Functional inorganic geopolymer coatings for different applications

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Fire resistant materials based on argilite or metakaolin as a refractory geopolymer

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Antennas and absorbing materials based on geopolymers

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Fire Resistant Geopolymers Based on Several Clays Mixtures

This chapter aims to highlight the effect of clay mixture mineral composition and alkali concentration of potassium alkaline solutions on the thermal behavior of geopolymer materials. For this, three mixtures composed of kaolin (pure, impure kaolin or mixture of both), calcium carbonate, sand and potassium feldspar and three potassium alkaline silicate solutions with different concentrations were used (5, 6 and 7 mol.L−1). At first, the effect of rotary calcination parameters at 750°C such as the dwell time (30, 60, 120 and 180 min) and weight powder (100, 400 and 500 g) was investigated. It was demonstrated that the kaolin dehydroxylation is quasi complete (> 90%) and do not significantly depend on the dwell time and powder weight. Whereas the carbonate decomposition degree increases with the increase of dwell time and the decrease of powder weight but still not complete ( 50%) and low wettability values (500 μL/g) for the three used alkaline solutions. The thermal behavior at 1000°C depends on the chemical composition of the aluminosilicate source and the concentration of alkaline solution. A conservation of the compressive strength at 43 MPa after thermal treatment at 1000°C of geopolymers based on mixture of pure and impure kaolin and a low potassium concentration solution (5 mol.L−1) was evidenced

Contrôle de l'attaque des sources aluminosilicates par la compréhension des solutions alcalines

This study was undertaken to identify the parameters that control the geopolymerization reaction and the working properties of the final materials. To do this, various aluminosilicate sources and alkaline solutions have been studied to exacerbate their reactivity. Then a feasibility study of the consolidated materials was conducted to identify the geopolymer existence domain in Si-Al-M / O ternary diagram. The evolution of samples during formation was monitored by thermal analysis (DTA-TGA), to quantify the required energy for oligomer formation, and infrared and nuclear magnetic resonance spectroscopies to determine the nature of formed networks and the reaction rate. A strong correlation was evidenced between the precursors reactivity, the local and porous structure and the mechanical properties. The obtained results have been exploited to use poorly reactive Tunisian clay as alternative aluminosilicate source and also to reuse geopolymer waste in new formulations.Cette étude a été menée afin d’identifier les paramètres qui permettent de contrôler la réaction de géopolymérisation et les propriétés d’usage des matériaux finaux. Différentes sources aluminosilicates et solutions alcalines ont donc été sélectionnées afin d’évaluer leur réactivité. Ensuite, une étude de faisabilité des matériaux consolidés a été initiée pour identifier les zones d’existence des matériaux géopolymères dans le diagramme ternaire Si/Al/M/O. L’évolution des échantillons au cours de la formation a été suivie par analyses thermiques (ATD-ATG), pour quantifier l’énergie nécessaire à la formation des oligomères, et par spectroscopies infrarouge et résonance magnétique nucléaire afin de déterminer la nature des réseaux formés et le taux de la réaction. Une forte corrélation a été mise en évidence entre la réactivité des précurseurs, la structure locale et poreuse et les propriétés mécaniques. Ces données ont été exploitées pour valoriser d’une part une argile tunisienne de faible réactivité et d’autre part pour recycler un déchet géopolymère dans des nouvelles formulations

Control of aluminosilicate sources activation by the comprehension of alklaine solutions

Cette étude a été menée afin d’identifier les paramètres qui permettent de contrôler la réaction de géopolymérisation et les propriétés d’usage des matériaux finaux. Différentes sources aluminosilicates et solutions alcalines ont donc été sélectionnées afin d’évaluer leur réactivité. Ensuite, une étude de faisabilité des matériaux consolidés a été initiée pour identifier les zones d’existence des matériaux géopolymères dans le diagramme ternaire Si/Al/M/O. L’évolution des échantillons au cours de la formation a été suivie par analyses thermiques (ATD-ATG), pour quantifier l’énergie nécessaire à la formation des oligomères, et par spectroscopies infrarouge et résonance magnétique nucléaire afin de déterminer la nature des réseaux formés et le taux de la réaction. Une forte corrélation a été mise en évidence entre la réactivité des précurseurs, la structure locale et poreuse et les propriétés mécaniques. Ces données ont été exploitées pour valoriser d’une part une argile tunisienne de faible réactivité et d’autre part pour recycler un déchet géopolymère dans des nouvelles formulations.This study was undertaken to identify the parameters that control the geopolymerization reaction and the working properties of the final materials. To do this, various aluminosilicate sources and alkaline solutions have been studied to exacerbate their reactivity. Then a feasibility study of the consolidated materials was conducted to identify the geopolymer existence domain in Si-Al-M / O ternary diagram. The evolution of samples during formation was monitored by thermal analysis (DTA-TGA), to quantify the required energy for oligomer formation, and infrared and nuclear magnetic resonance spectroscopies to determine the nature of formed networks and the reaction rate. A strong correlation was evidenced between the precursors reactivity, the local and porous structure and the mechanical properties. The obtained results have been exploited to use poorly reactive Tunisian clay as alternative aluminosilicate source and also to reuse geopolymer waste in new formulations

Géopolymères - Précurseurs et propriétés

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Geopolymers: importance of raw materials reactivity

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