Two-component geopolymeric binding agent and process for preparing thereof

• Main Authors: KOUTNIK PETR, BORTNOVSKY OLEG
• Format: Patent
• Language: Czech; English
• Published: 18.01.2012
• Subjects: ARTIFICIAL STONE; CEMENTS; CERAMICS; CHEMISTRY; CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION ORPROCESSING OF GOODS; CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATERTREATMENT OR WASTE MANAGEMENT; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDINGMATERIALS; CONCRETE; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; LIME, MAGNESIA; METALLURGY; REFRACTORIES; SLAG; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS; TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINSTCLIMATE CHANGE; TREATMENT OF NATURAL STONE

Dvousložkové geopolymerní pojivo sestává z pevné a kapalné složky. Pevnou složku tvorí kalcinovaný mletý kaolin nebo lupek obsahující zejména metakaolinit a amorfní oxid kremicitý. Kapalná složka obsahuje draselný alkalický aktivátor, zejména tekuté draselné vodní sklo. Geopolymerní pojivo obsahuje v sušine 26 až 52 % hmotn. suroviny obsahující zejména metakaolinit, 22 až 58 % hmot. amorfního oxidu kremicitého a 13 až 35 % hmotn. draselného alkalického aktivátoru. V geopolymerním pojivu jsou molární pomery SiO.sub.2.n.:Al.sub.2.n.O.sub.3.n. = 4,8:1 až 10:1, K.sub.2.n.O:Al.sub.2.n.O.sub.3.n. = 0,47:1 až 0,95:1 a K.sub.2.n.O:SiO.sub.2.n. = 0,05:1 až 0,17:1. Pevná složka dvousložkového geopolymerního pojiva se vyrobí smícháním suroviny obsahující zejména metakaolinit s amorfním oxidem kremicitým v hmotnostním pomeru 1:0,5 až 1:2. Kapalná složka se vyrobí primícháním vody do draselného alkalického aktivátoru o obsahu 37 až 55 % hmotn. sušiny v hmotnostním pomeru až 0,5:1. Sušina draselného alkalického aktivátoru je vyjádrena jako suma koncentrací K.sub.2.n.O+SiO.sub.2.n.. In the present invention, there is disclosed a two-component geopolymeric binding agent comprised of a solid component and a liquid component. The solid component is formed by a calcined ground kaolin or slate clay containing particularly metakaolinite, and amorphous silicon dioxide. The liquid component consists of a potassium alkaline activator, especially liquid potassium water-glass. Dry matter of the invented two-component geopolymeric binding agent comprises 26 to 52 percent by weight of a raw material containing predominantly metakaolinite, 22 to 58 percent by weight of amorphous silicon dioxide and 13 to 35 percent by weight of potassium alkaline activator. In the geopolymeric binding agent of the present invention, the molar ratios are as follows: SiOi2 : Ali2Oi3 = 4.8 : 1 to 10: 1; Ki2O : Ali2Oi3 = 0.47 : 1 to 0.95 : 1 and Ki2O : SiOi2 = 0.05 : 1 to 0.17 : 1. There is also disclosed a process for producing the above-described two-component geopolymeric binding agent, which process is characterized in that, the solid component is produced by mixing a raw material containing predominantly metakaolinite with amorphous silicon dioxide in a weight ratio ranging from about 1 : 0.5 to about 1 : 2 wherein the liquid component is then prepared by adding water to a potassium alkaline activator containing 37 to 55 percent by weight of dry matter in the weight ratio up to 0.5 : 1 and wherein the dry matter of the potassium alkaline activator is expressed as a sum of Ki2O + SiOi2 concentrations.