Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2025(16))

Синтез образцов включал несколько стадий. Сначала осуществлялась термоактивация исходных каолина и бентонита при 750 и 850 °C соответственно в течение 2 ч. Затем проводилось смешение термоактивированных материалов с раствором щелочного активатора заданного состава и формование полученной смеси и отверждение образцов при температуре 25 °C в эксикаторе над насыщенным раствором Na 2 B 4 O 7 -IOH 2 O для обеспечения постоянного значения относительной влажности воздуха, равной 99,8 %. Время отверждения для всех образцов составляло 5 сут с последующей сушкой отвержденных образцов при температуре 60 °С в течение 2 сут. Щелочной активатор для синтеза геополимеров был получен путем смешения растворов жидкого стекла и гидроксида натрия, концентрация которого составляла 10 моль/л. Массовая доля жидкого стекла в составе щелочного активатора варьировалась от 0 до 90 % мас. с шагом в 10 %. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 232-237. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 232-237. Алюмосиликатные Геополимеры прекурсоры Прочность Молярное на сжатие и соотно- изгиб шение Рис. 1. Схема получения геополимерных материалов и их основные характеристики Перемешивание геополимерной пасты осуществлялось вручную в течение 15 мин до полной гомогенизации реакционной смеси. Для отверждения образцов были использованы кубические силиконовые формы размером 10 х 10 х 10 мм и формы 20 х 10 х 6 мм для измерения прочности на сжатие и трехточечный изгиб соответственно. Полученные образцы были исследованы методами рентгеновской дифракции (дифрактометр MAXima_X XRD-7000, CuKa-излучение, режим работы — 40 кВ/30 мА, диапазон измерений 2Ѳ = 2-70° с шагом 0,02°), сканирующей электронной микроскопии (Tescan Vega 3SBH (Чехия), с энергодисперсионным микроанализатором (Oxford Instruments, Великобритания). Прочность на сжатие и изгиб образцов геополимеров определяли на испытательной машине AG-X Plus (Shimadzu, Япония). Скорость нагружения при испытании на сжатие составляла 10 мм/мин. Согласно результатам рентгенофазового анализа исходного сырья, бентонит представлен следующими минеральными фазами: монтмориллонит, каолинит, кварц, анортит, мусковит и гематит. Термоактивация приводит к исчезновению рефлексов монтмориллонита, каолинита и мусковита, в то время как анортит, гематит и кварц сохраняют свою дифракционную картину. На рентгеновской дифрактограмме метакаолина в связи с разрушением кристаллической структуры каолинита наблюдается аморфное гало в области углов 20-30° 2Ѳ. Зола уноса характеризуется наличием аморфной фазы, а также присутствием кристаллических фаз кварца, гематита и муллита. Морфология частиц каолинита соответствует типичной пластинчатой структуре с псевдогексагональной формой (см. рис. 1, 1а). Пластинки характеризуются упорядоченным расположением слоев, а их размер варьируется в диапазоне от 1 до 25 мкм. По данным EDX-анализа (таблица), в составе каолинита идентифицированы примеси Fe2O3, ТІО 2 и K 2 O. Частицы исходного бентонита характеризуются неправильной формой и широким распределением © Голубева О. Ю., Алексеев А. А., Аликина Ю. А., Бразовская Е. Ю., 2025 234