Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2025(16))

Заметные изменения в спектрах при геополимеризации происходят в области 1 100-1 000 см-1, где расположена полоса антисимметричных валентных колебаний Si-О-Т (T = Al, Si). Максимум поглощения этой полосы для смеси (70 % зола + 30 % НК) соответствует 1 087 см-1 (см. рис. 4), а для смеси (30 % зола + 70 % НК) — 1 008 см-1 (см. рис. 5). В спектрах ГП эта полоса смещается в область низких частот, что обусловлено замещением Si на Al в геополимерной матрице в ходе щелочной активации. Величина этого сдвига может служить индикатором степени протекания реакции геополимеризации [6]. При сравнении спектров, представленных на рис. 4 и 5, отчетливо видно, что в согласии с приведенными выше данными по прочности указанный сдвиг для ГП на основе смеси (70 % зола + 30 % НК) существенно превышает аналогичное значение для ГП, синтезированного из смеси (30 % зола + 70 % НК). Выводы Синтезированы ГП на основе механоактивированных смесей низкокальциевой золы уноса АТЭЦ (золы «У») и НК при использовании в качестве затворителя раствора NaOH. Проведено сравнение прочностей композиционных ГП, полученных с использованием двух зол АТЭЦ: золы «У», отобранной «всухую», и золы «Т», хранившейся в золотвале (то есть подвергавшейся гидратации). Независимо от вида золы, срока и способа твердения (нормального или с применением пропарки) добавка НК к золам способствует росту прочностных показателей с максимальным проявлением синергетического эффекта при 20-30 % НК в смеси с золой. При дальнейшем повышении доли НК Rсжуменьшается, что, по даннымИК-спектроскопии, объясняется уменьшением количества образовавшегося геополимерного геля. В сравнении с нормальным твердением пропарка существенно повышает R™ для композиционных ГП на обеих золах, особенно на ранних сроках твердения. По сравнению с золой «Т» содержащая повышенную долю Са зола «У» для синтеза ГП заметно более эффективна при содержании НК менее 30 %. Применение пропарки и повышение содержания НК до 30-50 % приводит фактически к выравниванию Rсждля ГП на двух золах при одинаковой доли НК в сырьевой смеси. Наилучшая прочность (28 сут) для ГП на композициях (70 % золы + 30 % НК) для зол «У» и «Т» равна соответственно 30,4 и 27,7 МПа. Список источников 1. Gaurav G., Kandpal S. C., Mishra D., Kotoky N. A comprehensive review on fly ash-based geopolymer: a pathway for sustainable future // J. Sustain. Cement-Based Mater. 2023. V. 13 (1). P. 100-144. 2. Provis J. L., van Deventer J. S. J. Geopolymers and Other Alkali-Activated Materials // Lea’s Chemistry of Cement and Concrete. 2019. P. 779-805. 3. Passuello A., Rodriguez E. D., Hirt E., Longhi M., Bernal S.A., Provis J. L., Kirchheim A. P. Evaluation of the potential improvement in the environmental footprint of geopolymers using waste-derived activators // Journal of Cleaner Production. 2017. V. 166. P. 680-689. 4. Kumar S., Kumar R., Alex T. C., Bandopadhyay A., Mehotra S. P. Influence of reactivity of fly ash on geopolymerisation // Adv. Appl. Ceram. 2007. V. 106. P. 120-127. 5. Калинкина Е. В., Кругляк Е. А., Иванова А. Г., Калинкин А. М. Геополимерные материалы на основе механоактивированных композиций низкокальциевой золы ТЭЦ и нефелина // Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14 (4). С. 175-180. 6 . Lee W. K. W., van Deventer J. S. J. Use of infrared spectroscopy to study geopolymerization of heterogeneous amorphous aluminosilicates // Langmuir. 2003. V. 19 (21), 8726-8734. References 1. Gaurav G., Kandpal S. C., Mishra D., Kotoky N. A comprehensive review on fly ash-based geopolymer: a pathway for sustainable future. Sustain. Cement-BasedMater, 2023, vol. 13, no. 1, pp. 100-144. 2. Provis J. L., van Deventer J. S. J. Geopolymers and Other Alkali-Activated Materials. L ea ’s Chemistry o f Cement and Concrete, 2019, pp. 779-805. 3. Passuello A., Rodriguez E. D., Hirt E., Longhi M., Bernal S. A., Provis J. L., Kirchheim A. P. Evaluation of the potential improvement in the environmental footprint of geopolymers using waste-derived activators. Cleaner Production , 2017, vol. 166, pp. 680-689. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 253-258. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 253-258. © Кругляк Е. А., Калинкина Е. В., Иванова А. Г., Калинкин А. М., 2025 257