21 research outputs found
Properties of fly ash geopolymer paste containing Portland cement
Get PDFAbstractThis article presents the effect of ordinary Portland cement (OPC) replacement on low calcium fly ash (FAF)and high calcium fly ash (FAC) geopolymer paste. Fly ash was replaced with OPC at the rate of 5, 10 and 15% by weightof binder. Sodium silicate (Na2SiO3) and 10 molar sodium hydroxide (NaOH) solutions were used as the alkaline solutionin the reaction. The Na2SiO3/NaOH ratio of 0.67 and the liquid/binder (L/B) ratio of 0.50 and the curing at ambienttemperature were used for all of mixtures. The results found that the level replacement of OPC increase showed thecompressive strength tended to increased. The compressive strength of low calcium fly ash (FAF) and high calcium flyash (FAC) geopolymer paste at 7 days with 15% OPC replacement were 22 and 34 MPa, respectively. In addition, themicrostructure analysis indicated that the increase of OPC replacement resulted in the addition formation of calciumsilicate hydrate co-exists with the aluminosilicate geopolymer products. This results lead to overall increase in thecompressive strength of fly ash geopolymer products
Influence of portland cement replacement in high calcium fly ash geopolymer paste
No full textThis article presents the influence of ordinary Portland cement (OPC) replacement in high calcium fly ash (FA) geopolymer paste. FA was used to replace OPC at the rate of 5, 10 and 15% by mass of binder. Sodium silicate (Na2SiO3) and 10 molar sodium hydroxide (NaOH) solutions were used as the alkaline solution in the reaction. The Na2SiO3/NaOH ratio of 2.0 and the liquid/binder (L/B) ratio of 0.60 were used in all mixtures. The results of increase OPC replacement, the setting time and compressive strain capacity decreased while the compressive strength and modulus of elasticity increased. The compressive strength and modulus of elasticity at 28 days of geopolymer pastes with 15% OPC replacement were 36.7 MPa and 13,300 MPa, respectively
Influence of Portland Cement Replacement and Sand to Binder Ratio on Slant Shear Strength between Concrete Substrate and Geopolymer
Get PDFบทคัดย่อบทความนี้ศึกษาอิทธิพลของการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์และอัตราส่วนทรายต่อวัสดุประสานที่มีต่อกำลังรับแรงเฉือนอัดระหว่างคอนกรีตกับจีโอโพลิเมอร์มอร์ต้าร์ โดยเถ้าลอยถูกแทนที่ด้วยปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ร้อยละ 0, 5, 10 และ 15 และทำการแปรผันอัตราส่วนทรายต่อวัสดุประสานเท่ากับ 1.00, 1.25 และ 1.50 สารละลายด่างที่ใช้ในการเกิดปฏิกิริยาได้แก่ สารละลายโซเดียมซิลิเกตและสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น 6 โมลาร์ โดยใช้อัตราส่วนสารละลายโซเดียมซิลิเกตต่อสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เท่ากับ 2.0 อัตราส่วนของเหลวต่อวัสดุประสานเท่ากับ 0.60 และบ่มที่อุณหภูมิห้องทุกอัตราส่วนผสม ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่ากำลังรับแรงเฉือนอัดระหว่างคอนกรีตกับจีโอโพลิเมอร์มอร์ต้าร์มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นตามปริมาณการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ที่เพิ่มขึ้น อัตราส่วนทรายต่อวัสดุประสานที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้กำลังรับแรงเฉือนอัดระหว่างคอนกรีตกับจีโอโพลิเมอร์มอร์ต้าร์ มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น แต่อย่างไรก็ตามเมื่อใช้อัตราส่วนทรายต่อวัสดุประสานเท่ากับ 1.50 กำลังรับแรงเฉือนอัด มีแนวโน้มลดลง ซึ่งปริมาณการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ในเถ้าลอยร้อยละ 15 และอัตราส่วนทรายต่อ วัสดุประสานเท่ากับ 1.00 เป็นอัตราส่วนที่สามารถให้ค่ากำลังรับแรงเฉือนอัดระหว่างคอนกรีตกับจีโอโพลิเมอร์ได้สูงสุดAbstractThis article presents the influence of both Portland cement replacement and sand to binder ratio (S/B) on slant shear strength between concrete substrate and geopolymer mortar. Fly ash (FA) was replaced with Portland cement (PC) at the dosages of 0, 5, 10 and 15% with various sand to binder ratios of 1.00, 1.25 and 1.50, respectively. The alkali solution for used as liquid alkali were sodium silicate (Na2SiO3) and 10 molar sodium hydroxide (NaOH) solutions. The Na2SiO3/NaOH ratio of 2.0 and the liquid/binder (L/B) ratio of 0.60 and cure at ambient temperature were used in all mixture. Test results indicated that the slant shear strength between concrete substrate and geopolymer mortar tends to increase with increase in PC replacement. While the S/B ratio increased, the slant shear strength between concrete substrate and geopolymer mortar tends to increase. However at S/B ratio of 1.50, the slant shear strength tends to decrease. The 15% PC replacement with S/B ratio of 1.00 gave the highest slant shear strength between concrete substrate and geopolymer
Influence of Alkali Solution Types on Compressive Strength and Microstructure of Geopolymer Manufactured From Low Calcium Fly Ash Containing Ground Blast Furnace Slag
No full textบทคัดย่อบทความนี้ศึกษาอิทธิพลของชนิดของสารละลายด่างต่อกำลังอัดและโครงสร้างทางจุลภาคของจีโอพอลิเมอร์จากเถ้าลอยแคลเซียมต่ำผสมตะกรันเตาถลุงเหล็ก เถ้าลอยถูกแทนที่ด้วยตะกรันเตาถลุงเหล็กร้อยละ 0, 50 และ 100 โดยน้ำหนักของวัสดุประสาน โดยเถ้าลอยและตะกรันเตาถลุงเหล็กถูกกระตุ้นการเกิดปฏิกิริยาด้วย สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ความเข้มข้น 10 โมลาร์เพียงอย่างเดียว (NH) สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์และสารละลายโซเดียมซิลิเกตผสมกัน (NHNS) และสารละลายโซเดียมซิลิเกตเพียงอย่างเดียว (NS) สำหรับใช้เป็นของเหลวในส่วนผสม ในการศึกษาครั้งนี้อัตราส่วนของเหลวต่อวัสดุประสานเท่ากับ 0.60 และบ่มที่อุณหภูมิห้อง ทุกอัตราส่วนผสม ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของตะกรันเตาถลุงเหล็กช่วยปรับปรุงกำลังอัดและโครงสร้างทางจุลภาคของจีโอพอลิเมอร์เพสต์ เนื่องด้วยเป็นการเพิ่มแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตภายในระบบของ จีโอพอลิเมอร์ ขณะที่สารละลายด่างส่งผลต่อปฏิกิริยาของจีโอพอลิเมอร์AbstractThis article investigated the influences of alkali solution on compressive strength and microstructure of geopolymer manufactured from low fly ash (FA) containing ground blast furnace slag (GBFS). The FA was replaced with GBFS at the dosages of 0, 50 and 100 by weight of binder. The FA-GBFS blends were activated with 10 molar sodium hydroxide solutions directly (NH), sodium silicate and sodium hydroxide solutions together (NHNS), and sodium silicate directly (NS) for using as the liquid portion in the mixture. Alkaline liquid/binder ratio of 0.60 and curing at ambient temperature of 25 oC were selected for all mixtures. The results indicated that the increase in GBFS enhanced the compressive strength and microstructure of geopolymer pastes due to additional calcium silicate hydrate into the geopolymer matrix. While the alkali solutions had significance effects on the geopolymerization products
Drying shrinkage, strength and microstructure of alkali-activated high-calcium fly ash using FGD-gypsum and dolomite as expansive additive
Get PDFEffect of calcium-rich compounds on setting time and strength development of alkali-activated fly ash cured at ambient temperature
No full textThis paper investigates the effect of calcium-rich compounds on setting time and compressive strength development of alkali-activated fly ash (FA) pastes. Three calcium-rich compounds viz., Portland cement (PC), calcium hydroxide (CH) and calcium oxide (CaO) were used as additives to replace FA at the dosages of 5, 10, and 15% by weight basis. Sodium hydroxide and sodium silicate solutions were used as alkali activator liquids in all mixtures. Alkali activator liquid/solid binder (FA and calcium-rich compound) ratio of 0.60, sodium silicate-to-sodium hydroxide ratio of 2.0 and curing at ambient temperature (25 °C) were used for all mixes. Test results showed that the setting time and compressive strength of alkali-activated FA depended on the type and content of calcium-rich compound. The incorporation of all three calcium additives resulted in the acceleration of setting time. Alkali-activated FA with CH and PC could improve the strength development; however, the use of CaO resulted in the compressive strength reduction. The 28-day compressive strengths of alkali-activated FA with 15% PC and 5%, 10% and 15% CH met the strength requirement for repair material as specified by ASTM standard. The alkali-activated FA with additives can thus be used as an alternative repair binding material. Keywords: Alkali-activated fly ash, Calcium-rich compounds, Strength development, Alternative repair materia
Performance of Auto Glass Powder-High Calcium Fly Ash Geopolymer Mortar Exposed to High Temperature
Get PDFWaste glass enhances concrete sustainability by reducing virgin material use and recycling waste. In traditional concrete, it boosts strength through pozzolanic reactions, while in geopolymer concrete, it improves durability, insulation, and resistance to harsh conditions. This study investigated the viability of substituting auto glass powder (AGP) for high-calcium fly ash (FA) in geopolymer mortar formulations. AGP was utilized as a substitute for high-calcium FA at substitution levels ranging from 0% to 40% by weight. The study examined the physical properties, compressive strength, thermal insulation, and high-temperature performance of the geopolymer composites. The findings indicated that a higher AGP content corresponded with a reduced mortar flow, while increasing the proportion of AGP resulted in the diminished compressive strength of the geopolymer composites. Incorporating 10–20% AGP into the geopolymer mortar gave satisfactory compressive strengths (75–85%) compared to the reference mortar. Thermal conductivity testing indicated that AGP enhanced the thermal insulating properties of mortar. Notably, the compressive strength, after being exposed to 600–900°C, improved with the inclusion of the AGP. Based on XRD, the combeite crystalline phase was present in the mortars containing 20% and 40% AGP after being subjected to 900ºC. This phase contributed to the durability and stability of the material. Thus, it was confirmed that AGP not only served as a beneficial additive but also could play a crucial role in the thermal resilience of geopolymer systems
A Mix Design Procedure for Alkali-Activated High-Calcium Fly Ash Concrete Cured at Ambient Temperature
No full textThis research focuses on developing a mix design methodology for alkali-activated high-calcium fly ash concrete (AAHFAC). High-calcium fly ash (FA) from the Mae Moh power plant in northern Thailand was used as a starting material. Sodium hydroxide and sodium silicate were used as alkaline activator solutions (AAS). Many parameters, namely, NaOH concentration, alkaline activator solution-to-fly ash (AAS/FA) ratio, and coarse aggregate size, were investigated. The 28-day compressive strength was tested to validate the mix design proposed. The mix design methodology of the proposed AAHFAC mixes was given step by step, and it was modified from ACI standards. Test results showed that the 28-day compressive strength of 15–35 MPa was obtained. After modifying mix design of the AAHFAC mixes by updating the AAS/FA ratio from laboratory experiments, it was found that they met the strength requirement
Adhesion characterisation of Portland cement concrete and alkali-activated binders
No full text Alkali-activated binders (AABs) are investigated for their potential use as repair materials of Portland cement concrete (PCC). The adhesion characterisation of PCC and repair materials using AAB made from fly ash (FA) and Portland cement (PC) activated with sodium hydroxide and sodium silicate solutions, AAB made from FA and calcium hydroxide (CH) activated with sodium hydroxide and sodium silicate solutions, and commercial repair materials (RMs) have been investigated. Test results show that the AAB with additives gives high bond strength which is similar to the use of RMs. Bond strength between PCC substrate and AAB with additives is improved, due to increased reaction products, especially calcium–silicate–hydrate gel. However, the CH replacement at 15% shows a large amount of calcite resulting in a reduction in bond strength. The failure patterns and fracture interface images of the tested specimens also demonstrate the quality of the developed bond strength. It is shown that the interface zone of PCC substrate and AAB is homogeneous with no visible gap between the two bonding surfaces. It is suggested that the AAB with PC as additive can be used as a repair binding material which not only has high bond strength but is also cost-effective. </jats:p
