
      • 2.2.1. Mix design
      • 2.2.2. Sample preparation, mixing, placing and curing
    • 2.3. Evaluation methods
      • 2.3.1. Setting time and workability
      • 2.3.2. Compressive strength
      • 2.3.3. Microstructural characterization of the specimens
  • 3. Results and Discussion
    • 3.1. Effect of LSPW on workability alkaline-activated NP
    • 3.2. Effect of LSPW on setting time of alkaline-activated NP
    • 3.3. Effect of LSPW on compressive strength of alkaline-activated NP
    • 3.4. Effect of limestone powder on microstructures and bonds of alkali-activated mortar
    • 3.5. Effect of NP on microstructures and bonds of alkali-activated mortar
    • 3.6. Effect of NP/LSPW on reaction product, bond characteristic and microstructures of alkali-activation AANL mortar
  • 4. Conclusions
  • 5. Acknowledgements

Инженерно-строительный журнал / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2017-. — Периодичность: 8 раз в год. — Выходит с 2017 г. (с № 5). — Электрон. журнал. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Инженерно-строительный журнал: специализированный научный журнал / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Инженерно-строительный институт. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2008 -. № 8 (92), 2019. — 1 файл (19,2 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Электрон. журнал. — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j21-103.pdf>.