Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Opombe o pripravi garažnih geopolimerov

»Geopolimeri« so umetni kameni materiali, ki so nekoliko podobni cementom in imajo zanimive aplikacije na številnih istih področjih. Vendar obstajajo nekatere pomembne razlike, tako praktične kot teoretične, med geopolimerjem in, recimo, malto ali betonom na osnovi portlandskega cementa. Praktično gledano, geopolimeri kažejo impresivne rezultate, v nekaterih testih, nad tistimi, ki se nanašajo na cement in betonske mešanice. Glede teorije so geopolimeri kritično drugačni od cementov, ker niso odvisni od hidratacije apna (CaO), ki ga je treba vzpostaviti. Apno se proizvaja z močnim ogrevanjem apnenca, da odganja ogljikov dioksid, proces, ki glede na ogromne količine apna, ki ga zahtevajo velike količine cementa, ki ga porabi naš svet, pomembno prispeva k atmosferskemu CO2 emisij. Zato je veliko razburjenja zaradi geopolimerov, poleg njihovih potencialnih visoko zmogljivih aplikacij, povezano z zmanjšanjem našega skupnega ogljičnega odtisa.

Kakorkoli že, velika slika: kos litega geopolimera je zelo drugačna stvar kot kos litega cementa. Če ste praktični tip, kot sem jaz, bo vaše prvo vprašanje o tem ali kakršni koli modni material verjetno kako lahko dobim nekaj svojih rok? Podatki, teorija in popularna znanost imajo vse svoje rabe, toda na koncu je to vedno najboljši način, da nekaj razumem: držite ga v mojih rokah, morda ga potegnite s palico. Najboljše od vsega je seveda, če lahko naredim sam.

Zato sem začel iskati praktične protokole, ki so jih uporabljali laboratorijski ljudje, da bi naredili majhne bloke geopolimernega kamna, na katerih bi izvajali teste stiskanja. Tovrstne stvari so vedno frustrirajuće, ker je veliko praktičnih informacij zaklenjenih za akademskimi založniškimi založbami, in nimam nobenega namena luščiti $ 39.95 za prenos. en papir na šestih straneh od pred desetimi leti, najlepša hvala g. Elsevier. Kakorkoli že, vztrajnost je bila plačana, in na koncu sem našel leto 2008 Journal of Materials Science avstralski raziskovalci J. Davis, et. al., objavljen (verjetno nezakonito) v scribd.

Tabela 2 je še posebej poučna. Vključuje štiri formule za geopolimerne kompozicije, od katerih je ena (»SGP«) tako najuspešnejša, kar zadeva tlačno trdnost, in je najenostavnejša. Za funt je verjetno tudi najdražja, kar bi bila težava, če bi iz tega hotela zgraditi viadukt. Ampak vse kar želim narediti je, da oddam nekaj majhnih kosov. Torej smo dobri.

Sledijo opombe o prilagajanju protokola SGP iz tega dokumenta za pripravo garaže. To je preprosta formula, in večina dela na nogah, kot je tako pogosto v takšnih stvareh, je v nabavi materialov na način, ki ne zahteva prehoda skozi eno od velikih, dragih hiš za oskrbo s kemikalijami, ki resnično ne želi se ukvarjati z znanstveniki. Pomembno je omeniti, da tega še nisem storil, zato ne morem jamčiti za njegovo učinkovitost ali varnost. Toda želel sem objaviti referenco in moje misli o DIY verziji pred konkretnim mesecem, ki se mi odmakne. Če vas zanima, preberite nadaljevanje in prosimo, da komentirate, če opazite, da je kaj sumljivega; če ne, bodite pozorni na nadaljnje ukrepe, kako to deluje.

Začetni materiali

Natrijev hidroksid - Luda. Na voljo v mnogih trgovinah s strojno opremo kot čistilo za odtok, npr. "Red Devil." To je močna osnova in morate razumeti, kako ravnati varno.

Metakaolin - To je oblika kaolina, običajne gline, ki je bila kemično spremenjena z ogrevanjem pri približno 750 ° C za nekaj ur. To je v literaturi običajno pripravljeno na ta način, vendar večina ljudi v garaži nima temperaturno nadzorovane peči za izvajanje te operacije. Na srečo je tako imenovani "visoko reaktivni metakaolin" na voljo na tržišču, in sicer na spletu (v ZDA, vseeno) za uporabo v cementnih pultih. 25-lb vrečko bo veliko več, kot potrebujemo. Če ta postopek deluje, lahko svoje ostanke za prodajo razdelim v majhne, ​​poceni dele za tiste, ki želijo igrati doma. Varnostni listi kažejo, da ni posebno nevarna, vendar je, kot pri vseh finih praških, maska ​​za prah verjetno dobra ideja.

Raztopina natrijevega silikata - Verjetno je možno pripraviti domačo raztopino natrijevega silikata, ki bo deloval v geopolimernem procesu s pomočjo postopka, kot je ta iz Nurdageja, v katerem se v močni lužilni raztopini raztopi fino zdrobljeno silikagelsko sušilo. V literaturi pa se zdi, da so geopolimerni vzorci vedno pripravljeni iz gotove komercialne raztopine natrijevega silikata v vodi. Na žalost je navedena specifična raztopina natrijevega silikata "razreda O" na voljo samo pri specializiranih dobaviteljih; vendar menim, da ga lahko prilagodim tako, da prilagodim sestavo običajne uporabljene "razredne N" raztopine, npr.za popravilo dušilcev zvoka z dodajanjem lužinastih kosmičev. Zato bomo za začetek potrebovali nekaj natrijevega silikata "N". »Stopnja N« se imenuje tudi »Razred 40« in »Vodno steklo«, Googling pa prikaže več spletnih virov.

1. korak: Pripravite raztopino natrijevega silikata

Najlažji način za merjenje sestavin za ta proces je masa. Potrebovali boste lestvico z zmogljivostjo najmanj 1000 g. Na lestvico dajte 250 ml čaše, zabeležite njeno težo in z ustreznimi previdnostnimi ukrepi za ravnanje z močno bazo dodajte 4,4 gramov luskastih kosmičev. Dodajte še 62 gramov raztopine natrijevega silikata "N". Odstranite iz skale in premešajte, da raztopite lug. Ko je ta raztopina dobro premešana, jo pokrijte in pustite stati na sobni temperaturi 24 ur pred uporabo. Upoštevajte, da je ta rešitev zdaj nekoliko bolj razredčena kot komercialni natrijev silikat razreda "O", vendar Davisov SGP recept dejansko zahteva rahlo razredčenje komercialne rešitve, in matematika deluje precej natančno.

2. korak: Dodajte metakaolin

Odstranite pokrov, ponovno postavite čašo na tehtnico in s tem dodajte suho metakaolin v prahu do skupne teže raztopine do 100 g. Morda ga boste želeli dodati v paketih med mešanjem. Metakaolin se ne raztopi; na koncu morate imeti pasto ali gnojevko. Polimerizacijska reakcija se bo začela takoj, ko boste začeli dodajati metakaolin, vendar morate imeti vsaj eno uro življenja. Če deluje, mora mešanica začeti odvajati toploto.

3. korak: Prelivanje

Prenesite mešanico v majhno kovinsko plesen. Verjetno bom uporabil pločevino iz jekla za kolače - poceni so, približno prave velikosti, in če hočem, bom lahko v eni posodi oddajal in zdravil več vzorcev. Dobro zapečatite z aluminijasto folijo. Zamisel je, da voda med sušenjem ne pride v stik z vodo.

4. korak: utrjevanje

Mešanica "SGP" bi morala polimerizirati pri sobni temperaturi, vendar so geopolimerni vzorci običajno sušeni z blago toploto, in če želite eksperimentirati z drugimi aluminosilikati poleg in / ali poleg metakaolina (npr. Leteči pepel), se zdi, da je stopnja sušenja potrebno. Na splošno protokoli zahtevajo ogrevanje na 60 ° C 24 ur. To je 140 ° F, in to mi je všeč v kuhinji, dokler ne bom zapustil hiše v tem času.

Končne misli

Razkroj vzorcev za ulitke je lahko problem, ki sčasoma zahteva neko vrsto sprostitve. Ampak to ni navedeno v protokolih o literaturi, ki sem jih videl, zato bom začel brez njega. Verjetno bom želel eksperimentirati z dodajanjem agregatov, pesek pa je primeren in običajen. Davisov papir opisuje zmesi s 40 mas.% In 60 mas.% Peskovnih dodatkov k formuli "SGP".

Več: Super cementi ali "geopolimeri"

Delež

Pustite Komentar