search query: @keyword limestone / total: 9
reference: 1 / 9
« previous | next »
Author:Metsäpelto, Lari
Title:Development of a novel cementitious binder with a low carbon dioxide footprint
Uudentyyppisen alkaliaktivoituvan sideaineen kokeellinen tutkimus
Publication type:Master's thesis
Publication year:2014
Pages:76      Language:   eng
Department/School:Insinööritieteiden korkeakoulu
Main subject:Rakennusmateriaalit ja rakennusfysiikka   (IA3017)
Supervisor:Cwirzen, Andrzej
Instructor:Kari, Sami
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201410212839
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto     | Archive
Keywords:geopolymer
alkali activation
metakaolin
limestone
magnesium oxide
geopolymeeri
alkaliaktivaatio
metakaoliini
kalkkikivi
magnesiumoksidi
Abstract (eng):The interactions of metakaolin, limestone, calcium hydroxide and magnesium oxide activated with sodium hydroxide, silicate or sulphate alkali activators were studied. Addition of calcium in moderate proportions to metakaolin-based alkali activated materials has been found to increase their strength. The effects of addition of magnesium oxide to these materials are unknown, but it could possibly lead to strength increase.

Several paste samples were produced in laboratory to study different combinations of the precursor materials. Samples were heat-treated for 24 hours in order to increase the rate of and/or initiate the reactions. Tests of compressive and flexural strength were carried out to samples at the age of 3 and 28 days. X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetric (TGA) tests were conducted to pulverized samples at the age of 7 days.

Tests of magnesium oxide activated with three different activator solutions provided interesting results. Sodium sulphate activated samples showed significant compressive strengths that increased with the addition of magnesium acetate etrahydrate.

The results indicated that many of the samples gained proper strength at early age, but showed a loss of strength at a later age. The most dramatic strength loss occurred in the sodium sulphate activated pastes, which initially reached good early age strength. Reason for this behaviour is most likely drying cracking, but other reasons may also exist. XRD results indicated a formation of zeolite-type structures in sodium hydroxide activated pastes. TGA results also suggested formation of some C-S-H gel and geopolymer gels in sodium hydroxide activated samples, but these findings need to be confirmed by future research.

The obtained results provide good basis for future research. Recommendations to study the effects of curing environment and different mix proportions have been made. As all reaction products cannot be observed with the instruments used, a wider use of experimental methods is recommended.
Abstract (fin):Työssä tutkittiin metakaoliinin, kalkkikivijauheen, kalsiumhydroksidin ja magnesiumoksidin keskinäisiä vaikutussuhteita silloin, kun ne aktivoitiin emäksisillä liuoksilla. Aktivointiliuoksina käytettiin natriumhydroksidia, natriumsilikaattia ja natriumsulfaattia. Kun jauhettua kalkkikiveä lisätään kohtuullisesti metakaoliini-pohjaisiin alkaliaktivoituihin sideaineisiin, on niiden lujuuden havaittu kasvavan. Magnesiumoksidin lisäämisen vaikutuksia näihin sideaineisiin ei ole tutkittu, mutta mahdollisesti tämä johtaa lujuuden kasvamiseen.

Useita sideainepastanäytteitä valmistettiin laboratoriossa, jotta erilaisten lähtöainesekoitusten ominaisuuksia voitiin tutkia.
Näytteitä jälkihoidettiin korkeassa lämpötilassa reaktionopeuden nostamiseksi tai reaktioiden aloittamiseksi. Näytteistä testattiin puristus- ja taivutuslujuus 3 ja 28 päivän iässä. Röntgendiffraktiometri (XRD)- ja termogravimetritestit (TGA) suoritettiin pulveroiduille näytteille 7 päivän iässä.

Magnesiumoksidin reaktioita eri aktivointiliuosten kanssa testattiin etukäteen, ja tulokset olivat mielenkiintoisia.
Natriumsulfaatilla aktivoitu näyte osoitti suhteellisesti erittäin hyvää puristuslujuutta, joka kasvoi kun näytteeseen lisättiin magnesiumasetaattitetrahydraattia.

Testitulokset osoittivat monien näytekappaleiden saavuttavan hyvän lujuuden varhaisessa iässä, mutta menettävän lujuutta vanhentuessaan. Huomattavin lujuudenmenetys tapahtui natriumsulfaatilla aktivoiduille näytteille, jotka kuitenkin saavuttivat hyvän varhaislujuuden. Syy lujuudenmenetyksiin on todennäköisesti kuivumishalkeilu, mutta myös muut syyt voivat vaikuttaa ilmiöön. XRD-tulokset osoittivat, että natriumhydroksidilla aktivoituihin näytteisiin oli muodostunut zeoliittien kaltaisia rakenteita. TGA-tulokset antoivat viitteitä C-S-H-geelin ja geopolymeerigeelin muodostumisesta, mutta nämä tulokset täytyy varmentaa jatkotutkimuksilla.

Kaikki tulokset luovat hyvää pohjaa jatkotutkimuksille. Suositeltavaa on tutkia erilaisten jälkihoitomenetelmien sekä lähtöaineiden sekoitussuhteiden vaikutusta tuloksiin. Koska kaikkia reaktiotuotteita ei voitu varmasti havaita tutkimuksessa käytetyillä menetelmillä, on suositeltavaa laajentaa käytettyjen tutkimusmenetelmien määrää.
ED:2014-10-26
INSSI record number: 49922
+ add basket
« previous | next »
INSSI