< Terug naar vorige pagina

Project

Fysico-chemische evolutie van geopolymeren in contact met agressieve omgevingen

Alkali-aktivierte Materialien (AAMs) wurden als eine der potenziellen CO2-armen Alternativen (neben Mischsystemen mit ergänzenden zementhaltigen Materialien) zu gewöhnlichem Portlandzement (OPC) für nachhaltige Baumaterialien durch Umwandlung mehrerer Abfallströme in nützliche Produkte identifiziert. AAMs werden durch Mischen von Aluminosilicaten hergestellt, die aus verschiedenen Vorläufern (z. B. Flugasche, Hochofenschlacke, Metakaolin) und alkalischen Aktivatoren (z. B. NaOH, KOH) stammen. Geopolymere werden als Untergruppe von AAMs mit einem niedrigen Kalziumsystem angesehen, bei denen Alkalialuminosilikatgele (N-A-S-H) mit pseudozeolithischer Struktur die Hauptprodukte sind. Geopolymere bestehen aus einem amorphen Netzwerk von Aluminat- und Silicattetraedern, die sich verbrückende Sauerstoffatome teilen. Obwohl AAMs im Allgemeinen und Geopolymere im Besonderen viele potenzielle industrielle Anwendungen auf dem Gebiet des Bauingenieurwesens einschließlich der Entsorgung nuklearer Abfälle haben, fehlt es an Kenntnissen und Verständnis für die (langfristige) Haltbarkeit von AAMs unter Umweltbedingungen in Bezug auf Konditionierung und Entsorgung ein (radioaktiver) Abfallstrom. Dieses Promotionsprojekt zielt darauf ab, eine umfassende Studie (kombiniert aus Experiment und Modellierung) durchzuführen, um die Entwicklung der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Geopolymeren in Kontakt mit verschiedenen aggressiven Umgebungen (repräsentativ für bestimmte Abfallströme) zu bewerten. Das experimentelle Programm konzentriert sich auf die Entwicklung und Charakterisierung (Nano- und Mikrostruktur sowie Mineralogie) von Referenz-Geopolymermaterialien, die mit bestimmten Abfallströmen kompatibel sind (hauptsächlich nitrathaltige Abfallströme mit Variationen anderer Spezies, z. B. organische Stoffe, Schwermetalle) einer internen Interaktion und einer Schnittstelleninteraktion mit einer Abfallstromumgebung ausgesetzt sind. Der Modellierungsteil konzentriert sich auf die Simulation des chemisch-physikalischen Verhaltens von Geopolymeren in einer aggressiven Umgebung auf der Poren- oder Kontinuumsebene unter Verwendung gekoppelter reaktiver Transportcodes. Darüber hinaus wird das experimentelle Programm verwendet, um ein konzeptionelles Modell zu entwickeln, Parameter abzuleiten und das Modell zu validieren. Ein solches Modell kann dann verwendet werden, um die langfristige Entwicklung eines Geopolymer-Abfallstrom-Systems zu bewerten.

Datum:15 dec 2019 →  19 jan 2024
Trefwoorden:Alkali-activated materials, geopolymers, durability, radioactive waste immobilization, microstructure, transport properties
Disciplines:Bouwmaterialen
Project type:PhD project