Influence of elevated temperatures on the mechanical properties of foamed geopolymer materials

Current research focuses heavily on geopolymer concrete as possible applications for insulation materials. The aim of the research is to test the strength properties of lightweight geopolymer concrete after exposure to high temperatures. Waste material from the Wieczorek mine (Poland) was used to produce the foamed geopolymers. Alkaline activation took place by mixing the mine powder with an aqueous solution of sodium hydroxide combined with an aqueous sodium silicate with a concentration of 10 M. Prepared geopolymer samples after temperature curing at 75 °C for 24 hours in a laboratory dryer, they were seasoned for 28 days, after which the strength properties were determined. Mechanical tests: compressive strength and bending strength were carried out at temperatures: 20 °C, 200 °C, 600 °C, 800 °C, 1100 °C. Research has shown the precursor activation with the presence of hydrogen peroxide enabled the manufacturing of foamed geopolymers. Heating in the temperature range up to 1100 °C influenced, to some extent, the total porosity of the tested foams. The geopolymer foams based on coal gangue present stable mechanical properties in the range up to 800 °C. No sharp mechanical performances decrease or material chipping was observed. Only colour change of heated samples occurred. Translation Die aktuelle Forschung konzentriert sich stark auf Geopolymerbeton mit möglichen Anwendungen für Dämmstoffe. Ziel der Forschung ist es, die Festigkeitseigenschaften von Geopolymer‐Leichtbeton nach Einwirkung hoher Temperaturen zu testen. Zur Herstellung der geschäumten Geopolymere wurde Abfallmaterial aus der Mine Wieczorek (Polen) verwendet. Die alkalische Aktivierung erfolgte durch Mischen des Minenpulvers mit einer wässrigen Natriumhydroxidlösung, kombiniert mit einem wässrigen Natriumsilikat mit einer Konzentration von 10 M. Vorbereitete Geopolymerproben wurden nach 24‐stündiger Temperaturhärtung bei 75 °C in einem Labortrockner 28 Tage gealtert, danach wurden die Festigkeitseigenschaften bestimmt. Mechanische Tests (Druckfestigkeit und Biegefestigkeit) wurden bei folgenden Temperaturen durchgeführt: 20 °C, 200 °C, 600 °C, 800 °C, 1100 °C. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die Vorläuferaktivierung mit Wasserstoffperoxid die Herstellung von geschäumten Geopolymeren ermöglicht. Die Erwärmung im Temperaturbereich bis 1100 °C beeinflusste teilweise die Gesamtporosität der getesteten Schäume. Geopolymerschäume auf der Basis von Steinkohlenganggestein weisen stabile mec