Сравнительный анализ режимов отверждения щелочно-активированного бетона на основе молотого доменного шлака и золы-уноса

РЕФЕРАТ. Бетон щелочной активации (БЩА) представляет собой материал с низким углеродным следом, изготавливаемый с использованием щелочно-активируемых алюмосиликатных прекурсоров, например, золы-уноса и доменного шлака. При применении БЩА необходимо тщательно соблюдать условия ухода за уложенным бетоном, поскольку они в значительной степени определяют его механические свойства и долговечность. В данном экспериментальном исследовании оценено влияние режимов отверждения на механические свойства в раннем возрасте БЩА с различной марочной прочностью на сжатие, приготовленных из молотого гранулированного доменного шлака и золы-уноса. БЩА на основе этих компонентов, отверждавшийся в условиях окружающей среды или под пленкой, показал хорошую кинетику набора прочности и зарекомендовал себя как практичную, энергоэффективную и экологичную альтернативу обычному бетону для строительных работ.

Ключевые слова: бетон щелочной активации, зола-унос, молотый гранулированный доменный шлак, МГДШ, условия твердения, проч­ность на сжатие, ртутная порометрия.

Keywords: alkali-activated concrete, fly ash, ground granulated blast furnace slag, GGBFS, curing regime, compressive strength, mercury intrusion porosimetry.

1. Введение

Индустриализация и урбанизация ускоряют рост строительного сектора, однако строительная отрасль имеет выраженный экологический след. Один из важнейших материалов в строительстве — ​цемент, спрос на который неуклонно растет и, по прогнозам, к концу 2050 года достигнет 6 млрд т в год [1]. При этом производство цемента весьма энергоемкое, и на его долю приходится примерно 7—8 % глобальных выбросов CO₂ [2]. Показано, что на каждую тонну произведенного цемента в атмосферу выбрасывается в среднем около 0,6—0,8 т CO₂ [3].

Растущая озабоченность по поводу ухудшения состояния окружающей среды стимулировала исследования экологичных альтернативных материалов, одной из которых стала концепция бетонов щелочной активации (БЩА). Для их изготовления используют побочные продукты промышленности, такие как золу-унос (ЗУ) и металлургические шлаки. Данные материалы проявляют вяжущие свойства в щелочной среде (например, при добавлении гидроксида или силикатов нат­рия) и при этом могут не содержать порт­ландцементного клинкера, что позволяет значительно снизить углеродный след БЩА в сравнении с традиционным бетоном [1—6].

ЗУ вступает в химическое взаимодействие с высокощелочным раствором, образуя аморф­ный алюмосиликатный гель [2]. В результате гидратации шлака в данных условиях в качестве основного продукта образуется гель C—S—H [7, 8].

Прочность БЩА на сжатие зависит от различных факторов, таких как состав золы и шлака, концентрация щелочи, температура и продолжительность твердения и др. Геополимерный БЩА на основе ЗУ имеет максимальную прочность на сжатие при твердении в течение 1 сут при температуре 90 °C [9]. По данным других исследований, оптимальная температура выдержки образцов может варьи­роваться в диапазоне 60—90 °C [9—12]. Превышение рекомендованной температуры или времени выдержки может привести к снижению прочности, спровоцировать растрескивание, усадку или снижение долговечности получаемого геополимерного бетона. 

Имеются сведения о том, что повышенная температура отверждения положительно влия­ет на механические свойства БЩА на основе ЗУ. С увеличением длительности выдерж­ки эти свойства также улучшаются, однако прирост прочности незначителен даже при увеличении времени созревания более чем на 24 ч [13, 14]. Исследования показали, что прочность на сжатие БЩА после 7 сут выдержки при температуре около 70 °C может быть в 7 раз выше, чем у материала, выдержанного в нормальных условиях. Прочность на 28-е сутки растворов на основе ЗУ, твердевших при повышенной температуре, оказалась почти вдвое выше, чем у контрольных образцов [15, 16]. Повышенная температура ускоряет реакции полимеризации, благодаря чему выстраивается более плотная и взаи­мосвязанная микроструктура матрицы БЩА, характеризующаяся хорошими механическими свойствами и долговечностью.

По данным работы [17], повышение температуры выдержки БЩА на основе ЗУ приводит к увеличению его прочности, а показатели механических свойств БЩА на основе молотого гранулированного доменного шлака (МГДШ) при повышении этой температуры примерно до 90 °C снижаются в среднем на 22 % [17]. Тем не менее прочность БЩА на основе МГДШ может быть достаточно высокой даже в условиях отверждения при комнатной температуре, что делает его применение прак­тичным и рентабельным решением в монолитном строительстве и крупномасштабных проектах. Способность такого БЩА твердеть и набирать прочность связана с тем, что кальций в составе смеси быстро реагирует при температуре окружаю­щей среды со щелочными активаторами, образуя гидрогели алюмосиликатов кальция (C—A—S—H), которые характеризуются эффективным набором прочности при низких температурах. Отличие БЩА на основе ЗУ — ​в том, что в этом случае требуются более высокие температуры выдержки для щелочной активации и полимеризации алюмосиликатов, необходимых для образования прочных гидрогелей алюмосиликатов натрия (N—A—S—​H) [17—19].

Увеличение содержания МГДШ в смеси поз­воляет повысить прочность и уплотнить мик­роструктуру камня. Хотя рост температуры выдержки ускоряет схватывание, он может привести к повышенному образованию пор и микротрещин, которые снижают долговечность материала. Таким образом, оптимальный режим тепловой обработки БЩА на основе МГДШ — ​при комнатной или слегка повышенной температуре (для некоторых смешанных систем с добавками — ​примерно до 60 °C при времени выдержки 24 ч).

В составах на основе ЗУ реакции геополимеризации, протекающие при выдерживании в воде, замедлены и часто остаются незавершенными, ввиду чего формируется более грубая и неплотная микроструктура и снижается прочность на сжатие, особенно на ранних этапах твердения [20, 21]. Однако БЩА на основе МГДШ развивают при отверж­дении значительную прочность на сжатие. При хранении в воде достигается прочность, сопоставимая с прочностью того же материа­ла, твердеющего при обработке паром либо при повышенных температурах, или даже более высокая. Особенно выражен этот эффект на поздних стадиях твердения. Выдерживание в воде снижает риск обезвоживания, образования микротрещин и усадки камня, обеспечивая развитие относительно плотной и менее пористой микроструктуры бетонов на основе МГДШ. После 3 сут отверждения в воде такие бетоны стабильно демонстрируют высокую прочность на сжатие благодаря быстрой щелочной активации и реакциям с участием соединений кальция, которыми богат МГДШ [22, 23].

Формирование благоприятного режима твердения путем покрытия бетона водонепроницаемой мембраной подразумевает герметизацию поверхности пластиковой пленкой для удержания влаги, что обеспечивает определенные преимущества в сравнении с твердением в естественных условиях. Преж­де всего, выдержка в мембране позволяет удерживать в бетоне внутреннюю влагу, что имеет решающее значение для щелочной активации кремнезема и глинозема, входящих в состав ЗУ. Кроме того, герметизация способствует поддержанию процессов геополимеризации даже без дополнительного подвода тепла. Однако, несмотря на эти преимущества, выдержка в мембране не может обеспечить уровень прочности составов на основе ЗУ, достигаемый за счет отверж­дения при повышенных температурах [24]. Что же касается бетонов на основе МГДШ, вызревающих в мембране, то они демонстрируют значительный ранний прирост прочности. В отличие от смесей, содержащих только ЗУ, для которых требуется искусственно поддерживать высокие температуры, смешанный состав с включением МГДШ способствует ускоренному схватыванию и гарантирует ранний прирост прочности, обеспечивая ее необходимый уровень для бетона, твердеющего как в мембране, так и в естественных условиях [25, 26].

Данные о микроструктурных характеристиках БЩА при различных режимах отверж­дения сведены в табл. 1.

Основная цель нашего исследования — ​изучить влияние четырех режимов отверж­дения на механические свойства БЩА: 1) в естественных условиях, 2) при температуре 60 °C в течение 24 ч, 3) в воде при 27 °C, 4) в мембране. В работе исследовали БЩА класса прочности M40 на основе ЗУ и МГДШ, взятых в качестве связующих при их соотношении около 70 : 30, а также БЩА класса прочности М60 на основе ЗУ и смеси гранулированного доменного шлака, размолотого до «типовой» удельной поверхности, со сверх­тонкомолотым доменным шлаком (СТМГДШ); общее соотношение зола : шлаки составляло 50 : 50.

2. Материалы и методы

2.1. Материалы

2.1.1. Вяжущие материалы. Соответствие физических и химических характеристик шлаков стандарту IS 16714:2018 (рег­ламентирующему технические требования к ним при вводе в состав цементов, растворов и бетонов) подтвердили с применением методов испытаний, установленных стандартом IS 4032, а соответствие физических, химических и минералогических характеристик ЗУ стандарту IS 3812 (ч. 1): 2013 — ​с применением процедур, описанных в стандарте IS 1727. На основании данных химического анализа зола отнесена к классу F.

Физические и химические параметры использованных вяжущих представлены в табл. 2 и 3 соответственно.

2.1.2. Щелочной активатор. При разработке геополимерных бетонных смесей использовали в качестве щелочных активаторов твердения гидроксид натрия (NaOH) чистотой 97,16 % и силикат натрия, соответствую­щие требованиям стандартов IS 252:2013 и IS 381:1995 соответственно. Раствор NaOH изготавливали не менее чем за 10 ч до заливки бетона, чтобы прошло достаточное количество времени для стабилизации его состава и температуры. Раствор силиката натрия содержал 15,0 % Na₂O, 33,0 % SiO₂ и 52,0 % H₂O. Он характеризовался светло-серым цветом, относительной плотностью 1,55 г/см³ при 27 °C и содержал менее 0,01 % нерастворимого в воде осадка.

2.1.3. Заполнители. Использовались крупные заполнители с диаметром зерна 20 и 10 мм и плотностью 2,68 и 2,67 г/см³ соответственно, а также измельченный в порошок заполнитель плотностью 2,64 г/см³. Ситовой анализ и крупных заполнителей, и мелкого проводили в соответствии со стандартом IS 2386. Результаты анализа были в допустимых пределах, установленных стандартом IS 383:2016.

2.2. Методология

2.2.1. Подбор составов. Пропорции смеси вяжущих для геополимерного бетона были подобраны в расчете на то, чтобы достигались целевые показатели удобоукладываемости и прочности на сжатие. Соотношение вода/вяжущее составило 0,46 и 0,29 для смесей М40 и М60 соответственно. СТМГДШ вводили в состав смеси M60, чтобы повысить прочность бетона на ранней стадии твердения, уменьшить его пористость и повысить микроструктурную плотность и получить в результате высококачественный щелочно-активированный бетон с расширенной сферой возможного применения в строитель­стве. Предполагалось, что смесь будет иметь осадку конуса 80—90 мм через 60 мин. Чтобы достичь желаемой удобоукладываемости при заданном содержании воды в составе смеси М60, использовали суперпластификатор на основе нафталина, известный своей способностью улучшать удобоукладываемость и диспергировать частицы в высокощелочных средах [27]. Составы разработанных смесей с заданной прочностью 40 и 60 МПа показаны в табл. 4.

2.2.2. Приготовление смеси. Заполнители и остальные сухие компоненты загружали в барабанный смеситель и перемешивали в течение 2—3 мин до получения однородной сухой смеси, затем добавляли к ней раствор силиката натрия и перемешивали в течение 1 мин. После этого в смеситель одновременно добавляли раствор NaOH и суперпластификатор. Перемешивание продолжали до получения однородной бетонной смеси с требуе­мой удобоукладываемостью. Общее время перемешивания тщательно контролировали, чтобы избежать расслоения.

Сразу после смешивания свежую бетонную смесь укладывали в формы-кубы с длиной ребра 150 мм (рис. 1) в 3 слоя. Каждый слой укладывали с использованием виброплатформы, чтобы обеспечить надлежащее уплотнение смеси и удаление вовлеченного воздуха. Всю процедуру смешивания проводили при комнатной температуре в лаборатории (около 27 ± 2 °C).

Рис. 1. Образцы бетона в формах в ходе виброукладки

2.2.3. Выдержка образцов. Изготовленные образцы-кубы извлекали из форм через 24 ч, после чего выдерживали при различных температурно-влажностных режимах твердения вплоть до момента определения их механических свойств:

1. в условиях окружающей среды — ​в затемненном месте при комнатной температуре. Отметим, что средняя дневная температура в Дели во время хранения образцов колебалась от 27 до 38 °C, а по ночам она превышала 32 °C. Никакой дополнительный контроль влажности или температуры для образцов этой серии не предусматривался. Данные образцы были контрольными при сравнении эффективности других условий твердения;
2. в мембране (под пленкой, рис. 2, а) — ​образцы запечатали в пластиковую пленку, сформировавшую по всей их поверхности водонепроницаемую мембрану. Запечатанные образцы хранили в условиях окружающей среды так же, как и образцы 1-й серии. Данный метод позволяет сохранить в бетоне внутреннюю влагу, что имеет решающее значение в обеспечении непрерывной геополимеризации без подачи воды извне;
3. при тепловой обработке (рис. 2, б) — ​образцы помещали в тепловой шкаф, где они находились при температуре 60 ± 2 °C в течение 24 ч, а затем хранили в условиях окружающей среды до дня проведения испытаний. Этот режим был разработан для ускорения реакции геополимеризации, особенно для составов с ЗУ;
4. в воде — ​образцы полностью погружали в резервуар с водой, в котором поддерживалась постоянная температура 27 ± 2 °C, и оставляли в нем вплоть до момента испытаний. Этот режим позволяет оценить влияние непрерывной внешней подачи воды на кинетику реакции и долговременное развитие прочности.

Рис. 2. Твердение образцов в непроницаемой пленке (а), при температуре 60 °C (б) и в воде (в)

3. Результаты и обсуждение

3.1. Прочность на сжатие

Результаты определения предела прочности при сжатии образцов БЩА составов M40 и M60 в зависимости от времени и типа выдержки представлены на рис. 3.

Рис. 3. Прочность на сжатие БЩА М40 (а) и М60 (б) в зависимости от времени и условий твердения

Для смеси M40 (рис 3, а), в составе которой пре­обладает ЗУ, прочность на сжатие в ранние сроки твердения при выдержке в теп­ловом шкафу значительно выше прочности, достигаемой при других режимах хранения. Это объяс­няется ускоренным растворением алюмосиликатного материала исходной золы и его полимеризацией при повышенных температурах, способствующих быстрому образованию ­N–A–S–H‑гелей и созданию более плотной матрицы, что повышает проч­ность на ранней стадии [9—12]. 

Прочность на сжатие материала, хранившегося в условиях окружающей среды, ниже, чем при всех других режимах, в любые сроки твердения. Тем не менее, значение прочности на сжатие для данных образцов приблизилось к целевому по истечении 56 сут. Очевидно, что для активации щелочного твердения алюмосиликатного материала золы требуется нагрев, и прочность образцов, выдержанных в тепловом шкафу, закономерно выше, чем у образцов естественного твердения. В температурных условиях окружающей среды скорость растворения стеклофазы золы ограничивает образование гелевой сетки, остаются непрореагировавшие или частично прореа­гировавшие частицы золы, что подтверж­дается данными работ [28—30]. В целом же прочность образцов, твердевших в условиях окружающей среды, уже через 3 и 7 сут достигла 48 и 54 % ее значения на 28-е сутки соответственно. Отвержденные в этих условиях образцы имели на 28-е сутки прочность на 20 % меньше, чем образцы теплового твердения, однако различие в прочности не так заметно по истечении 56 и 90 сут.

Прочность образцов, хранившихся в воде, через 3 и 7 сут достигла 44 и 64 % их итоговой прочности соответственно. В системах с низким содержанием кальция отверждение в воде может привести к выщелачиванию и снижению прочности формируемого камня [31].

Отвержденный в тепловом шкафу образец уже в возрасте 3 сут имел прочность более 2/3 ее итогового значения.

При твердении в мембране прочность БЩА всех составов во все сроки была выше, чем при твердении в условиях окружающей среды. Мембрана сохраняет внутреннюю влагу для поддержания процессов твердения, исключает потерю воды и уменьшает усадку [24—26]. Значения прочности на сжатие образцов, твердевших в естественных условиях, в условиях термообработки и в пленке были сопоставимы через 28, 56 и 90 суток.

В составе М60 за счет ввода СТМГДШ снижаются водопоглощение, общая пористость и проницаемость, а также повы­шаются плотность упаковки зерен, показатели механических свойств и долговечность бетона. Ультратонкие частицы шлака улучшают рео­логические свойства бетонной смеси, благодаря чему повышается его удобоукладываемость, а также уменьшается водоотделение; смесь характеризуется большей осадкой конуса и лучшей уплотняемостью. Смесь М60, прошедшая выдержку в тепловом шкафу, превзо­шла по прочности на 3-и и 7-е сутки образцы, выдержанные в других условиях, при этом относительно невысокая температура нагрева не приводит к образованию термических трещин.

Прочность на сжатие в возрасте 28, 56 и 90 сут сопоставима для образцов при всех режимах твердения. Образцы, твердевшие в пленке, показали наибольшую прочность через 7, 28, 56 и 90 сут благодаря сохранению влаги в теле бетона, которое, по данным работ [24—26], способствует созреванию однородного геля. Прочность на 28-е сутки образцов, твердевших в воде, была выше, чем у бетона, твердевшего в условиях окружающей среды. Доступность жидкой воды в системе способствует гидратации богатого кальцием МГДШ, одновременно с тем снижая риск образования микротрещин [22, 23]. Бетон, выдержанный в условиях окружающей среды, показал относительно низкую прочность на начальных этапах, но все же целевое значение прочности было достигнуто по прошествии 28 сут. Это доказывает, что относительно высокое содержание МГДШ снижает зависимость щелоче-активируемой системы от тепловой обработки и обеспечивает устойчивое образование гелей C—A—S—H к 28-м суткам твердения, тогда как полимеризация смесей с высоким содержанием ЗУ (таких, как М40) замедлена в отсутствие термообработки [17—19, 32, 33].

Сопоставление результатов. Выдерж­ка в тепловом шкафу заметно повысила прочность в раннем возрасте составов с относительно низким содержанием кальция (высокой долей кислой ЗУ), однако применение в рецептурах БЩА богатого кальцием МГДШ позволило приблизить прочностные характеристики, полученные при выдержке бетона в естественной среде, к результатам, полученным при хранении в других условиях. Следует учесть, что чрезмерно высокие температура или время термообработки могут приводить к образованию микротрещин или нежелательных кристаллических фаз [34].

Результаты эксперимента подтверждают, что гибридный БЩА на основе МГДШ и ЗУ достигает соответствия эксплуатационных требований к проектному возрасту, а более низкий углеродный след, чем у бетона на основе OPC, дает ему преимущество при практическом применении [15, 16, 35]. При заливке бетона в полевых условиях гибридный БЩА может твердеть под пленкой или в условиях окружающего воздуха [25, 26, 33, 35].

3.2. Ртутная порометрия

Ртутная порометрия (РП) — ​метод исследования структуры пор материалов, широко применяе­мый для материалов на основе цемента, особенно бетона. Этот метод предоставляет количественную информацию о распределении пор камня по размерам, общей пористости и суммарном объеме пор в бетоне. Для проведения РП ртуть подается в пористую структуру под контролируемым давлением, что позволяет определить размер пор на основе данных о давлении с использованием уравнения Уошберна. Метод РП имеет ограниченную точность ввиду того, что измеряется не истинный размер внутренних пор, а лишь наибольший объем, который может иметь проникшая в них ртуть. Данные о суммарном объеме пор в зависимости от их диаметра в бетонах М40 и М60 приведены на рис. 4. 

Рис. 4. Суммарный объем пор в зависимости от их диаметра для бетонов М40 (а) и M60 (б)

Для бетона M40 твердение в неконтролируемых условиях окружающей среды приводит к формированию самой высокой общей пористости. Это объясняется медленной скоростью реакции при относительно низких температурах, неполным растворением исходного материала золы и образованием недостаточного количества геополимерного геля. В результате образуется пористая и прерывистая матрица. Пористость бетона, хранившегося в тепловом шкафу, выше, чем твердевшего в воде, из-за образования мик­ротрещин при более высоких температурах.

При твердении в мембране пористость БЩА меньше, чем при его хранении в окружающей среде, но больше, чем при твердении в воде. Высокой пористостью бетона, твердевшего в условиях окружающей среды, объясняется его наименьшая прочность.

В случае бетона М60, который содержит шлак и ЗУ в равных пропорциях, общая пористость при твердении в окружающей среде и в тепловом шкафу была сравнительно высокой. Значения общей пористости для M60 были ниже, чем для M40, при всех режимах твердения благодаря большей доле гидравлически активного шлака в его составе, а также ускорению гидратации шлака вследствие его домола до высокой удельной поверхности.

Пористость БЩА, твердевших в мембране, была ниже, чем при твердении в условиях окружающей среды или при тепловой обработке. Наименьшая пористость достигалась при твердении в воде, что, очевидно, связано с непрерывным поступлением жидкой воды в систему.

4. Выводы

Результаты выполненной в настоящей работе сравнительной оценки влияния режимов твердения БЩА на основе МГДШ и ЗУ ясно показывают, что условия твердения и состав бетонной смеси существенно влияют на развитие прочности и пористости геополимерного бетона:

• твердение БЩА с высоким содержанием ЗУ при повышенной температуре обеспечило повышение прочности на ранних стадиях за счет ускоренной геополимеризации, а бетон, твердевший в мембране, превосходил по прочности составы, твердевшие в условиях окружающей среды, за счет сохранения внутренней влаги в образцах. Вместе с тем смесь с большим содержанием МГДШ показала сопоставимые характеристики при всех методах ухода, причем твердение в мембране обеспечило наибольшую прочность на более поздних стадиях, а хранение в воде — ​наи­меньшую пористость бетона. МГДШ также может эффективно гидратироваться с образованием гелей C—A—S— H даже в условиях окружающей среды;
• данные ртутной порометрии подтвердили, что отверждение в условиях окружающей среды (с испарением влаги) приводит к повышению пористости бетонов, обогащенных ЗУ, в то время как твердение в воде или в пленке — ​к получению сравнительно более плотных матриц. Для смесей с МГДШ при твердении на воздухе и при повышенных температурах формируется относительно высокая пористость, тогда как наи­более плотная микроструктура камня достигается при твердении БЩА в воде;
• в целом полученные данные свидетель­ствуют о том, что выбирать режим отверж­дения следует в соответствии с составом бетонной смеси. Отверждение при повышенных температурах наиболее выгодно для БЩА на основе ЗУ — ​оно позволяет быстро достичь высокой проч­ности на начальных этапах, в то время как отверждение в условиях окружающей среды и в пленке эффективнее для систем с высоким содержанием МГДШ, поскольку обеспечивает высокие показатели качества бетона в долгосрочной перспективе без излишних энергозатрат. БЩА на основе комбинации доменного шлака и ЗУ, твердею­щий в условиях окружающей среды или под пленкой, является практичной, энергоэффективной и экологичной альтернативой обычному общестроительному бетону.

1. Trivedi A., Ojha P.N., Singh A., Singh B., et al. Experimental investigations on mechanical properties of normal and high strength high calcium geopolymer concrete // J. Asian Concrete Federation. 2022. Vol. 8, N 1. P. 16—25.​

2. Ojha P.N., Singh B., Trivedi A., Singh P., et al. Short-term mechanical performance and flexural behavior of reinforced slag-flyash-based geopolymer concrete beams in comparison to OPC‑based concrete beams // Res. Eng. Struct. Mater. 2023. Vol. 9, N 1. P. 31—51.​

3. Guo Y., Luo L., Liu T., Hao L., et al. A review of low-carbon technologies and projects for the global cement industry // J. Environ. Sci. 2024. Vol. 136. P. 682—697.​

4. Ojha P.N., Singh B., Kaura P., Singh A. Light weight geopolymer flyash sand: An alternative to fine aggregate for concrete construction // Res. on Engin. Structures Mater. 2021. Vol. 7, N 3. P. 375—391.​

5. Davidovits J. Application of Ca-based geopolymer with blast furnace slag — ​A review // 2nd Intern. Slag Valorisation Symp. 2011. P. 33—49.​

6. Singh P., Singh B., Ojha P.N., Singh A., et al. Fracture behavior of slag flyash-based geopolymer concrete in comparison with OPC‑based conventional concrete including the effect of steel and hybrid fibers // Revista Ingeniería de Construcción. 2023. Vol. 38, N 2.​ P. 361—381.

7. Shi C., Roy D., Krivenko P. Alkali-activated cements and concretes. CRC Press, 2006.​

8. Negahban E., Bagheri A., Sanjayan J. Pore structure profile of ambient temperature-cured geopolymer concrete and its effect on engineering properties // Construction and Building Mater. 2023. Vol. 406. P. 133311.​

9. Nagral M.R., Ostwal T., Chitawadagi M.V. Effect of curing temperature and curing hours on the properties of geo-polymer concrete // Intern. J. Computational Engin. Res. 2014. Vol. 4, N 9. P. 1—11.​

10. Hardjito D., Wallah S.E., Sumajouw D.M., Rangan B. Factors influencing the compressive strength of flyash-based geopolymer concrete // Civil Engin. Dimension. 2004. Vol. 6, N 2. P. 88—93.​

11. Sindhunata, Lukey G.C., Xu J. The effect of curing conditions on the properties of geopolymeric materials derived from flyash // Intern. RILEM Symp. on Concrete Sci. and Engin.: A Tribute to Arnon Bentur. 2004.​

12. Duxson P., Fernández-Jiménez A., Provis J.L., Lukey G.C., et al. Geopolymer technology: The current state of the art // J. Mater. Sci. 2007. Vol. 42, N 9. P. 2917—2933.​

13. Singh B., Ishwarya G., Gupta M., Bhattacharyya S.K. Geopolymer concrete: A review of some recent developments // Construction and Building Mater. 2015. Vol. 85. P. 78—90.​

14. Nuruddin M.F., Malkawi A.B., Fauzi A., et al. Effects of alkaline solution on the microstructure of HCFA geopolymers // Engineering Challenges for Sustainable Future. Proc. 3rd Intern. Conf. on Civil, Offshore and Envir. Engin., ICCOEE. 2016. P. 501—506.​

15. Patil A.A., Chore H.S., Dodeb P.A. Effect of curing condition on strength of geopolymer concrete // Advances in Concrete Construction. 2014. Vol. 2, N 1. P. 29—37.​

16. Li Q., Chen S., Zhang Y., Hu, Y., et al. Effect of curing temperature on high-strength metakaolin-based geopolymer composite HMGC with quartz powder and steel fibers // Materials. 2022. Vol. 15, N 11. P. 3958.​

17. Morsy A.M., Ragheb A.M., Shalan A.H., Mohamed O.H. Mechanical characteristics of GGBFSFA‑based geopolymer concrete and its environmental impact // Practice Periodical on Structural Design and Construction. 2022. Vol. 27, N 2. P. 04022017.​

18. Pradhan J., Panda S., Parhi S.K., Pradhan P., et al. GG BFS‑based self-compacting geopolymer concrete with optimized mix parameters established on fresh, mechanical, and durability characteristics // J. Mater. in Civil Engin. 2024. Vol. 36, N 2. P. 04023578.​

19. Jamil N.H., Abdullah M.M., Pa F.C., et al. Self-fluxing mechanism in geopolymerization for low-sintering temperature of ceramic // Materials. 2021. Vol. 14, N 6. P. 1325.​

20. Paruthi S., Rahman I., Khan A.H., Sharma N., et al. Strength, durability, and economic analysis of GGBS‑based geopolymer concrete with silica fume under harsh conditions // Sci. Reports. 2024. Vol. 14, N 1. P. 31572.​

21. Wei T., Zhao H., Ma C. A comparison of water curing and standard curing on one-part alkali-activated flyash sinking beads and slag: Properties, microstructure and mechanisms // Construction and Building Materials. 2021. Vol. 273. P. 121715.​

22. Oti J., Adeleke B.O., Casabuena L.R., Kinuthia J.M., et al. Utilization of a PFA-GGBS‑based precursor in geopolymer concrete production as a sustainable substitute for conventional concrete // Materials. 2025. Vol. 18, N 6. P. 1309.​

23. Chithra S., Dhinakaran G. Effect of hot water curing and hot air oven curing on admixed concrete // Intern. J. of ChemTech Res. 2014. Vol. 6, N 2. P. 1516—1523.​

24. Goriparthi M.R., Rao T.D.G. Effect of flyash and GGBS combination on mechanical and durability properties of GPC // Advances in Concrete Construction. 2017. Vol. 5, N 4. P. 313—330.​

25. Pangdaeng S., Phoo-ngernkham T., Sata V., Chindaprasirt P. Influence of curing conditions on properties of high calcium flyash geopolymer containing Portland cement as additive // Mater. Design. 2014. Vol. 53. P. 269—274.​

26. Sherwani A.F.H., Younis K.H., Arndt R.W. Fresh, mechanical, and durability behavior of flyash-based self-compacted geopolymer concrete: Effect of slag content and various curing conditions // Polymers. 2022. Vol. 14, N 15. P. 3209.​

27. Tian Y., Li S., Yuan Q., Yu L., et al. Improving the dispersion efficiency of naphthalene superplasticizer in alkali-activated slag pastes by regulation of Lewis acids // Construction and Building Mater. 2025. Vol. 467. P. 140449.​

28. Zannerni G.M., Fattah K.P., Al-Tamimi A.K. Ambient-cured geopolymer concrete with single alkali activator // Sustainable Mater. and Technol. 2020. Vol. 23. P. e00131.​

29. Shamsah M., Kalfat R., Subramaniam K.V., Hanumananaik M. Calcium enhanced ambient cured flyash based geopolymer binders // Sci. Rep. 2025. Vol. 15, N 1. P. 1—14.​

30. Biondi L., Perry M., Vlachakis C., Wu Z., et al. Ambient cured flyash geopolymer coatings for concrete // Materials. 2019. Vol. 12, N 6. P. 923.​

31. Mohamed O., Najm O., Shaji S.F. Influence of NaOH activator concentration on efflorescence and compressive strength of sustainable mortar with alkali-activated slag and flyash binders. Manuscript submitted for publication, 2025.​

32. Jindal B.B. Feasibility study of ambient cured geopolymer concrete — ​A review // Advances in Concrete Construction. 2018. Vol. 6, N. 4. P. 387—405.​

33. Naghizadeh A., Ekolu S. O., Tchadjie L.N., Solomon F. Long-term strength development and durability index quality of ambient-cured flyash geopolymer concretes // Construction and Building Mater. 2023. Vol. 374. P. 130899.​

34. Provis J.L. Alkali-activated materials // Cement and Concrete Res. 2018. Vol. 114. P. 40—48.​

35. Trivedi A., Goel R., Kumar R., Singh B., et al. Alkali activated concrete for RMC application: construction of demo structure and load test // The Indian Concrete J. 2025. Vol. 99, N 8.