Wpływ zeolitów klinoptilolitowych na mikrostrukturę i skład fazowy stwardniałych zaczynów żużlowo-alkalicznych

Abstract

Modification of slag-alkaline slurries with mineral additives to obtain a new generation injection binders is one of the methods of making the so-called geopolymer binders. Addition of natural zeolites creates a possibility of intensifying puzzolan reactions in slag-alkaline slurries, and also their sealing and enhancing the formation of zeolites in the slag-alkaline matrix. The many years' experience shows that the processes of zeolite formation in a slag-alkaline matrix in the conditions of natural maturing take place slowly. Only the hydrothermal conditions to which the slag-alkaline slags are exposed cause that the processes radically accelerate and zeolites are formed. Addition of natural klinoptilolit zeolites may result in an unstable acceleration of zeolites and also hydrogranates formation"," the latter are responsible for the durability and immobilization potential of the slag-alkaline matrix. The results of analyses of fresh and hardened slurries with addition of Slovak klinoptilolitowych zeolites maturing in natural and hydrothermal conditions typical of deep well cementation processes, are presented in the paper. Modyfikacja zaczynów żużlowo-alkalicznych dodatkami mineralnymi, której celem jest uzyskanie nowej generacji spoiw do sporządzania zaczynów iniekcyjnych aplikowanych metodami iniekcji otworowej, jest jedną z metod uzyskania tzw. spoiw geopolimerowych. Dodatek naturalnych zeolitów stwarza możliwość intensyfikacji reakcji pucolanowych w zaczynach żużlowo-alkalicznych oraz ich uszczelniania, a także ułatwia tworzenie się zeolitów w matrycy żużlowo-alkalicznej. Jak wykazują dotychczasowe wieloletnie badania, procesy tworzenia się zeolitów w matrycy żużlowo-alkalicznej w warunkach dojrzewania naturalnego przebiegają bardzo powoli i dopiero hydrotermalne warunki ekspozycji zaczynów żużlowo-alkalicznych wpływają na radykalne przyśpieszenie procesów tworzenia się zeolitów. Dodatek naturalnych zeolitów klinoptilolitowych może przyczynić się do ulotnego przyspieszenia tworzenia się zarówno zeolitów, jak i hydrogranatów mających bardzo istotny wpływ na trwałość i potencjał immobilizacyjny matrycy żużlowo-alkalicznej. W pracy przedstawione zostaną wyniki badań świeżych i stwardniałych zaczynów żużlowo-alkalicznych z dodatkami słowackich zeolitów klinoptilolitowych dojrzewających w warunkach naturalnych i hydrotermalnych charakterystycznych dla cementacji głębokich otworów wiertniczych.