ผลกระทบของการเติมโดโลไมท์ต่อสมบัติของวัสดุจีโอพอลิเมอร์ฐานกากตะกรันอะลูมิเนียม
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
กากตะกรันอะลูมิเนียมเป็นของเสีย จากกระบวนการรีไซเคิลตะกรันอะลูมิเนียม ซึ่งมักประสบปัญหาการกำจัดที่มีต้นทุนสูงและการลักลอบทิ้ง และผลการทดสอบองค์ประกอบทางเคมีพบว่า มีปริมาณสารประกอบของอะลูมิเนียมสูง และมีซิลิกาเล็กน้อย ในงานวิจัยนี้จึงได้ทำการผลิตวัสดุ จีโอพอลิเมอร์จากวัตถุดิบหลักคือกากตะกรันอะลูมิเนียม โดยเติมโดโลไมท์ในช่วง 0 ถึง 30% โดยน้ำหนัก และใช้สารละลายอัลคาไลน์เป็นตัวกระตุ้นให้เกิดปฎิกิริยา โดยจะใช้สารละลายผสมระหว่างโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ความเข้มข้น 7 โมลาร์ และโซเดียมซิลิเกต (Na₂SiO₃) ในอัตราส่วน 1:3 และกำหนดอัตราส่วนของเหลวต่อของแข็งที่ 0.5 ผลการทดลองพบว่า กากตะกรันอะลูมิเนียมก่อให้เกิดก๊าซแอมโมเนียจากการทำปฏิกิริยาของ AlN และน้ำ หรือ AlN และ NaOH ทำให้วัสดุมีรูพรุน จำนวนมาก และมีกำลังรับแรงอัดไม่มาก อย่างไรก็ตามการเติมโดโลไมท์ช่วยเพิ่มความแข็งแรงของวัสดุ โดยค่ากำลังรับแรงอัดที่ดีที่สุดพบในวัสดุที่เติมโดโลไมท์ 10% แต่เมื่อเติมในปริมาณ 20-30% กลับส่งผลให้ความแข็งแรงลดลง นอกจากนี้ ได้ทำการวิเคราะห์โครงสร้างเฟส โครงสร้างจุลภาค และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างด้วยเทคนิควิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์, กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด และเทคนิคการวิเคราะห์การดูดกลืนแสงอินฟราเรด ตามลำดับ จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า วัสดุจีโอพอลิเมอร์ฐานกากตะกรันอะลูมิเนียมมีสมบัติที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานด้านวัสดุมวลเบาได้
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรงซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใด ๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีหากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใด ๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษรจากวารสารวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ก่อนเท่านั้น
เอกสารอ้างอิง
Aziz, I., Abdullah, M.M.A. B., Yong, H., & Ming, L. (2019). Behaviour changes of ground granulated blast furnace slag geopolymers at high temperature. Advances in Cement Research, 32, 1-28. doi:10.1680/jadcr.18.00162.
Aizat, E.A., Abdullah, M.M.A., Liew Y.M., & Heah, C.Y. (2018). Dolomite/fly ash alkali activated geopolymer strengths with the influence of solid/liquid ratio. AIP Conference Proceeding: Proceeding of the 4th International Conference on Green Design and Manufacture 2018: Advanced and emerging applications, Ho Chi Minh, Vietnam, 2030(1). doi:10.1063/1.5066915.
Aizat, E.A., Abdullah, M.M.A., Vizureanu, P., Salleh, M.A.A.M., Sandu, A.V., Chaiprapa, J., Yoriya, S., Hussin, K. & Aziz, I.H. (2020) Strength development and elemental distribution of dolomite/fly ash geopolymer composite under elevated temperature. Materials (Basel), 13(4):1015. doi:10.3390/ma13041015.
Arkame, Y., Harrati, A., Jannaoui, M., Et-Tayea, Y., Yamari, I., Sdiri, A., & Sadik, C. (2023). Effects of slag addition and sintering temperature on the technological properties of dolomite based porous ceramics. Open Ceramics, 13, 100333. doi:10.1016/j.oceram.2023.100333.
Ashfaq, M., Sharif, M., Irfan-ul-Hassan, M., Sahar, U., Akmal, U., & Mohamed, A. (2024). Up-scaling of fly ash-based geopolymer concrete to investigate the binary effect of locally available metakaolin with fly ash. Heliyon, 10, e26331. doi:10.1016/j.heliyon.2024.e26331.
Choo, T.F., Mohd Salleh, M.A., Kok, K Y., Matori, K.A., & Abdul Rashid, S. (2020). Characterization of High-Temperature Hierarchical Porous Mullite Washcoat Synthesized Using Aluminium Dross and Coal Fly Ash. Crystals, 10(3). doi:10.3390/cryst10030178.
Dirisu, J.O., Fayomi, O.S.I., Oyedepo, S.O., Jolayemi, K.J., & Moboluwarin, D.M. (2019). Critical evaluation of aluminium dross composites and other potential building ceiling materials. Procedia Manufacturing, 35, 1205-1210. doi:10.1016/j.promfg.2019.06.078.
Elseknidy, M.H., Salmiaton, A., Nor Shafizah, I., & Saad, A.H. (2020). A Study on Mechanical Properties of Concrete Incorporating Aluminium Dross, Fly Ash, and Quarry Dust. Sustainability, 12(21). doi:10.3390/su12219230.
Lv, S., Ni, H., Wang, X., Ni, W., & Wu, W. (2022). Effects of Hydrolysis Parameters on AlN Content in Aluminium Dross and Multivariate Nonlinear Regression Analysis. Coatings, 12(5). doi:10.3390/coatings12050552.
McLellan, B.C., Williams, R.P., Lay, J., van Riessen, A., & Corder, G.D. (2011). Costs and carbon emissions for geopolymer pastes in comparison to ordinary portland cement. Journal of Cleaner Production, 19(9), 1080-1090. doi:10.1016/j.jclepro.2011.02.010.
Naghizadeh, A., Tchadjie, L.N., Ekolu, S.O., & Welman-Purchase, M. (2024). Circular production of recycled binder from fly ash-based geopolymer concrete. Construction and Building Materials, 415, 135098. doi:10.1016/j.conbuildmat.2024.135098.
Poonyakanok, W. (n.d.) Green concrete. Retrieved from https://risc.in.th/th/knowledge/.
Puksisuwan, P., Laoratanakul, P., & Cherdhirunkorn, B. (2018). Utilization of aluminium dross as a main raw material for synthesis of geopolymer. Journal of Metals, Materials and Minerals, 27(2).
Rashad, A.M. (2013). A comprehensive overview about the influence of different additives on the properties of alkali-activated slag – A guide for Civil Engineer. Construction and Building Materials, 47, 29-55. doi:10.1016/j.conbuildmat.2013.04.011.
Shobeiri, V., Bennett, B., Xie, T., & Visintin, P. (2021). A comprehensive assessment of the global warming potential of geopolymer concrete. Journal of Cleaner Production, 297, 126669. doi:https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.126669.
Stafford, F.N., Dias, A.C., Arroja, L., Labrincha, J.A., & Hotza, D. (2016). Life cycle assessment of the production of Portland cement: a Southern Europe case study. Journal of Cleaner Production, 126, 159-165. doi:10.1016/j.jclepro.2016.02.110.
Thunuguntla, C.S., & Gunneswara Rao, T.D. (2018). Effect of mix design parameters on mechanical and durability properties of alkali activated slag concrete. Construction and Building Materials, 193, 173-188. doi:10.1016/j.conbuildmat.2018.10.189.
Tonnayopas, D., Saelee, P., & Chantaramanee, S. (2011). Production of Lightweight Ceramic Tile from Kaolin Refining Waste and Addition of Dolomite and Waste Clay Brick. Thaksin University Journal, 14(2), 140-148.
Toobpeng, N., Thavorniti, P., & Jiemsirilers, S. (2024). Effect of additives on the setting time and compressive strength of activated high-calcium fly ash-based geopolymers. Construction and Building Materials, 417, 135035. doi:10.1016/j.conbuildmat.2024.135035.
Xu, H., & Van Deventer, J.S.J. (2000). The geopolymerisation of alumino-silicate minerals. International Journal of Mineral Processing, 59(3), 247-266. doi:10.1016/S0301-7516(99)00074-5.
Zarina, Y., Abdullah, A. M., & Ahmad, M. A. (2014). The effect of dolomite incorporation on the properties of boiler ash-based geopolymer. In Applied Mechanics and Materials (Vol. 660, pp. 289-293). Trans Tech Publications.
