凍結融解条件におけるさまざまな強度レベルのメタカオリン/スラグベースのジオポリマーコンクリートをリサイクルする可能性

ジオポリマーコンクリート（GPC）は、革新的なグリーンおよび低炭素構造材料を表しており、建物の用途で通常のポートランドセメントコンクリート（OPC）に代わる実行可能な代替品を提供します。ただし、既存の研究は、将来の使用のためにGPCのリサイクル性の側面を見落とす傾向があります。さまざまな構造用途では、明確な強度特性を持つコンクリートの使用が必要です。親コンクリートのリサイクル性は、これらのさまざまな強度の影響を受けます。この研究では、凍結融解条件にさらされた場合、強度グレードのスペクトル（40、60、80、および100 MPa、C40、C60、C80、およびC100）にわたるGPCのリサイクルポテンシャルを調べました。5〜16 mmのリサイクルされたジオポリマーの粗骨材（RGA）は、5〜16 mmの天然粗凝集体（NAS）から調製されました。セメント質材料は、60％のメタカオリンと40％のスラグで構成され、天然砂利はNASとして機能し、水酸化ナトリウム溶液とケイ酸ナトリウム溶液で構成されるアルカリ活性化因子が含まれていました。GPCの強度は、Na/Al比を変更することにより調節されました。350回の凍結融解サイクルの後、GPC標本はRGAを生成するために押しつぶし、洗浄、ふるいにかけられました。その後、それらの物理的特性（見かけの密度、吸水、粉砕指数、付着したモルタル含有量と微細構造（マイクロハード、SEM、およびXRD）が徹底的に調べられました。C40とは対照的に、350の凍結融解サイクルに耐えることは、これらの条件に耐えられなかったC100およびC80は、クラスIIリサイクル集合体の基準に準拠していましたが、強度C60のGPCから生成されたRGAは整合しています。クラスIIIレベル。

Geopolymer concrete (GPC) represents an innovative green and low-carbon construction material, offering a viable alternative to ordinary Portland cement concrete (OPC) in building applications. However, existing studies tend to overlook the recyclability aspect of GPC for future use. Various structural applications necessitate the use of concrete with distinct strength characteristics. The recyclability of the parent concrete is influenced by these varying strengths. This study examined the recycling potential of GPC across a spectrum of strength grades (40, 60, 80, and 100 MPa, marked as C40, C60, C80, and C100) when subjected to freeze-thaw conditions. Recycling 5-16 mm recycled geopolymer coarse aggregate (RGAs) from GPC prepared from 5 to 16 mm natural coarse aggregates (NAs). The cementitious material comprised 60% metakaolin and 40% slag, with natural gravel serving as the NAs, and the alkali activator consisting of sodium hydroxide solution and sodium silicate solution. The strength of the GPC was modulated by altering the Na/Al ratio. After 350 freeze-thaw cycles, the GPC specimens underwent crushing, washing, and sieving to produce RGAs. Subsequently, their physical properties (apparent density, water absorption, crushing index, and attached mortar content and microstructure (microhardness, SEM, and XRD) were thoroughly examined. The findings indicated that GPC with strength grades of C100, C80, and C60 were capable of enduring 350 freeze-thaw cycles, in contrast to C40, which did not withstand these conditions. RGAs derived from GPC of strength grades C100 and C80 complied with the criteria for Class II recycled aggregates, whereas RGAs produced from GPC of strength grade C60 aligned with the Class III level. A higher-strength grade in the parent concrete correlated with enhanced performance characteristics in the resulting recycled aggregates.