Reakční podmínky geopolymerace

Abstract

Dizertační práce se zaměřuje na studium reakčních a technologických podmínek přípravy geopolymerních materiálů a jejich vlivu na výsledné fyzikálně-chemické vlastnosti. Hlavním cílem práce bylo navržení takových podmínek a postupů, při nichž lze připravit technicky využitelné materiály, například jako matrice v technologii stabilizace / solidifikace odpadů. S ohledem na nízké výrobní náklady a ochranu životního prostředí při přípravě geopolymerních materiálů byly použity jak kaolinitické, tak i odpadní materiály (teplárenská struska, ložový produkt z fluidního spalování uhlí, odpadní kaolín z magnetické separace, ) Kvalita materiálu byla posuzována na základě měření pevnosti v tlaku a výsledků testování fyzikálně-chemické odolnosti. Pozornost je také věnována testování dlouhodobé stability geopolymerů. Přestože připravené geopolymery dosahovaly pevností v tlaku až 90 MPa, měly dobrou odolnost proti mrazu i tepelnému šoku, bylo zjištěno, že sodné geopolymerní materiály vystavené účinkům hydrotermálního prostředí jsou méně stabilní a snáze se transformují na zeolity. Při této transformaci dochází k výraznému zhoršení mechanických vlastností materiálu, avšak u draselných geopolymerů k těmto negativním změnám nedocházelo. Ověření účinnosti S/S odpadu v geopolymerní matrici bylo testováno na reálném odpadu z výbuchové komory, přičemž bylo zjištěno, že přímá S/S v matrici není efektivní. Proto byla testována různá stabilizační činidla, avšak uspokojivých výsledků bylo dosaženo pouze po ošetření odpadu roztokem Na2S s následnou solidifikací v geopolymerní matrici. Z výsledků vyplývá, že navrženými postupy lze připravit geopolymerní materiály využitelné jako matrice v technologii S/S odpadů, což představuje významný přínos pro oblast ochrany životního prostředí.