Microstructural and mechanical properties of geopolymers based on brick scrap and fly ash

Abstract

In the present work, the influence of increasing brick scrap additions on the setting behavior and material properties of fly ash-based geopolymers is investigated. The geopolymers produced are tested for their compressive strengths, bulk densities, and thermal conductivities, among other properties. Both the starting materials and the produced geopolymers are also investigated by infrared spectroscopy, X-ray diffraction analysis, and scanning electron microscopy to show the relationship between the solidification behavior and the resulting material properties. The investigations show that brick scrap is very suitable as a matrix material for geopolymer production. Increasing brick scrap additions lead, among other things, to a reduction in bulk density, thermal conductivity and compressive strength.

Alkalische Aktivierung und Reaktivierung von Sekundärrohstoffen der Bau‐ und Abbruchindustrie

“…Eine geeignete Mo ¨glichkeit, um das Recycling von Baureststoffen zu erho ¨hen, bietet die Technologie der alkalischen Aktivierung oder Geopolymerisation von mineralischen Sekunda ¨rrohstoffen [3][4][5][6]. So konnte bereits nachgewiesen werden, dass sich Sekunda ¨rrohstoffe der Ziegelindustrie [7], der Beton-verarbeitenden Industrie www.cit-journal.com 2023 The Authors. Chemie Ingenieur Technik published by Wiley-VCH GmbH Chem.…”

“…Eine geeignete Möglichkeit, um das Recycling von Baureststoffen zu erhöhen, bietet die Technologie der alkalischen Aktivierung oder Geopolymerisation von mineralischen Sekundärrohstoffen 3–6. So konnte bereits nachgewiesen werden, dass sich Sekundärrohstoffe der Ziegelindustrie 7, der Beton‐verarbeitenden Industrie 5, 8 sowie weitere mineralische Sekundärrohstoffe zur Herstellung von geopolymerbasierten Baustoffen eignen 9–11. Ein Reaktivierungsprozess und damit einhergehend die Kreislauffähigkeit von geopolymeren Materialien wurde erstmals 2022 anhand von flugaschebasierten Geopolymersystemen untersucht.…”

“…2 Technische-Hochschule Nu ¨rnberg, Fakulta ¨t Verfahrenstechnik, Fraunhofer Forschungsgruppe ,,Partikeltechnologie und Rohstoffinnovation'', Wassertorstraße 10, 90489 Nu ¨rnberg, Deutschland. [5,8] sowie weitere mineralische Sekunda ¨rrohstoffe zur Herstellung von geopolymerbasierten Baustoffen eignen [9][10][11]. Ein Reaktivierungsprozess und damit einhergehend die Kreislauffa ¨higkeit von geopolymeren Materialien wurde erstmals 2022 anhand von flugaschebasierten Geopolymersystemen untersucht.…”

“…Eine geeignete Mo ¨glichkeit, um das Recycling von Baureststoffen zu erho ¨hen, bietet die Technologie der alkalischen Aktivierung oder Geopolymerisation von mineralischen Sekunda ¨rrohstoffen [3][4][5][6]. So konnte bereits nachgewiesen werden, dass sich Sekunda ¨rrohstoffe der Ziegelindustrie [7], der Beton-verarbeitenden Industrie Universita ¨t Ulm, Institut fu ¨r Chemieingenieurwesen, Albert-Einstein-Allee 11, 89081 Ulm, Deutschland. [5,8] sowie weitere mineralische Sekunda ¨rrohstoffe zur Herstellung von geopolymerbasierten Baustoffen eignen [9][10][11].…”

“…So konnte bereits nachgewiesen werden, dass sich Sekunda ¨rrohstoffe der Ziegelindustrie [7], der Beton-verarbeitenden Industrie Universita ¨t Ulm, Institut fu ¨r Chemieingenieurwesen, Albert-Einstein-Allee 11, 89081 Ulm, Deutschland. [5,8] sowie weitere mineralische Sekunda ¨rrohstoffe zur Herstellung von geopolymerbasierten Baustoffen eignen [9][10][11]. Ein Reaktivierungsprozess und damit einhergehend die Kreislauffa ¨higkeit von geopolymeren Materialien wurde erstmals 2022 anhand von flugaschebasierten Geopolymersystemen untersucht.…”