Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

From Waste to Binder: Alkali Activation of Blended Brick and Metakaolin Residues for Design of Circular Construction Materials

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21110%2F25%3A00385638" target="_blank" >RIV/68407700:21110/25:00385638 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.3390/polym17202720" target="_blank" >https://doi.org/10.3390/polym17202720</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.3390/polym17202720" target="_blank" >10.3390/polym17202720</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    From Waste to Binder: Alkali Activation of Blended Brick and Metakaolin Residues for Design of Circular Construction Materials

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Alkali-activated materials (AAMs) offer a promising low-carbon alternative to Portland cement, but their development has been dominated by fly ash and slag, whose availability is increasingly limited. This research explores waste brick powder (WBP) and metakaolin residue (RN), two abundant yet underutilized by-products, as blended precursors for sustainable binder design. The novelty lies in demonstrating how complementary chemistry between crystalline-rich WBP and amorphous RN can overcome the drawbacks of single-precursor systems while valorizing construction and industrial residues. Pastes were prepared with varying WBP/RN ratios, activated with alkaline solutions, and characterized by Vicat setting tests, isothermal calorimetry, XRD with Rietveld refinement, MIP, SEM, and mechanical testing. Carbon footprint analysis was performed to evaluate environmental performance. Results show that WBP reacts very rapidly, causing flash setting and limited long-term strength, whereas the incorporation of 30–50% RN extends setting times, sustains dissolution, and increases amorphous gel formation. These changes refine the formed reaction products, leading to compressive strengths up to 39 MPa and flexural strengths of 8 MPa at 90 days. The carbon footprint of all blends remained 392–408 kg CO2e/m3, thus providing about a 60% improvement compared to conventional Portland cement paste. The study establishes clear design rules for waste-derived blended precursors and highlights their potential as circular, low-carbon binders.

  • Název v anglickém jazyce

    From Waste to Binder: Alkali Activation of Blended Brick and Metakaolin Residues for Design of Circular Construction Materials

  • Popis výsledku anglicky

    Alkali-activated materials (AAMs) offer a promising low-carbon alternative to Portland cement, but their development has been dominated by fly ash and slag, whose availability is increasingly limited. This research explores waste brick powder (WBP) and metakaolin residue (RN), two abundant yet underutilized by-products, as blended precursors for sustainable binder design. The novelty lies in demonstrating how complementary chemistry between crystalline-rich WBP and amorphous RN can overcome the drawbacks of single-precursor systems while valorizing construction and industrial residues. Pastes were prepared with varying WBP/RN ratios, activated with alkaline solutions, and characterized by Vicat setting tests, isothermal calorimetry, XRD with Rietveld refinement, MIP, SEM, and mechanical testing. Carbon footprint analysis was performed to evaluate environmental performance. Results show that WBP reacts very rapidly, causing flash setting and limited long-term strength, whereas the incorporation of 30–50% RN extends setting times, sustains dissolution, and increases amorphous gel formation. These changes refine the formed reaction products, leading to compressive strengths up to 39 MPa and flexural strengths of 8 MPa at 90 days. The carbon footprint of all blends remained 392–408 kg CO2e/m3, thus providing about a 60% improvement compared to conventional Portland cement paste. The study establishes clear design rules for waste-derived blended precursors and highlights their potential as circular, low-carbon binders.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20501 - Materials engineering

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA25-15398S" target="_blank" >GA25-15398S: Synergické efekty v alkalické aktivaci směsných prekurzorů: fyzikální, chemické a ekologické aspekty</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Polymers

  • ISSN

    2073-4360

  • e-ISSN

    2073-4360

  • Svazek periodika

    17

  • Číslo periodika v rámci svazku

    20

  • Stát vydavatele periodika

    CH - Švýcarská konfederace

  • Počet stran výsledku

    24

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

    001601510700001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105020160109