Effect of activator nature on rheology and surface chemistry of alkali-activated slag

V této závěrečné práci bylo popsáno časné reologické chování alkalicky aktivované strusky, anorganického materiálu, který vzniká aktivací mleté granulované vysokopecní strusky alkalickým roztokem. Vliv typu aktivačního roztoku (hydroxidů, křemičitanů a uhličitanů) a jeho koncentrace na časné reologické parametry byl zkoumán pomocí amplitudových oscilačních měření. Bylo pozorováno, že typ aktivátoru je hlavním faktorem ovlivňujícím reologické chování alkalicky aktivované strusky. Dále bylo pozorováno, že aktivátory na bázi draslíku vedou ke slabší struktuře (nižší mez kluzu, mez toku a nižší hodnoty viskoelastických modulů) oproti použití aktivátorů na bázi sodíku. To lze vysvětlit rozdíly ve velikosti alkalických iontů. Na rozdíl od ostatních aktivátorů křemičitany způsobovaly zvýšení ztrátového faktoru, přičemž vykazovaly spíše kapalné chování. Z výsledků vyplynulo, že většina aktivátorů má tzv. kritickou hodnotu koncentrace, po jejímž dosažení mají reologické vlastnosti vzorků tendenci se měnit s rostoucí koncentrací. Získané výsledky korelovaly s výstupy zeta potenciálu.The rheological behavior of alkali-activated slag, inorganic materials synthesized by the activation of ground granulated blast furnace slag (GGBFS) with an alkaline solution, is described. The effect of the activating solution composition (alkali hydroxides, silicates and carbonates) as well as its concentration on the rheological parameters was investigated using amplitude sweep tests. Based on the results of the experiments, it was concluded that the type of activator is the prevailing factor affecting the rheological behavior of the activated slag. It was also confirmed that potassium-based activators lead to weaker structure of the pastes (lower yield point, flow point and values of viscoelastic moduli) than sodium-based activators, which, can be explained by differences in the sizes of alkaline ions. Unlike other activators, silicates dramatically increased loss factor and thus changed the behavior of the pastes from solid-like to liquid-like. It is also clear from the experimental results that most activators have a so-called critical concentration, after which the rheological properties of the samples tend to change. The obtained results were correlated with zeta potential measurements.