Properties of Palm Oil Ash Geopolymer Containing Alumina Powder and Field Para Rubber Latex

Most geopolymer binder is produced using raw materials comprising powder with high silica and alumina content. Additionally, fine aggregate is prepared with river sand for high bulk density. This research proposes using palm oil ash (POA) for the main binder and palm oil clinker (POC) for the fine aggregate. The chemical composition of POA has high levels of silica but low alumina, so it must undergo partial replacement with alumina powder (AP). POA and POC are waste by-products of electrical power plants. The properties to be investigated include compressive strength, bulk density, water absorption, and microstructure. The effect of mixture composition, i.e., POA and field Para rubber latex (FPRL), on those properties is of particular interest. POA was substituted by AP and FPRL at 2.5%, 5%, 7.5%, and 10%, and at 1%, 3%, 5%, and 10%, respectively. Geopolymer mortars were cured at ambient temperature for 24 hours and kept at ambient temperature until testing. The compressive strengths of the geopolymer mortars were tested at 1, 7, and 28 days. The results showed that the optimal mixture consisted of 5% AP in the case of AP only and 1% FPRL in the case of FPRL only, while the ternary optimal mixture of 1% FPRL and 7.5% AP achieved higher compressive strengths than the control (CT) sample at 28.16, 19.98, and 25.30 MPa, respectively, after 28 days of curing. Bulk density increased with the addition of AP and FPRL. The microstructures of the geopolymer samples investigated using SEM-EDX showed the presence of different elements with different mixtures and displayed a dense, compact geopolymer matrix with high compressive strength. Using large amounts of POA in combination with AP and FPRL improved the environmental aspects of landfill disposal. Doi: 10.28991/CEJ-2023-09-05-017 Full Text: PD

อิทธิพลของสภาวะการบ่มต่อกำลังของมอร์ต้าร์ที่ใช้วัสดุประสานกระตุ้นด้วยด่างจากเถ้าถ่านหินแคลเซียมสูงและเถ้าถ่านหินแคลเซียมต่ำ Influence of Curing Conditions on Strength of Alkali Activated Mortar Made from High Calcium Fly Ash and Low Calcium Fly Ash

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลการบ่มต่อการพัฒนากำลังอัดของมอร์ต้าร์ที่ใช้วัสดุประสานกระตุ้นด้วยด่างจากเถ้าถ่านหินที่มีองค์ประกอบของแคลเซียมที่ต่างกัน ได้แก่ การใช้เถ้าถ่านหินเถ้าแคลเซียมสูงและการใช้เถ้าถ่านหินแคลเซียมสูงร่วมกับเถ้าถ่านหินแคลเซียมต่ำ ทำการศึกษาระยะเวลาการก่อตัว และการพัฒนากำลังอัดของมอร์ต้าร์ที่ทำจากวัสดุประสารกระตุ้นด้วยด่างที่ทำการบ่มอุณหภูมิห้องและบ่มด้วยความร้อนที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากผลการทดสอบ พบว่า ปริมาณแคลเซียมในองค์ประกอบของ สารตั้งต้นส่งผลต่อการก่อตัวที่เร็วขึ้น โดยการใช้วัสดุประสานจากเถ้าถ่านหินแคลเซียมสูงร่วมกับเถ้าถ่านหินแคลเซียมต่ำมีระยะเวลาการก่อตัวนานกว่าการใช้เถ้าถ่านหินแคลเซียมสูง การใช้เถ้าถ่านหินที่มีปริมาณของแคลเซียมสูงเป็นวัสดุประสานกระตุ้นด้วยด่างสามารถพัฒนากำลังอัดได้ดีกว่าการใช้เถ้าถ่านหินแคลเซียมสูงร่วมกับเถ้าถ่านหินที่มีปริมาณแคลเซียมต่ำเมื่อบ่มที่อุณหภูมิห้อง เมื่อมีการบ่มด้วยความร้อนอุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง พบว่า มอร์ต้าร์จากเถ้าถ่านหินกระตุ้นด้วยด่างที่ใช้เถ้าถ่านหินแคลเซียมสูงร่วมกับเถ้าถ่านหินที่มีปริมาณแคลเซียมต่ำเป็นสารตั้งต้นสามารถพัฒนากำลังได้ดีกว่ามอร์ต้าที่ใช้เถ้าถ่านหินแคลเซียมสูงเป็นสารตั้งต้นเพียงอย่างเดียว โดยมอร์ต้าร์ที่ใช้เถ้าถ่านหินแคลเซียมสูงร่วมกับเถ้าถ่านหินแคลเซียมต่ำในอัตราส่วน 50:50 และบ่มด้วยความร้อนมีกำลังอัดเท่ากับ 151, 168, 187 และ 189 กก/ซม2 ที่อายุ 7, 28, 45 และ 60 วัน ตามลำดับThis research aims to study the effect of curing conditions on the strength development of mortar made from alkali-activated fly ash with different calcium contents, which consist of high calcium fly ash and a combination of high and low calcium fly ash. The setting time and the development of compressive strength of the alkali-activated fly ash mortar under curing at ambient temperature and a temperature of 80 oC for 24 hours were investigated. The experimental results found that the calcium content in precursors affected the setting time, with higher calcium content resulting in a faster setting time. Using a blend of high and low calcium fly ash as a binder provided a longer setting time than the binder made with only high calcium fly ash. The alkali-activated mortar made with high calcium fly ash as a binder had higher strength than the blend of high and low calcium fly ash at ambient temperature. For the curing temperature of 80 oC, the binder made from high calcium fly ash had lower strength than the blend of high and low calcium fly ash. The compressive strength of alkali-activated mortar made from high calcium fly ash and low calcium fly ash in a 50:50 ratio with a curing temperature of 80 oC was 151, 168, 187 and 189 kg/cm2 at 7, 28, 45, and 60 days, respectively