Angesichts der geringen Aktivität und der schwierigen Verarbeitung von Kohlenflugasche wurde ein Verfahren zur Herstellung von Geopolymeren auf Kohlenflugaschebasis und der Effekt der thermischen Aktivierung unter dem Leitbild einer kohlenstoffarmen Umweltfreundlichkeit untersucht. Basierend auf Einfaktorversuchen wurde der Einfluss der Brenntemperatur, des Zusatzstoffgehalts und des Flüssig-Fest-Verhältnisses auf die Druckfestigkeit der Geopolymere untersucht, und die optimale Rezeptur für Geopolymere auf Kohlenflugaschebasis ermittelt. Die Hydratationsprodukte und die Mikrostruktur der Geopolymere wurden mittels Röntgendiffraktometrie (XRD), Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR) und Rasterelektronenmikroskopie (SEM) untersucht, um die Änderungen der Mineralphasen vor und nach dem Brennvorgang und der Geopolymerisationsreaktion aufzuzeigen und den Mechanismus der Festigkeitssteigerung zu erläutern. Durch eine kombinierte Aktivierung, bei der Calciumoxid der Haupt- und Natriumtripolyphosphat-Dodecahydrat (TSPH) der Nebenaktivator ist, wurde erfolgreich ein Geopolymer mit einer Druckfestigkeit von 34,5 MPa nach 28 Tagen hergestellt. Die alkalische Umgebung, die durch Calciumoxid bereitgestellt wird, die Nukleationsstellen und die vom TSPH bereitgestellten Phosphatgruppen fördern die Lösung der aktiven Komponenten der Flugasche und die Bildung eines komplexen Gels, was eine wichtige Quelle für die Druckfestigkeit des Geopolymers darstellt. Darüber hinaus weist Kohlenflugasche unter Hochtemperaturbedingungen unter 1000 ℃ nicht die thermische Aktivierung von festen Abfällen wie Bergkies oder Flugasche auf, und Hochtemperatur-Brennen verringert sogar die chemische Reaktivität der Flugasche.

Geopolymer;Kohlenflugasche;Calciumaktivierung;Mikromorphologie;Druckfestigkeit