Kajian morfologi geopolimer / CNF nanokomposit dengan menggunakan teknik scanning electron microscopy (SEM)

, ,

KAJIAN MORFOLOGI GEOPOLIMER NANOKOMPOSIT ICNF DENGAN MENGGUNAKAN TEKNIK

SCANNING ELECTRON MICROSCOPY

(SEM)

NURUL EDYANIE SINTI JASNEH

PERPUST ;..;:""

~,"\~~ \)f41Vf.RSITI MA.1I" <''' r:' r- "

DISERTASI INI DIKEMUKAKAN UNTUK MEMENUHI SEBAHAGIAN DARIPADA SYARAT MEMPEROLEHI UAZAH SARJANA MUDA SAINS DENGAN KEPUJIAN

PROGRAM FIZIK DENGAN ELEKTRONIK

FAKUL TI SAINS DAN SUMBER AlAM

UNIVERsm MALAYSIA SABAH

2014

pu~

UNIVERSLTI MALAYSIA SABAH

.

~

BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS

JUDUL:

kAllAti

IrtORF6Lq~~fO

"LII."R.

N_~_ttDkDm"~_~L~1 (--=N~F~~d::

-'-'-"""

M'fff"IW'K'~k"rl(

f(INN.".

fLler.,N

"'m~'J~~~~

($Em~

__________

~

________________________

~~~

IJAZAH:

".11"

S'"""NA

"H'D"

SilINS

'fN4~'"

1C1','/1N. _______

_

(Ft1IK

DflitRN

fLrkTltp,--=-N=/tc~) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

SAYA:

NltltlirlDylN'-fITN'fI:JAsNEN

SESI PENGAJIAN:

l()I'7~';'f-(HURUF BESAR)

Mengaku membenarkan tesis *(LPSM/Sarjana/Doktor Falsafah) ini disimpan di Perpustakuan Universiti Malaysia Sabah dengan syarat-syarat kegunaan seperti berikut:

-I. Tesis adalah hakmilik Universiti Malaysia Sabah.

2. Perpustakaan Universiti Malaysia Sabah dibenarkan membuat salinan untuk tujuan pengajian sahaja. 3. Perpustakaan dibenarkan membuat salinan tesis ini sebagai bahan pertukaran antara institusi pengajian tinggi.

4. Sila tandakan (I)

L-_-->I

SULIT

L-_-Il

TERHAD

L-_---JI

TIDAK TERHAD

Tarikh: , . "

I

J"'1f

(Mengandungi maklumat yang berdarjah keselamatan atau kepentingan Malaysia seperti yang termaktubdi AKTA RAHSIA RASMlI972)

(Mengandungi maklumat TERHAD yang telah ditentukan oleh organisasilbadan di mana Penyelidikan dijalankan)

D,sahkfl~FttJLAIN

BINT! ISMAIL

'

.

~ LIBRARIAN IVERSITI MALAYSIA SABAH

(TANDATANGAN PUSTAKAWAN)

NAMA PENYELIA

Tarikh

J

0

1('

/2.

ot

'f

Catatan :- • Potong yang tidak berkenaan.

*Jika tesis ini SULIT atau TERHAD. sila lampirkan surat daripada pihak berkuasa/organisasi berkenaan dengan menyatakan sekali sebab dan tempoh tesis ini perlu dikelaskan sebagai SULIT dan TERRAn. ·Tesis dimaksudkan sebagai tesis bagi Ijazah Doktor Falsafah dan Sal)ana Seeara penyelidikan atau disertai

bagi pengajian secara ker)a kursus dan Laporan Projek Sarjana Muda (LPSM)

PERPUSTAKAAN UMS

111111111111111111111111

*1000358110*

PENGAKUAN

Dengan ini saya mengesahkan bahawa saya bertanggungjawab untuk disertasi ini adalah berdasarkan kepada kerja asal saya sendiri melainkan yang dinyatakan dalam rujukan dan penghargaan, dan kerja asal yang terkandung di sini tidak dilakukan oleh sumber-sumber yang tidak dinyatakan sewajamya.

ii

NURUL EDYANIE BINTI JA5NEH

( B511110508 )

23 Mei 2014

PENGESAHAN

Tandatangan

1. PENYEUA

(PUAN SATURI BACO)

iii

PENGHARGAAN

Terlebih dahulu, terima kasih kepada Tuhan untuk berkat dan rahmat-Nya

melengkapkan disertasi ini. Ia akan lebih lengkap untuk menyampaikan perhargaan

kepada Penyelia Puan Saturi Baco, Program Fizik dengan Elektronik, Universiti Malaysia

Sabah. Ia adalah satu keistimewaan untuk berada di bawah penyeliaan beliau. Bahkan

dengan jadual beliau yang ketat dan komitmen yang tinggi kepada Universiti Malaysia

Sabah, tidak ada masa di mana beliau gagal untuk memberikan sokongan dan

bimbingan. Nasihat dan sokongan moral beliau memberi rasa kekuatan dan keyakinan

kepada saya dalam menjalankan projek tahun akhir ini.

Ribuan terima kasih kepada Penyelaras Projek Tahun Akhir kami, atas

sumbangan kejayaan mereka yang tidak terhad dalam menyediakan pelajar dengan

garis panduan untuk meningkatkan kesedaran dan harapan keyakinan kepada kami.

Tidak lupa untuk mengucapkan terima kasih kepada semua eksekutif makmal dan

juruteknik sebagai kesanggupan mereka untuk menyediakan kemudahan serta

menerima permintaan kami semasa menjalankan projek.

Akhir sekali, terima kasih kepada semua pensyarah dan pelajar Universiti

Malaysia Sabah yang terlibat telah menyumbang usaha dan idea yang baik sehingga

menjadikannya projek tahun akhir yang berjaya.

iv

ABSTRAK

Geopolimer merupakan suatu bahan yang mengandungi aluminosilikat tulen dalam bentuk serbuk yang mana geopolimer tersebut diaktifkan oleh logam alkali hidroksida yang mempunyai sifat alkali yang tinggi dan larutan silikat pada keadaan persekitaran atau suhu yang tinggi. Dalam kajian ini, morfologi geopolimer nanokomposit dengan perbezaan kandungan CNF telah dikaji dengan menggunakan teknik mikroskop pengimbas elektron (SEM). Kaolin diperoleh secara komersial telah dikalsinkan pada suhu 600° C selama 200 minit untuk menghasilkan metakaolin. Metakaolin dan pengaktif alkali telah dicampurkan kepada peratusan be rat yang berbeza iaitu 1.0%, 1.5%, 2.0%, 2.5% dan tanpa CNF sebagai sam pel kawalan. Larutan pengaktifan alkali yang telah digunakan adalah campuran 8M Na2Si03 dan 10M NaOH. Sampel telah diawet pada suhu 60°C selama 24 jam dan kemudian sampel tersebut dikekalkan pad a suhu bilik sehingga ujian dijalankan. Kemudian, geopolimer nanokomposit itu telah dibakar pada suhu 1000°C selama 1 jam. Hasil kajian mendapati mikrostruktur geopolimer nanokomposit / CNF mempunyai pengurangan liang, keretakan dan rekahan dengan peratusan CNF yang tinggi.

v

STUDY ON MORPHOLOGY OF NANOCOMPOSrrE GEOPOL YMER/CNF BY USING SCANNING ELECTRON MICROSCOPY (SEM)

ABSTRACT

Geopolymer is a material that contains pure aluminosilicate which is activated by an alkaline metal hydroxide and silicate solution at ambient conditions or high temperature. In this study, morphology of nanocomposite geopolymer with different weight content of carbon nanofiber (CNF) was determined by using scanning electron microscopy (SEM). Commercial kaolinite was calcinated at 600°C for 200 minutes to produce metakaolin. Metakaolin and alkaline activator were mixed to carbon nanofiber with different weight percentages of 1.0%,

1.5%,

2.0%,

2.5%

and without CNF as control sample. The alkaline activator solutions that been used are the mixture of 8M NazSiO] and 10M NaOH.

The samples were cured at a temperature 600

e

for

24

hours and maintained at room temperature until the testing is conducted. Then, the nanocomposite geopolymers were sintered at a 10000

e

for

1

hour. From this study, it was found that microstructure of geopolymer / CNF nanocomposite was less porous, cracked and fractured with the high percentage of CNF.

vi

SENARAIKANDUNGAN

PENGAKUAN

PENGESAHAN

PENGHARGAAN

ABSTRAK

ABSTRACT

SENARAI KANDUNGAN

SENARAIJADUAL

SENARAI RAJAH

SENARAlFOTO

SENARAI SIMBOL, UNIT DAN SINGKATAN

BAB 1: PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Penyelidikan

1.2

1.3

1.4

Pernyataan Masalah

Objektif Kajian

Skop Kajian

BAB 2: ULASAN LITERARATUR

2.1

2.2

2.3

2.4

Sejarah Geopolimer

Metakaolin

Geopolimer

2.3.1 Asas Geopolimerisasi

2.3.2 Bahan Mentah

2.3.3 Ciri-ciri Geopolimer

Karbon Nanofiber (CNF)

vii

Muka Surat

ii

iii

iv

v

vi

vii ix

x

xi xiii

1

4

5

5

6

8

10

10

16

19

26

2.5

Teknik Menganalisis Mikrostruktur Geopolimer Nanokomposit dengan Menggunakan Teknik Mikroskop Pengimbas Elektron (SEM)

BAB 3: METODOLOGI

3.1 Bahan Mentah

3.2 Bahan Kimia dan Radas 3.3 Proses Sintesis Geopolimer

3.4

3.3.1 Penyediaan Pengaktifan Alkali 3.3.2 Penyediaan Metakaolin

3.3.3 Proses Geopolimerisasi Pencirian Morfologi

3.4.1 Proses Sputter Deposition

3.4.2 Prosedur Operasi Mikroskop Pengimbas Elektron

BAB 4: KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN

4.1 Pengenalan

4.2 Pencirian Karbon Nanofiber menggunakan Teknik Mikroskop Pengimbas Elektron (SEM)

4.3 Pencirian Geopolimer Dengan Menggunakan Teknik Mikroskop Pengimbas Elektron (SEM)

27

35

36

37 37

39

41

50

50

52

53

54

57

4.4 Pencirian Geopolimer Nanokomposit dengan menggunakan Teknik Mikroskop Pengimbas Elektron (SEM)

60

BAB 5:

5.1

5.2

KESIMPULAN

Kesimpulan Cadangan

RUJUKAN

LAM PI RAN

viii 73

74

75

84

SENARAIJADUAL

No. Jadual

Muka Surat

2.1

Komponen-komponen Mikroskop Pengimbas Elektron

29

(SEM) serta fungsinya.

2.2

Ciri-ciri geopolimer dengan penambahan karbon fiber

33

dengan proses curing pada suhu 800°C selama 1 jam

3.1

Senarai bahan kimia

36

3.2

Senarai radas

36

3.3

Komposisi kimia bahan pemula

42

8-1

Komposisi kimia bahan pemula untuk penyediaan CNF

86

ix

SENARAI RAJAH

No. Rajah

Muka Surat

1.1

Langkah-Iangkah Proses Geopolimerisasi

3

2.1

Struktur lapisan kaolinit

9

2.2

Perbandingan skematik bagi Simen konvensional dan

12

Pengikat Geopolimer.

2.3

Mampatan dan lenturan kekuatan geopolimer lawan

19

reaksi masa.

2.4

Ciri-ciri kekuatan mampatan geopolimer di bawah

28

muatan haba yang sangat tinggi.

2.5

Skematik perbandingan dimensi diameter jenis-jenis

26

karbon fiber pada skala log.

2.6

Ringkasan model mikroskop pengimbas elektron.

30

2.7

Imej SEM untuk geopolimer asH

31

2.8

Imej SEM untuk geopolimer dengan penambahan 3%,

32

5% dan 7% karbon fiber

3.1

Carta aliran keseluruhan.

37

3.2

Kaedah penyediaan pengaktif alkali.

39

3.3

Proses Metakaolin

40

3.4

Carta Alir Proses Geopolimerisasi

₄₄

x

SENARAIFOTO

No. Foto

Muka Surat

2.1

Konkrit geopolimer selepas satu tahun pendedahan

21

asid sulfurik.

2.2

Mortar Geopolimer Selepas 150 Kitaran Beku

I

Lebur.

23

2.3

Visual specimen geopolimer yang terdedah kepada:

24

5% Na2S04; air tawar; keadaan ambient selama satu

tahun.

2.4

Susunan alat mikroskop pengimbas elektron (sEM).

28

3.1

Penyediaan bahan larutan natrium hidroksida (NaOH)

41

dan larutan natrium silikat (Na2si03) telah disimpan di

dalam

blue-capped bottle,

dan 50 9 metakaolin telah

diisi dalam setiap bikar.

3.2

Sampel-sampel geopolimer, geopolimer dengan 1%,

45

1.5%, 2.0% dan 2.5% CNF, yang telah dimasukkan

ke dalam acuan sebelum proses

curing.

3.3

Sampel 1, Sampel 2 (O.50g), Sampel 3 (O.75g),

45

Sam pel 4 (1.00g), dan Sampel 5 (1.25g) selepas

proses

curing.

3.4

Sampel-sampel yang telah diawet dengan

47

menggunakan ketuhar, dihancurkan dan diayak bagi

menghasilkan serbuk yang lebih halus.

3.5

Sampel-sampel geopolimer, geopolimer dengan

48

1.0%, 1.5%, 2.0% CNF, dan 2.5% CNF, yang telah

dipalet sebelum proses

sintering

dijalankan.

3.6

Sampel-sampel geopolimer, geopolimer dengan

49

1.0%, 1.5%, 2.0% CNF, dan 2.5% CNF selepas

proses

sintering

dijalankan.

xi

3.7

3.8

3.9

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

Sampel-sampel yang telah dipotong kecil sebelum

menjalankan proses coating.

Sampel-sampel yang telah dimasukkan ke dalam

Sputter Coater

dan menjalankan Proses

Sputter

Deposition selama 30 minit.

Operasi Mikroskop Pengimbas Elektron (SEM)

Morfologi Karbon Nanofiber (CNF) pada permukaan

karbon nanofiber pada imej pembesaran sOOx dan

1000x,

dan mikrostruktur seakan-akan benang yang

berserabut pada imej pembesaran 2000x dan SOOOX.

Mikrograf Mikroskop Pengimbas Elektron bagi sam pel

1 iaitu tanpa

kandungan

CNF

dengan

imej

pembesaran SO Ox, 2000x, dan sOOOx.

Mikrostruktur SEM bagi geopolimer nanokomposit

dengan nisbah berat CNF iaitu 0.50 9 bagi sampel 2

dengan imej pembesaran 500 x, 2000x dan sOOOx.

Morfologi SEM bagi geopolimer nanokomposit dengan

nisbah berat CNF iaitu 0.75 9 bagi sampel 3 dengan

imej pembesaran 500 x, 2000x dan sOOOx.

Mikrostruktur SEM bagi geopolimer nanokomposit

dengan nisbah berat CNF iaitu 1.00 9 bagi sampel 4

dengan imej pembesaran 500 x, 2000x dan sOOOx.

Morfologi SEM bagi geopolimer nanokomposit dengan

nisbah berat CNF iaitu 1.25 9 bagi sampel 5 dengan

imej pembesaran 500 x, 2000x dan SOOOx.

xii

51

51

52

56

59

62

65

68

71

SENARAI SIMBOL, UNIT DAN SINGKATAN

SEM

Mikroskop Pengimbas Elektron

CNF

Karbon nanofiber

CNT

Karbon nanotiub

CSH

Kalsium silikat terhidrat

CRT

Tiub sinar katod

CVD

Chemical Vapor Deposition

GGBFS

Ground Granulated Blast Fumace Slag

°C

Darjah Celsius

%

Peratus

&

Dan

$

Dollar

n

Bilangan mol

mol/L

Mol per liter

kg / L

Kilogram per liter

m

2

/g

Meter kuasa dua per gram

mm

Millimeter

nm

nanometer

mL

Mililiter

MPa

Megapascal

9

Gram

M

Molar

kg

Kilogram

g/mole

gram per mole

g/cm

3

gram per senti meter kuasa tiga

V

lsi padu

AI-Si

Aluminosilikat

KOH

Kalium hidroksida

NaOH

Natrium hidroksida

AI

Aluminium

xiii

Si

Silikon

Na

Natrium

K

Kalium

K2Si03

Kalium silikat

K2C03

Kalium karbonat

K2S04

Kalium sulfat

Na20

Natrium oksida

Na2Si03

Natrium sillikat

Na

2

S04

Natrium sulfat

Na2C03

Natrium karbonat

Na+

Ion natrium

K+

Ion kalium

OH-

Ion hidroksida

H2O

Air

HCI

Asid hidroklorik

H2SO4

Asid sulfurik

Si02

Silikon dioksida

xiv

BAB 1

PENDAHUlUAN

1.1

Latar Belakang Penyelidikan

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, salah satu jenis bahan seramik telah menerima peningkatan jumlah tumpuan, terutamanya dalam sektor pembinaan. Bahan-bahan ini, sering dirujuk sebagai geopolimer atau polimer bukan organik. Perubahan yang sangat besar dalam ciri-ciri fizikal dan kimia yang terdapat dalam kalangan geopolimer telah memberikan kebarangkalian yang cukup menarik sebagai bahan-bahan yang mampu memenuhi permintaan dalam pelbagai aplikasi. Geopolimer merupakan suatu bahan yang mengandungi aluminosilikat tulen dalam bentuk serbuk yang mana ia diaktifkan oleh logam alkali hidroksida yang mempunyai sifat alkali yang tinggi dan larutan silikat pada keadaan am bien atau pada suhu yang tinggi (Goretta et al.,2004). Logam alkali hidroksida dan larutan silikat yang digunakan dalam penyelidikan ini adalah natrium hidroksida (NaOH) dan natrium silikat (Na2Si03)'

Menurut Shrotri dan Kunal

(2006),

ciri-ciri geopolimer ialah mempunyai kekuatan mampatan yang tinggi, menggunakan suhu yang tinggi dan kalis api, rintangan asid, proses curing pada suhu yang rendah, kos bahan mentah yang rendah, dan mesra alam. Dalam usaha untuk meningkatkan kualiti sesetengah daripada bahan geopolimer, misalnya sifat kekuatan yang rendah dan kekuatan lenturan yang rendah, yang biasanya mengehadkan pengeluaran geopolimer dalam penstrukturan dan pembinaan, komposit geopolimer telah diperkenalkan pada tahun-tahun sebelum ini.

Tambahan pula, komposit geopolimer cukup menarik kerana bahan ini dapat mengurangkan keperluan tenaga dalam sektor pembuatan. Bahkan, proses yang melibatkan tindak balas kimia geopolimer sama ada metakaolin atau bahan mentah silikon alumina dapat mengurangkan kesan rumah hijau sehingga 80% berbanding dengan proses pembuatan secara tradisional (Habert et al,2011). Oi samping itu, walaupun agregat yang dihasilkan dengan menggunakan bahan buangan industri telah menggantikan agregat semula jadi (Colangelo et al,2012), gas karbon dioksida terhasil dalam industri konkrit terutamanya berkaitan kepada penggunaan simen

Portland yang biasa telah digunakan sebagai pengikat.

Metakaolin adalah unik kerana ia bukan produk sampingan daripada proses perindustrian juga bukan yang semula jadi; ia be rasa I dari mineral semulajadi, dan dihasilkan khusus untuk mengukuhkan aplikasi simen. Metakaolin biasanya terhasil daripada rawatan haba. Misalnya pengkalsinan kaolin dalam julat suhu yang telah dipastikan (Biljana et.al.,2010).

Geopolimerisasi adalah satu proses yang mana aluminosilikit oksida bertindak balas dengan silikat dalam keadaan yang sangat beralkali (Xu

&

van Oeventer,2000). Rajah 1.1 menunjukan langkah-Iangkah proses geopolimerisasi. Pada peringkat awal, pengaktif alkali bertindak balas dengan bahan mentah aluminasilikat untuk memecahkan ikatan aluminosilikat lalu menghasilkan silikon tetraoksida dan aluminium tetraoksida merujuk kepada ion hidroksida. Proses ini dikenali sebagai

Dissolution.

Kemudian aluminat dan silikat menjalani proses

Reorientation ,

dan rangkaian aluminasilikat mula membentuk gel. Gel tersebut akan menjalani proses

Solidification di mana semua molekul-molekul air akan dibuang untuk membentuk rangkaian yang lebih kukuh (Yao et al,2009).

2

Disolusi Pengorientasian Solidifikasi

( Dissolution) ; + _Semula

---.

( Solidification)

( Reorientation)

Rajah 1.1

Langkah-Iangkah proses geopolimerisasi (Yao et al.,2009).

Pengaktifan alkali mengawal mekanisma pengaktifan geopolimer dan mempengaruhi kemampatan dan kekuatan bahan komposit (Buchwald

&

Schultz,200S). Pengaktifan alkali melibatkan proses sintesis geopolimer atau proses geopolimerisasi yang mana pengaktifan alkali terdiri daripada kebanyakannya Si dan AI dalam bentuk amorfus (Hardjito et al.,2004). Biasanya campuran NaOH dengan Na2Si03 dan campuran KOH dengan K2Si03 digunakan sebagai pengaktif alkali (Palomo et al.,2003). Jenis-jenis alkali yang digunakan sebagai pengaktif alkali mempengaruhi kekuatan mekanikal sesuatu mikrostruktur geopolimer dan campuran yang telah memberi kekuatan mampatan yang tinggi ialah campuran NaOH dengan Na2Si03 (Bhikshma et al.,2011). Oleh sebab itu, campuran hidroksida dengan natrium hidroksida dipilih sebagai pengaktif alkali dalam kajian ini untuk proses geopolimerisasi.

Karbon nanofiber merupakan bahan-bahan seperti grafit dengan nisbah aspek yang tinggi yang mana mempunyai diameter dalam julat 10-100 nm dan panjangnya boleh mencecah 1 mm (Bitter, 2006). Selain itu, karbon nanofiber mempunyai ketumpatan dan ciri-ciri kekuatan mekanikal yang rendah (Hoogenraad,1995) jika dibandingkan dengan karbon nanotiub. Salah satu kelebihan karbon nanofiber ialah karbon nanofiber adalah lebih murah dengan harga $0.25/g jika dibandingkankan dengan karbon nanotiub dengan harga yang mencecah $1,900/g (Cox J.R.,200l). Sebab itu, karbon nanofiber dipilih sebagai pembolehubah dimanipulasi dalam kajian ini.

3

Dalam usaha mencapai objektif kajian ini, mikroskop pengimbasan elektron (SEM) digunakan untuk melihat mikrostruktur pada bahan yang hendak diuji. Mikroskop pengimbasan elektron merupakan satu alat untuk melihat permukaan sesuatu bahan dengan lebih dekat dan jelas (Zhou & Wang,2006). Dengan itu, SEM adalah alat yang sangat sesuai untuk mengkaji morfologi dan mendapatkan maklumat analisis mikrostruktur sesuatu bahan dengan melihat output imej daripada alat tersebut.

1.2 Penyataan Masalah

Secara asasnya, penggunaan komposit nanD geopolimer/CNF sebagai bahan asas telah meningkat dalam sektor pembinaan. Komposit nanD geopolimer/CNF mempunyai ciri-ciri kekuatan mekanikal yang tinggi disebabkan zarah-zarah nanD telah mengurangkan isi padu dan saiz liang yang terdapat pada mikrostruktur komposit nano. Pada masa yang sarna, untuk mernperbaiki ciri-ciri teknologi geopolimer komposit nano, kajian ini mengandungi geopolimer dengan karbon nanofiber yang mempunyai peratu5 berat yang berbeza yang akan dihasilkan. Dari seg! prestasl fizikal dan mekanikal akan dibandingkan berdasarkan peratu5 berat nanofiber yang berlainan. Dengan itu, kesan daripada perbezaan peratu5 berat karbon nanofiber (CNF) akan diselidik lebih lanjut dari sudut morfologi dan mikrostruktur dengan menggunakan teknik mikroskop pengimbas elektron (SEM).

4

1.3 Objektif Kajian

Objektif untuk kajian ini ialah:

1. Untuk menyediakan pengaktif alkali (10 M NaOH & 8M Na2Si03) dan karbon nanofiber (CNF) untuk proses geopolimerisasi.

2. Untuk menyediakan metakaolin melalui proses pengkalsinan.

3.

Untuk menyediakan komposit nanD geopolimer/CNF dengan peratus berat CNF yang berbeza (1.0%, 1.5%,2.0%, dan 2.5%).

4. Untuk menganalisis morfologi komposit nanD geopolimer/CNF dengan menggunakan teknik mikroskop pengimbas elektron (SEM).

1.3 Skop Kajian

Tujuan kajian yang dinyatakan di dalam penyelidikan ini ialah mengkaji morfologi geopolimer nanokomposit /karbon nanofiber (CNF) dengan menggunakan kaolin yang dikomersialkan dan karbon nanofiber dalam bentuk serbuk. Untuk menyediakan pengaktif alkali, natrium hidroksida dan natrium silikat diperlukan lalu dicampur dan dibiar semalaman. Untuk menyediakan metakaolin, sebanyak 1 kg kaolin dikalsinkan pada suhu 600°C selama 200 minit. Karbon nanofiber dipelbagaikan peratus berat iaitu 0.50 9 (1.1%), 0.75 9 (1.5%), 1.00 9 (2.0%) dan 1.25 9 (2.5%) ditambah ke dalam campuran geopolimer dengan pengaktif alkali untuk proses geopolimerisasl. Kemudian campuran tersebut menjalani proses curing pada suhu 60°C selama 24 jam. Selepas proses curing, proses sintering dilakukan pada suhu 1000°C selama 1 jam untuk meningkatkan kekerasan campuran tersebut dengan membuang kandungan air yang terdapat dalam campuran tersebut. Morfologi sebatian geopolimer nanokomposit kemudian dicirikan dengan menggunakan mikroskop pengimbas elektron (SEM) untuk melihat perbezaan mikrostruktur sampel yang berlainan peratus berat karbon nanofiber dan tanpa kandungan karbon nanofiber.

5

BAB2

ULASAN LITERATUR

2.1 Sejarah Geopolimer

Penggunaan geopolimer mungkin kembali semula kepada orang Rom dan Mesir, dan mungkin kembali kepada orang Babylon, kerana mereka telah menggunakan sebatian bukan organik di mana sebatian bukan organik tersebut telah dicampurkan dengan bahan organik untuk menghasilkan bahan-bahan binaan yang kukuh. Walaupun masih terdapat perbezaan pendapat sama ada atau tidak piramid Mesir diperbuat daripada geopolimer, ia telah mengesahkan bahawa struktur rangkaian daripada blok binaan bertentangan dengan konsep polimer bukan organik (D. Kim et

al.,2006).

Aplikasi utama, dan mungkin salah satu yang paling penting bagi geopolimer adalah perlindungan kebakaran. Davidovits dan Latapie telah memulakan penyelidikan secara meluas dalam bahan-bahan yang tidak mudah terbakar selepas beberapa bencana kebakaran di Perancis antara tahun 1970 dan 1973 (Davidovits, 2002). Mereka telah menemui semula kemungkinan pembuatan seramik seperti bahan-bahan tanpa dibakar pada suhu di bawah 100°C yang telah pun diperhatikan dalam tahun 1930-an dan telah mencipta semula (Olsen et al.,1970) walaupun tanpa sebarang kejayaan industri.

Disebabkan penyelidikan intensif oleh Davidovits dan Legrand, bahan binaan kalis api yang pertama, yang mana mengandungi panel papan cip dengan salutan geopolimer, telah dihasilkan pada pertengahan 1970-an, dengan itu bermulanya industri geopolimer tersebut (Davidovits,2002). Penyelidikan yang berterusan membawa kepada penambahbaikan dalam bahan-bahan dan memperluaskan aplikasi mereka dalam bidang perlindungan haba.

Geopolimer boleh dihasilkan dengan pelbagai mikrostruktur berhubung dengan nisbah Si : AI; kandungan aluminium yang tinggi membawa kepada struktur tiga dimensi dan kandungan silikon yang tinggi membawa kepada dua dirnensi struktur hubungan rentas kerana kepelbagaian mikrostruktur, sifat mekanik dan fizikal yang berbeza boleh dicapai. Oleh itu, geopolimer berguna untuk pelbagai aplikasi. Sebagai contoh sebagai bahan tahan haba yang mencecah sehingga 1400°C (Davidovits,2002) dan pengedap atau bahan encapsulation. Selain itu, kerana sifat-sifat mereka, geopolimer boleh juga rnenyediakan satu altematif yang baik untuk plastik konvensional atau simen.

Rangkaian luas aplikasi dan penambahbaikan telah dibuat disebabkan oleh penyelidikan yang berterusan dalarn bidang geopolirner tersebut. Sifat-sifat geopolimer telah dieksploitasi dan geopolimer bukan sahaja tahan panas tetapi juga sangat berliang kerana mempunyai berat yang ringan. Dengan menggunakan pengetahuan ini dan menerapkannya dalam bidang serarnik, bahan-bahan komposit geopolimetrik telah dihasilkan berdasarkan kepada ciri-<:iri khusus yang lebih baik, dan ini menyebabkan lebih banyak aplikasi teknikal dan maju, sebagai contoh aplikasi aeronautik, penebat dinding dan bahagian-bahagian automotif (Davidovits,2002). Aplikasi pengikat geopolimetrik telah diuji dalam kajian juruterbang di seluruh dunia. Beberapa produk telah mencapai aplikasi industri, seperti kelas baru simen khas dan dicampur, penghasilan bangunan, kemajuan pengikat mineral; suhu ketahanan resin dan komposit seramik.

Sejak geopolimer dianggap sebagai sistem dua komponen (bahan asas yang kukuh yang reaktif dan larutan pengaktifan alkali), geopolimer adalah sesuai dalam

industry pre-cast Pembuatan produk seperti paip berdiameter besar dan jubin bumbung, produk konkrit pre-cast, jenis struktur dan bukan struktur untuk sistem

7

bangunan dan struktur jambatan, kereta api sleepers, tiang kuasa elektrik, tapak

jalan, struktur marin dan produk lain untuk infrastruktur yang mungkin menggunakan bahan geopolimer. Industri dalam bahan geopolimer juga telah berusaha menghasilkan bahan binaan yang berbeza seperti batu bata kalis api dan panel kayu, panel untuk penebat haba, artifak batu hiasan, foamed (dikembangkan) geopolimer,

tenaga jubin seramik yang rendah, salutan pelindung, bahan baik pulih dan kekukuhan serat berprestasi tinggi.

Selain aplikasi "berteknologi tinggi" ini, konkrit geopolimer khas telah digunakan untuk membaiki landasan atau lebuh raya kerana mereka menentukan dan menjadi keras dengan cepat dan membina kekuatan mampatan yang tinggi dalam tempoh em pat jam (Davidovits,2002). Begitu juga, geopolimer digunakan untuk aplikasi struktur dan bangunan. Komposit gentian polimer bukan organik yang fleksibel boleh digunakan untuk membaikl struktur yang diperbuat daripada batu, batu bata atau konkrit. Komposit gentian tersebut telah digunakan di Jepun dan Amerika untuk mengukuhkan jambatan yang sedia ada dan bangunan lain tetapi juga digunakan dalam pembinaan baru di kawasan-kawasan berbahaya (Davldovits,2002). Satu lagl aplikasl yang penting lalah sisa encapsulation yang mana

telah dilaporkan bahawa sisa encapsulation mungkin berguna untuk mensintesis

geopolimer yang memerangkap logam berat dan bahan-bahan radioaktif dalam struktur rangkaian mereka.

2.2 Metakaolin

Kaolinit merupakan nisbah 1:1 mineral lempung (Rajah 2.1) dengan komposisi kimia AhShOs(OH)4' Setiap zarah-zarah mempunyai satu lapisan tetrahedral silika dan satu lapisan oktahedral alumina (Mitchell

&

Saga, 2005). Menurut Mitchell dan Saga (2005), setiap zarah kaolinit membentuk susunan dengan ikatan hidrogen dan daya van der Waals dikenakan ke atas zarah-zarah tersebut. Kekuatan ikatan tersebut menghalang air daripada memasuki ruang lapisan dalam struktur atom dan menyebabkan membengkak dan mengembang. Selain itu, kaolinit juga mempunyai kapasiti pengembangan dan pengecutan. Oi samping itu, kaolinit bersifat lembut, tanah yang berwama, biasanya mineral putih, hasH daripada luluhawa kimia daripada mineral aluminasilikat seperti feldspar. Batu yang kava dengan kaolinit juga dikenali

8

sebagai lempung china, lempung putih, atau kaolin. Kaolin seperti ini adalah hal us, berwarna putih mineral lempung yang secara tradisional diguna dalam pembuatan tembikar. Ia dikatakan bahawa istilah kaolin berasal daripada Chinese Kaoling.

Rajah 2.1

Struktur lapisan kaolinit (Grim, 1962)

o

OH

•

Al

•

Si

Metakaolin merupakan bentuk dihidroksulat daripada kaolinit mineral lempung yang berkaitan dengan tindak balas AhSbOs(OH)4 ~ AI203 2Si02 + 2H20 (Salvador,

1995). Kaolinit mengalami kehilangan air pad a julat suhu antara 100 hingga 200°C. Tambahan pula, kaolinit dikalsinkan dengan kehilangan air melalui dihidroksilisasi pada suhu antara 500 - 800°C. Proses dihidroksilisasi kaolinit menghasilkan metakaolin merupakan proses endotermik di mana proses ini berdasarkan bilangan tenaga yang diperlukan adalah besar untuk membuang ikatan kimia ion-ion hidroksi. Hal ini menyebabkan pemecahan struktur kekisi. Pembakaran dalam suhu yang sangat tinggi akan menyebabkan recrystalization menjadi quartz dan mullite. Shvarzman et. AI. (2003) telah menkaji kesan parameter rawatan haba ke atas proses dihidroksilisasi bahan berasaskan kaolinit seperti lempung kaolin semulajadi dan buatan dengan bilangan fasa amorfus yang berbeza (metakaolin). Jika proses pengkalsinan pada suhu 450°C ke bawah, kaolin telah menunjukkan bahawa tahap darjah dihidroksilasi adalah rendah iaitu kurang daripada 0.18. Pada julat suhu daripada 450°C sehingga 570°C, dihidroksilasi kaolinit adalah lengkap. Dihidroksilasi bersama oleh amorfisasi kaolinit,di mana telah mempengaruhi aktiviti penambahan.

9

RUJUKAN

Arjunan, K., Silsbee, M.R., Roy, D. M.1999. Sulfoaaluminate-belite cement from low calcium fly ash and sulphur-rich and other industrial by-products. Cement and

Concrete Research, 29(8): 1305-1311.

Askeland, D.R.1998. The Science and Engineering of Materials. Ed. 3, Stanley Thomes Ltd. UK.

Australian Microscopy & Microanalysis Research Facility, 2013. Background information - What is scanning electron microscopy.

http://www.ammrf.org.au/myscope/sem/background/#detail

Bakharev, T. 2005. Resistance of geopolymer materials to acid attack. Cement and

Concrete Research,

35:

658-670.

Bhikshma V., Kishore R. 2011. Development of stress Block and Design Parameters For Recycled Agregate Concrete Members. Asian Journal of Civil Engineering

(Building and Housing), 12(2): 179-195.

Biljana, R.; Aleksandra, A.; Ljiljana, R. 2012. Thermal Treatment of Kaolin Oay

to

Obtain Metakaolin. Scientific Paper, Belgrade: Institute for Testing Materials.

Bitter, J.H.2006. Carbon Nanofibers in catalysis- Fundamental Studies and Scope of Application." Nanocatalysis,

5:

99-125.

Buchwald A., Schultz M. 2005. Alkali-activated binders by use of industrial by-products. Cement and Concrete Research, 35 : 968-973.

Chakraborti, Partha. 2010. Performance of geopolymer mortar prepared by blending

silica fume with fly ash. Master thesis, Kolkata: Jadavpur University.

75

i

I

1

t

t ~ l I

!

Chareerat, T., Lee-Anansaksiri, A., Chindaprasirt, P.2006. Synthesis of High Calcium Fly Ash and Calcined Kaoline Geopolymer Mortar", International Conference on Pozzolan, Concrete and Geopolymer, Khhon Kaen, Thailand, May 24-25.

Cioffi, R.;Colangelo, F.; Montagnaro, F.; Santoro,

L.

2011. Manufacture of artificial aggregate using MSWI bottom ash. Waste Manag.

31:

281-288.

Colangelo, F.;Cioffi, R; lavorgna, M.; Verdolotti,

L.;

de Stefano,

L.

2012. Treatment and recycling of asbestos-cement containing waste.

1.

Hazard. Mater.

195:391-397.

Colangelo, F.; Cioffi, R.; Montagnaro, F.; Santoro,

L.

2012. Soluble salt removal from MSWI fly ash and its stabilization for safer disposal and recovery as road basement material. Waste Manag.

32:

1179-1185.

Cox J.R. 2007. Single-Lap Shear Testing To Investigate PAN-Based Carbon Nanofiber and Vapor Grown Carbon Nanofiber Sheet Reinforcement Of Laminated Graphite/Epoxy CompoSite Interlaminar Shear Strength. Master of Science. Thesis. Tennessee Technological University.

D.

Kim, H. T. Lai, G.V.Chilingar, T.F.Yen. 2006. Geopolymer formation and its unique properties. Environ Geo/.

51:103-111.

D.

Hardjito, S. Wallah,

B.

V. Rangan. 2004. Properties of Geopolymer Concrete with Fly Ash as Source Material: Effect of Mixture Composition.

The 7th

CANMETjAG International Conference on Recent Advance in Concrete Technology.

Davidovits,

J.

2011. Geopolymer, Chemistry and Applications, 3rd ed.; Institute Geopolymer: Saint-Quentin, France.

Davidovits,

J.

30 years of successes and failures in geopolymer applications, market trends and breakthroughs. Geopolymer Conference, Melbourne, 2002.

76

Davidovits, J.

1991.

Geopolymers: Inorganic polymeric new materials. J • Thermal

Analysis.

37:1633-1656.

Davidovits J.

1994.

Properties of geopolymers cements, Proceedings of the first international conference on alkaline cements and concretes. Kiev, Ukraine:

Scientific Research Institute on Binders and Materials.

13 : 1-149.

De Silva, P., Sagoe-Crenstil, K. & Sirivivatnanon, V.

2007.

Kinetics of geopolymerization: Role of AbO) and Si02. Cement and Concrete Research,

37:512-518.

Duxson, P., Provis, J.L., lukey, G.c., Separovic, F.

&

Van Deventer, J.S.J.

2005.

23Si NMR study of structural ordering in aluminosilicate geopolymer gels.

Longmuir.

21(7): 3028-3036.

Fadhil, M. N., Demie, 5., Ahmed, M. F. & Shafiq, N.

2011.

Effect of Superplasticizer and NaOH Molarity on Workability, Compressive Strength and Microstructure Properties of Self-Compacting Geopolymer Concrete. World Academy of

Science, Engineering and Techmology,

75:

908-915.

Feng, D., Tan H., and Van Deventer J.SJ.

2004.

Ultrasound Enhanced Geopolymerisation. Journal of Materials Science.39: 571-580.

Fernandez-Jimenez, A., Palomo, A.

2005.

Mid-Infrared Specroscopic Studies of Alkali-Activated Fly Ash Structure", Micoporous and Mesoporous Materials. 86:

207-214.

Fernandez-Jimenez, A., Puertas, F.

1997.

Alkali-Activated Slag Cements: Kinetic Studies. Cement and Concrete Research.

27( 3) :359-368.

Fernandez-Jimenez, Ana, Palomo, Angel, Pastor, Jose Y., Martin, Antonia.

2008.

New Cementitious Materials Based on Alkali-Activated Fly Ash: Performance at High Temperatures. Journal of the American Ceramic Society.xx. 1-7.

77

Garcia-loderio,

I.,

Palomo, A., Fernandez-Jimenez, A. 2007. Alkali-Aggregate Reaction in Activated Fly Ash Systems. Cement and Concrete Research.37:175-183.

Gokhale C. 2001. The lmmobilisation of Organic Waste through Geopolimerisation. Master Thesis, South Africa: University Of Stellenbosch.

Goretta, K.C., Chen, N., Gutierrez-Mora, F., Routbort, J.l., Lukey, G.C. & Van Ceventer, J.SJ. 2004. Solid-Particle erosion of a geopolymer containing fly ash and blast-furnace slag. Wear. 256:714-719.

Grim, R. E. 1962. Crystal Structures of Clay Minerals and Their X-Ray Identification. Earth-Science Reviews, 18(1): 84-85.

Habert, G.; d'Espinose de Lacaillerie, J.B.; Roussel, N. 2011. An environmental evaluation of geopolymer based concrete production: Reviewing current research trends.

1.

Clean. Prod. 19:1229-1238.

Hardjito, D., S.E. Wallah, D.M. J. Sumajouw & B.V. Rangan. 2004. The Stress-Strain Behaviour of Fly Ash-Based Geopolymer Concrete. in ACMSM 18,A.A. Balkema Publishers - The Netherlands, Perth, Australia.

Hardjito, D., S. Wallah, B. V. Rangan. 2004. Properties of Geopolymer Concrete with Fly Ash as Source Material: Effect of Mixture CompoSition. The 7th CANMET/AG International Conference on Recent Advance in Concrete

Technology.

Hardjito, D., Rangan, B.V. 2005. Development and Properties of low Calcium Fly Ash Based Geopolymer Concrete. Research Report Gel, Faculty of Engineering, Curtin University of Technology, Perth, Australia.1-94.

He, Jian. 2012. Synthesis and Characterization of Geopolymers for InfrastructuraJ Applications. PhD ThesiS, China: Department Of Civil and Environmental Engineering.

78

Hoogenraad, M.S., Van Leeuwarden, R.A.G.M.M., Van Breda Vriesman, Gol.B., Broersma, A., Van Dillen, Aol., Geus, J.W.199S. Stud. Surf. Sci. Catal.

91:

263.

Hos, J.P., McCormick, P.G. and Byrne, L.T. 2002. Investigation of a synthetic aluminosilicate inorganic polymer. Joumal of Materials Science.

37,

2311-2316.

lIic, B. R., Mitrovic, A. A.

&

Milicic, L. R. 2010. Thermal Treatment of Kaolin Clay to Obtain Metakaolin. Institute of Testing of Materials.

Iucolano, F.; Liguori, B.; caputo, D.; Colangelo, F; CIoffi, R. 2013. Recycled plastic aggregate in mortars composition: Effect on physical and mechanical properties. Mater. Design. in press.

Keyte,

L.

M. 2005. Private Communication/Discussion. University of Melbourne, Australia.

Khale, Divya, Chaudhary, Rubina. 2007.Mechanism of Geopolymerization and Factors Influencing Its Development: A Review.

J

Mater Sci. 42: 729-746.

Khater H.M., Sayieda.R.Zedane. 2012. International Journal of Science and

Technology.Geopolymerization of Industrial By-Products and Study of Their Stability upon Firing Treatment 1,109-117.

Kong, D. L.

Y.,

Sanjayan,

J.

G. & Sagoe-Crentsil, K. 2008. Comparative performance of geopolymers made from metakaolin and fly ash after exposure to elevated temperatures. Cement and Conaete Research, 37(12): 1583-1589.

Lee, W.K.W.

&

Van Deventer, J.SJ. 2002. Structural reorganisation of class F fly ash In alkaline silicate solutions. Colloids and Surfaces A.

211(1):

49-66.

79

lee, W.K.W. & Van Deventer, J.SJ.2002.The effects of inorganic salt contamination on the strength and durability of geopolymers. Colloids and Surfaces A.

211(2-3) :115-126.

lee, W.K.W. & Van Deventer, ).SJ.2003. The use of infrared spectroscopy to study geopolymerisation of heterogeneous amorphous aluminosilicates. Langmuir.

19(21): 8726-8734.

lee, W.K.W. & Van Deventer, J.s.J. 2004. The interface between natural siliceous aggregates and geopolymers. Cement and Concrete Research. 34(2):

195-206.

Unth, K. Dora & l. Petr. 2013. Curing at high temperature on mechanical of geopolymer adding carbon fiber. Scientific Conference. 19: 421-425

l.Y. Kong, Daniel and Sanjayan, Jay,

G.

2008. Damage Behavior of Geopolymer Composites Exposed to Elevated Temperatures. Cement Concrete Comp.

doi: 10.1016/j.cemconcomp.2008.08.001.

Medri, V., Fabbri,S., Dedecek,

J.,

Sobalik,

Z.,

Tvaruzkova,

Z.

& Vaccari,

A.

2010. Role of morphology and the dehydroxylation of metakaolins on geopolymerization.

Joumal of Applied Clay Science,

50:

538-545.

Meyyappan, M. 2004. CiJrbon nanotubes: Science and application. CRC Press.

Mitchell,

J.

K., and Soga, K. 2005. Fundamentals of Soil Behavior. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, New Jersey.

N.M. Rodriguez. 1993. A review of catalytically grown carbon nanofibers,

J.

Mater.

8:

3233-3250.

Olsen N., Berg l.c., Demidenko B.A., Reminikova V.I. & Nisamov N.S. 1970. Construction Materially. USSR. 10:22

80

Palomo, A.; Blanco-Varela, M.T.; Granzo, M.L; Puertas, F.; Vasquez, T.; Grutzeck, M.W. 1999. Chemical stability of cementitious materials based on metakoalin.

Cem. Cona. Res.

29 :997-1004

Palomo,A.; Fernandez-Jimenez AA. 2003. Characterization of fly ash and potential reactivity as alkaline cements fuel. 82(18-27):2259-65.

Palomo, A., Grutzeck, M.W. and Blanco, M.T.

1999.

Alkali-activated fly ashes A cement for the future. Cement and Concrete Research.

29: 1323-1329.

Park, Sang-Sock,

Kang,

Hwa-Young.

2006.

Strength and Microscopic Characteristics of Alkali-Activated Fly Ash Cement. Korean Journal of Chemical Engineering

23

(3):367-373

Petermann, Jeffrey c.; Saeed, Athar; Hammond, Michael I.

2010.

Alkali Activated Geopolymer Documentation Report. Air Force Research laboratory. U.S.

Phair, J.W., Van Deventer, J.SJ. & Smith, J.D. 2001. Interaction of sodium silicate with zirconia and its consequences for polysialation. Colloids and Surfaces A.

182(1-3): 143-159.

Provis, J.l., Lukey, G.c., Van Deventer, J.SJ.

2005.

Do

geopolymers actually contain nanocrystalline zeolites- A re-examination of existing results. Chemistry of Materials.

17(1): 3075-3085

Puertas, F., Fernandez-Jimenez,

A.

2003.

Mineralogical and Microstructural Characterization of Alkali-Activated Fly Ash/Slag Pastes. Cement and Concrete

CompoSites.

25:

287-292.

Saito, Y. et al.

2000.

Field emission of electrons from graphite nanofiber produced in hydrogen arc: discharge. Japan.

J.

Appl.

Phys.

39:

4168-4173.

81

Salvador, S. 1995. Pozzolanic properties of flash-calcined kaolinite: a comparative study with soak-calcined products. Cement and Concrete Research. 25(1):

102-112.

Shrotri, Kunal. 2006. Dynamic Mechanical Properties of Geopolymer-Polymer Composites. M.Sc Thesis, Rochester: Rochester Institute of Technology.

Shvarzman, A., Kovler, K., Grader, G. S., and Shter, G. E. 2003. The effect of dehydroxylation/amorphization degree on pozzolanic activity of kaolinite.

Cement and Concrete Research.

33:

405~16.

S.H. Yoon, c.W. Park, HJ. Yang, Y. Korai, I. Mochida,

R.

T.K. Baker, N.M. Rodriguez.

2004. Novel carbon nanofibers of high graphitization as anodic materials for lithium ion secondary batteries.

42:

21-32.

S. Ramakrishna,

K.

Fujihara, W.-E. Teo, T.-c. Lim,

Z.

Ma. 2005. An Intrrx/uction

to

Electrospinning and Nanofibers • World Scientific. Singapore.

Sumajouw, D.MJ., Hardjito, D., Wallah, S.E., and Rangan, B.V. 2004. Geopolymer Concrete for a Sustainable Future. Presented: Green ProceSSing Conference, Fremantle. WA.

Van Jaarsveld, J.g.s., Van Deventer, J.S.). & Lukey, G.C. 2002. The effect of Composition and temperature on the properties of fly ash- and kaOlinite-based geopolymers. The Chemical Engineering Joumal. 89(1-3): 63-73.

Wallah, S.E., Rangan, B.V. 2006. Low C8/dum Fly Ash Based Geopolymer Concrete: Long Term Properties. Research Report GC2. Faculty of Engineering, Curtin University of Technology, Perth, Australia.

W.M. Kriven, J.L. Bell, and M. Gordon. 2003. Microstructure and Microchemistry of fully-reacted Geopolymers and Geopolymer Matrix Composites. Ceramic

Transations.

153:

227-250.

82

Xu, H., Lukey, G.c.

&

Van Deventer, J.SJ. 2005. The effect of Ca on activation of class C, class F-fly ash and blast furnace slag. Cement and Concrete Research Dihantar 9 March 2004; Diterima 6 February 2005. Available online 28

November 2013.

Xu, H. & Van Deventer, J.S.J. 2003. Effect of source materials on geopolymerisation.

Industrial & Engineering Chemistry Research. 42: 1698-1706.

Xu, H., Van Deventer J. S. J. 2000. The geopolymerisation of alumino-silicate minerals. International Journal of Mineral Processing. 59: 247-266.

Xu, H. & Van Deventer, J.S.J. 2002. Factors affecting the geopolymerisation of alkali-feldspars. Minerals and Metallurgical Processing. 19(4): 209-214

Yao, X., Zhang, Z., Zhu, H., and Chen, Y. 2009. Geopolymerization Process of Alkali-Metakaolinite Characterized by Isothermal Calrimetry. Thermochimica

Acta.

493:

49-54.

Yoong Ahm Kim, Takuya Hayashi, Morinobu Endo, Midred S. Dresselhaus. 2011.

Springer Handbook of Nanomaterials.Carbon Nanofibers. 2-27.

Zhou WL, Wang ZL. 2006. Scanning Microscopy for Nanotechnology. Springer, New York.

Zuda, Lucie, Rovnanik, Pavel, Bayer, Patrik, Cerny, Robert. 2008. Effect of High Temperatures on the Properties of Activated Aluminosilicate with Electrical Porcelain Filler. International Journal of Thermophysics .29: 693-705.

83