Geopolymer (original) (raw)
Geopolymer je výraz pro všechny anorganické polymerní materiály, které jsou připravovány z hlinitokřemičitanových materiálů jejich geopolymerací v zásaditém prostředí za normální teploty a tlaku. Při geopolymerizaci vznikají polymerní vazby Si-O-Al-O. Název geopolymer byl poprvé použit na tento druh materiálu v roce 1970, i když podobný materiál byl vyvíjen již v Sovětském svazu od roku 1950 pod názvem gruntocementy.
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| dbo:abstract | Un geopolímer o aluminosilicat inorgànic és un tipus de polímer sintètic inorgànic d'aluminosilicats que procedeixen de la reacció química coneguda com a . El terme fou encunyat per Joseph Davidovits en la dècada del 1980. No obstant això aquests compostos ja havien estat desenvolupats en la dècada del 1950 a la Unió Soviètica amb el nom de ciments de sòl. Els geopolímers tenen un elevat potencial per ser usats en nombrosos camps, però predomina l'ús com a substituts de ciments pòrtland, camp cap al qual s'ha dirigit la major part de la investigació. Els geopolímers tenen l'avantatge de tenir baixes emissions de CO 2 en la seva producció, una gran resistència química i tèrmica, i bones propietats mecàniques, tant a temperatura ambient com a temperatures extremes. La reacció de geopolimerització es produeix sota condicions altament alcalines entre un pols de aluminosilicat i una solució activadora (basada en una barreja molar d'hidròxid de sodi i un silicat alcalí, per exemple, de sodi o de potassi) a condicions ambientals. A nivell de laboratori se sol usar metacaolí com a material de partida per a la síntesi de geopolímers, d'aquesta generat per l'activació tèrmica de caolinita. S'han dut a terme nombrosos estudis usant deixalles industrials de i altres aluminosilicats. (ca) Geopolymer je výraz pro všechny anorganické polymerní materiály, které jsou připravovány z hlinitokřemičitanových materiálů jejich geopolymerací v zásaditém prostředí za normální teploty a tlaku. Při geopolymerizaci vznikají polymerní vazby Si-O-Al-O. Název geopolymer byl poprvé použit na tento druh materiálu v roce 1970, i když podobný materiál byl vyvíjen již v Sovětském svazu od roku 1950 pod názvem gruntocementy. (cs) Geopolímero es un término acuñado por Joseph Davidovits en la década de los años 1980 para designar a polímeros sintéticos inorgánicos de aluminosilicatos que proceden de la reacción química conocida como . Sin embargo estos compuestos ya habían sido desarrollados en la década de 1950 en la Unión Soviética con el nombre de Cementos de suelo (Soil cements en inglés). Los geopolímeros también son conocidos como aluminosilicatos inorgánicos. Los geopolímeros tienen un elevado potencial para ser usados en numerosos campos, pero predomina el uso como sustitutos de cementos portland, campo hacia el que se ha dirigido la mayor parte de la investigación. Los geopolímeros tienen la ventaja de tener bajas emisiones de CO2 en su producción, una gran resistencia química y térmica, y buenas propiedades mecánicas, tanto a temperatura ambiente como a temperaturas extremas. La reacción de geopolimerización se produce bajo condiciones altamente alcalinas entre un polvo de aluminosilocato y una solución activadora (basada en una mezcla molar de hidróxido sódico y un silicato alcalino, por ejemplo, de sodio o de potasio) a condiciones ambientales. A nivel de laboratorio se suele usar metacaolín como material de partida para la síntesis de geopolímeros, siendo este generado por la activación térmica de caolinita. Se han llevado a cabo numerosos estudios usando desechos industriales de y otros aluminosilicatos. (es) Als Geopolymeren werden anorganische Bindemittel (Silikattechnologie) bezeichnet. Geopolymere können unter anderem für die Abdichtung und Reprofilierung von Abwasseranlagen genutzt werden. (de) Geopolymers are inorganic, typically ceramic, alumino-silicate forming long-range, covalently bonded, non-crystalline (amorphous) networks. Obsidian (volcanic glass) fragments are a component of some geopolymer blends. Commercially produced geopolymers may be used for fire- and heat-resistant coatings and adhesives, medicinal applications, high-temperature ceramics, new binders for fire-resistant fiber composites, toxic and radioactive waste encapsulation and new cements for concrete. The properties and uses of geopolymers are being explored in many scientific and industrial disciplines: modern inorganic chemistry, physical chemistry, colloid chemistry, mineralogy, geology, and in other types of engineering process technologies. The field of geopolymers is a part of polymer science, chemistry and technology that forms one of the major areas of materials science. Polymers are either organic material, i.e. carbon-based, or inorganic polymer, for example silicon-based. The organic polymers comprise the classes of natural polymers (rubber, cellulose), synthetic organic polymers (textile fibers, plastics, films, elastomers, etc.) and natural biopolymers (biology, medicine, pharmacy). Raw materials used in the synthesis of silicon-based polymers are mainly rock-forming minerals of geological origin, hence the name: geopolymer. Joseph Davidovits coined the term in 1978 and created the non profit French scientific institution (Association Loi 1901) Institut Géopolymère (Geopolymer Institute). According to T.F. Yen geopolymers can be classified into two major groups: pure inorganic geopolymers and organic containing geopolymers, synthetic analogues of naturally occurring macromolecules. In the following presentation, a geopolymer is essentially a mineral chemical compound or mixture of compounds consisting of repeating units, for example silico-oxide (-Si-O-Si-O-), silico-aluminate (-Si-O-Al-O-), ferro-silico-aluminate (-Fe-O-Si-O-Al-O-) or alumino-phosphate (-Al-O-P-O-), created through a process of geopolymerization. This mineral synthesis (geosynthesis) was first presented at an IUPAC symposium in 1976. The microstructure of geopolymers is essentially temperature dependent: it is X-ray amorphous at room temperature, but evolves into a crystalline matrix at temperatures above 500 °C. One can distinguish between two synthesis routes: in alkaline media (Na+, K+, Li+, Ca2+, Cs+ and the like); orin acidic media with phosphoric acid, organic carboxylic acids from plant extracts (acetic, citric, oxalic, and humic acids). In the beginning of 2000s the alkaline route was the most important in terms of research and development and commercial applications and is described below. The acidic route is discussed elsewhere. (en) Les géopolymères sont la contrepartie des polymères organiques, soit des polymères inorganiques. À la place de dérivés du pétrole et de la chaîne carbonée, on utilise de la matière minérale, par exemple composée de silice et d’alumine (voire de déchets industriels) et un liant minéral. Leur polymérisation peut s'effectuer à température ambiante ou peu élevée (20 à 120 °C selon Davidovits). Cette géosynthèse produit des matériaux aux propriétés pour partie similaires aux plastiques (moulables, plus ou moins extrudables), mais sans utilisation de solvant dangereux, naturellement incombustibles, voire très résistants au feu et ne dégageant pas de gaz ni fumées toxiques. Comme une pierre, ils résistent aux agressions chimiques, à l’érosion du temps et permettent une production non polluante. Comme les polymères organiques, ils peuvent être renforcés, par exemple par des fibres de carbone. Les matières premières utilisées sont principalement des minéraux d'origine géologique, d'où le nom géopolymère. (fr) Geopolimero è un termine che indica una categoria di materiali sintetici a base di alluminosilicati potenzialmente utilizzabili in numerosi settori, ma soprattutto in sostituzione del cemento Portland. Il nome geopolimero fu introdotto da Joseph Davidovits negli anni '70 del secolo scorso, nonostante materiali simili fossero stati prodotti nell'Unione Sovietica fin dagli anni 1950, sotto il nome di . (it) Na química, geopolimerização é um termo criado por , em 1978, para classificar a descoberta da para a produção de materiais poliméricos inorgânicos que são usados actualmente em dezenas de aplicações industriais. Os avanços notáveis feitos através da e geopolimerização inclui polímeros minerais (geopolímeros), cerâmicas flexíveis, compostos cerâmicos fabricados à temperatura ambiente ou em uma simples autoclave, betões que após quatro horas tem resistência e durabilidade maior que os melhores betões usados actualmente na industria da construção civil. também propôs que o processo da geopolimerização já era conhecida pelos antigos egípcios e que muitos dos monumentos do Antigo Egipto, incluindo as pirâmides de Gizé, foram construídos desta forma. (pt) Geopolimer – termin obejmujący klasę nowoczesnych, badanych od lat 50. XX wieku nieorganicznych, amorficznych, syntetycznych polimerów – glinokrzemianów o specyficznym składzie i właściwościach. Badania nad geopolimerami prowadzone są głównie w celu zastąpienia nimi cementu portlandzkiego, a w konsekwencji użycia ich na szeroką skalę w budownictwie. Dotychczas nie udało się osiągnąć tego celu, głównie ze względu na relatywnie wysokie koszty niektórych ich składników, jednak materiały tego typu znajdują zastosowanie w specyficznych dziedzinach, gdzie znaczenie mają ich unikalne właściwości, jak np. bardzo wysoka . (pl) 地质聚合物（Geopolymer）属于高分子科学、化学、地质学和工程技术领域。一般来说，聚合物可以指有机材料，即碳基聚合物，也可以指无机聚合物，例如硅基聚合物。有机聚合物包括天然聚合物（橡胶、纤维素）、合成有机聚合物（纺织纤维、塑料、薄膜、弹性体等）和天然生物聚合物（生物、医药、制药）。合成硅基聚合物所用的原料主要是造岩矿物，因此得名地质聚合物。20世纪50年代，苏联基辅的Viktor Glukovsky最先开发了以“土硅酸盐混凝土（soil silicate concretes）”和“土水泥（soil cements）”命名的混凝土材料。但是，自从Joseph Davidovits在1978年创造了Geopolymer，这个概念以来，“地质聚合物”的术语和定义变得更加多样化，并且常常相互冲突。 地质聚合物可以被定义为两大类 : * 纯无机及含有机物的地质聚合物； * 天然存在的大分子合成地质聚合物的类似物。 地质聚合物本质上是由矿物化合物或由重复单元组成的化合物的混合物，例如氧化硅（-Si-O-Si-O-）、铝硅酸盐（-Si-O-Al-O-）、铝铁硅酸盐（-Fe-O-Si-O-Al-O-）或铝磷酸盐（-Al-O-P-O-）等 。 两种主要的地质聚合物合成路线: * 碱性合成路线: Na+, K+, Li+, Ca2+, Cs+ 等； * 酸性合成路线: 磷酸以及来源于植物抽提物的有机羧酸 （乙酸、柠檬酸、草酸和腐殖质酸）。 其中，碱性合成路线在研发和商业应用方面最为重要。 (zh) Геополімер — термін, що охоплює клас сучасних, неорганічних, аморфних, синтетичних полімерів — алюмосилікатів із специфічним складом та властивостями, що вивчаються з 1950-х років. Дослідження геополімерів проводяться головним чином для заміни портландцементу і, отже, для широкого використання їх у будівництві. Поки що ця мета не була досягнута, головним чином через відносно високі витрати деяких їх компонентів, але матеріали такого типу використовуються в конкретних галузях, де важливі їх унікальні властивості, такі як дуже висока вогнестійкість. (uk) |
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Il nome geopolimero fu introdotto da Joseph Davidovits negli anni '70 del secolo scorso, nonostante materiali simili fossero stati prodotti nell'Unione Sovietica fin dagli anni 1950, sotto il nome di . (it) Geopolimer – termin obejmujący klasę nowoczesnych, badanych od lat 50. XX wieku nieorganicznych, amorficznych, syntetycznych polimerów – glinokrzemianów o specyficznym składzie i właściwościach. Badania nad geopolimerami prowadzone są głównie w celu zastąpienia nimi cementu portlandzkiego, a w konsekwencji użycia ich na szeroką skalę w budownictwie. Dotychczas nie udało się osiągnąć tego celu, głównie ze względu na relatywnie wysokie koszty niektórych ich składników, jednak materiały tego typu znajdują zastosowanie w specyficznych dziedzinach, gdzie znaczenie mają ich unikalne właściwości, jak np. bardzo wysoka . (pl) Геополімер — термін, що охоплює клас сучасних, неорганічних, аморфних, синтетичних полімерів — алюмосилікатів із специфічним складом та властивостями, що вивчаються з 1950-х років. Дослідження геополімерів проводяться головним чином для заміни портландцементу і, отже, для широкого використання їх у будівництві. Поки що ця мета не була досягнута, головним чином через відносно високі витрати деяких їх компонентів, але матеріали такого типу використовуються в конкретних галузях, де важливі їх унікальні властивості, такі як дуже висока вогнестійкість. (uk) Un geopolímer o aluminosilicat inorgànic és un tipus de polímer sintètic inorgànic d'aluminosilicats que procedeixen de la reacció química coneguda com a . El terme fou encunyat per Joseph Davidovits en la dècada del 1980. No obstant això aquests compostos ja havien estat desenvolupats en la dècada del 1950 a la Unió Soviètica amb el nom de ciments de sòl. 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Les matières premières utilisées sont principalement des minéraux d'origine géologique, d'où le nom géopolymère. (fr) Na química, geopolimerização é um termo criado por , em 1978, para classificar a descoberta da para a produção de materiais poliméricos inorgânicos que são usados actualmente em dezenas de aplicações industriais. Os avanços notáveis feitos através da e geopolimerização inclui polímeros minerais (geopolímeros), cerâmicas flexíveis, compostos cerâmicos fabricados à temperatura ambiente ou em uma simples autoclave, betões que após quatro horas tem resistência e durabilidade maior que os melhores betões usados actualmente na industria da construção civil. (pt) 地质聚合物（Geopolymer）属于高分子科学、化学、地质学和工程技术领域。一般来说，聚合物可以指有机材料，即碳基聚合物，也可以指无机聚合物，例如硅基聚合物。有机聚合物包括天然聚合物（橡胶、纤维素）、合成有机聚合物（纺织纤维、塑料、薄膜、弹性体等）和天然生物聚合物（生物、医药、制药）。合成硅基聚合物所用的原料主要是造岩矿物，因此得名地质聚合物。20世纪50年代，苏联基辅的Viktor Glukovsky最先开发了以“土硅酸盐混凝土（soil silicate concretes）”和“土水泥（soil cements）”命名的混凝土材料。但是，自从Joseph Davidovits在1978年创造了Geopolymer，这个概念以来，“地质聚合物”的术语和定义变得更加多样化，并且常常相互冲突。 地质聚合物可以被定义为两大类 : * 纯无机及含有机物的地质聚合物； * 天然存在的大分子合成地质聚合物的类似物。 地质聚合物本质上是由矿物化合物或由重复单元组成的化合物的混合物，例如氧化硅（-Si-O-Si-O-）、铝硅酸盐（-Si-O-Al-O-）、铝铁硅酸盐（-Fe-O-Si-O-Al-O-）或铝磷酸盐（-Al-O-P-O-）等 。 两种主要的地质聚合物合成路线: 其中，碱性合成路线在研发和商业应用方面最为重要。 (zh) |
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