Kebolehlaksanaan dan kelebihan pengunaan metakaolin (MK) sebagai bahan sumber untuk mortar teraktif alkali (AAM) berdasarkan kekuatan dan sifat-sifat pengangkutan AAM yang dihasilkan telah dinilai. Modulus silika (SiO2/Na2O) yang berbeza, Ms = 2.0, 2.2 dan 3.3 telah digunakan untuk menyediakan pengaktif alkali dengan gabungan larutan 10M natrium hidroksida (NaOH) dan larutan natrium silikat (Na2SiO3). Metakolin yang digunakan dalam penyelidikan ini dihasilkan melalui kalsinasi pada suhu 750˚C selama 1 jam dalam relau elektrik. Perkadaran campuran AAM disesuaikan daripada penyelidikan sebelumnya yang sesuai dengan AAM berasaskan MK berdasarkan beberapa siri campuran cubaan, dengan nisbah agregat-ke-pengikat bernilai 1.50, nisbah pepejal-cecair 0.80 dan nisbah natrium silikat dengan natrium hidroksida sebanyak 2.50. Suhu pengawetan 75˚C selama 24 jam digunakan berdasarkan kajian sebelumnya. Kajian ini menunjukkan bahawa Ms mempunyai kesan yang signifikan terhadap kekuatan mortar. Mortar yang menggunakan larutan natrium silikat dengan Ms = 2.0 mempamerkan kekuatan mampatan tertinggi dari 3 hingga 28 hari, dimana kekuatan pada 28 hari melebihi 68.1 MPa telah dicapai. Kekuatan mampatan AAM berasaskan MK menurun apabila modulus silika meningkat. Sifat-sifat pengangkutan dari AAM berasaskan MK dinilai pada campuran dengan Ms = 2.0 melalui ujuan keliangan, penyerapan permukaan awal, kebolehtelapan klorida pesat, kebolehtelapan gas dan kebolehtelapan air. Nilai yang direkodkan untuk keliangan, penyerapan permukaan awal, kebolehtelapan klorida pesat, kebolehtelapan gas dan kebolehtelapan air pada 28 hari adalah masing-masing 7.71%, 0.0055 ml/m2/s, 640 coulombs, 1.30 × 10-18 m2 dan 1.55 × 10-11 m/s. Oleh itu, kekuatan AAM berasaskan MK adalah setanding dengan kekuatan konkrit simen Portland berkekuatan tinggi, manakala sifat-sifat pengangkutan AAM berasaskan MK adalah setara, jika tidak lebih baik daripada sifat-sifat pengangkutan konkrit simen Portland berkekuatan tinggi. Oleh itu, AAM berasaskan MK yang dihasilkan mempunyai potensi yang besar dari segi kekuatan dan sifat-sifat pengangkutan yang mana boleh diterjemahkan melalui prestasi ketahanlasakan bagi memastikan prestasi ketahanlasakan struktur konkrit yang unggul.
_______________________________________________________________________________________________________
The feasibility and advantages of utilizing metakaolin (MK) as source material for alkaline activated mortar (AAM) based on the strength and transport properties of the resulting AAM have been evaluated. Varying silica modulus (SiO2/Na2O), Ms = 2.0, 2.2 and 3.3 was incorporated to prepare the alkaline activator with a combination of 10M sodium hydroxide solution (NaOH) and sodium silicate solution (Na2SiO3). The metakaolin used in this research was produced via calcination at 750˚C for 1 hour in an electrical furnace. The mix proportions of the AAM was adopted from previous work which was suited to the MK-based AAM based on series of trial mixes, with aggregate-to-binder ratio of 1.50, solid-to-liquid ratio of 0.80 and sodium silicate-to-sodium hydroxide ratio of 2.50. A curing temperature of 75˚C for 24 hours was used based on the previous research. This study showed that Ms had a significant effect on the mortar strength. The mortar utilizing sodium silicate solution with Ms = 2.0 exhibits the highest compressive strength from 3 to 28 days, where 28-day strength exceeding 68.1 MPa was achieved. The compressive strength of the MK-based AAM decreases as the silica modulus increases. The transport properties of the MK-based AAM was evaluated on the mixture with Ms = 2.0 via porosity, initial surface absorption, rapid chloride permeability, gas permeability and water permeability tests. The recorded values of porosity, initial surface absorption, rapid chloride permeability, gas permeability and water permeability at 28 days were 7.71%, 0.0055 ml/m2/s, 640 coulombs, 1.30 ×10-18 m2 and 1.55 ×10-11 m/s, respectively. Therefore, the strength and the transport properties of the MK-based AAM are comparable with those of high strength Portland cement concrete. Hence, the MK-based AAM has great potential in term of strength and transport properties to ensure superior durability performance of concrete structure.
Strength and transport properties of metakaolin based alkali-activated mortar / Lee Choon Wei