geopolymeer

1. Een geopolymeer is in de betontechnologie meestal een polymeer van de mineralen SiO2 en Al2O3. Geopolymerisatie is een synthesereactie van die silicium- en aluminium-mineralen (in plaats van fossiele brandstoffen) waardoor het resultaat eigenschappen heeft van natuursteen zoals hardheid, chemische stabiliteit en weerstand tegen erosie. 
Een geopolymeer is een alternatief voor cement.

Een geopolymeer is een alkalisch geactiveerd bindmiddel ("cement" zonder cement) om bijvoorbeeld zand en grind aan elkaar te laten kitten en met veel goede eigenschappen, mede afhankelijk van de soort geopolymeer:
- hittebestendig, brandveilig (door chemische stabiliteit thermisch zeer stabiel tot ca. 1000 graden C, daarna gaat het sinteren, wordt dichter en stabieler; endotherme processen vertragen bij verhitten de opwarming van het materiaal)
- hoge mechanische sterkte (aangepast aan eisen van toepassing)
- een snelle reactietijd, dus een snel bereiken van de eindsterkte
- weinig krimp door uitdroging
- goed bestand tegen vorst-dooi-cycli
- bestand tegen zuren (bijvoorbeeld sulfaten)
- een lage "indringsnelheid" (diffusie) van bijvoorbeeld chloride-ionen
- niet gevoelig voor alkali-silicareactie
- lage uitbloei van zouten/kalk
- herbruikbaar (betongranulaat van geopolymeer-beton (AAM-granulaat) kan alleen maar ook samen met traditioneel beton-granulaat (CEM-granulaat) goed worden toegepast)
- levensduur van beton van geopolymeren MI (vergelijkbaar met of beter dan beton van Portlandcement). 

Een geopolymeer bestaat uit "hoogwaardige secundaire mineralen uit industriële reststoffen": 
- een reactieve stof die aluminium-silicaathoudend is (aluminium- en silicium-verbindingen); bijvoorbeeld vliegas, hoogovenslak of metakaoline 
- een sterke alkalische activator; bijvoorbeeld natronloog (natriumhydroxide) of waterglas (natriumsilicaat).

"In plaats van hydratatie is er sprake van polymerisatie waarbij een aluminiumsilicaatnetwerk wordt gevormd. In deze reactie speelt water geen rol."

Geopolymeren worden vooralsnog toegepast voor wegverhardingen (RAMAC), tegels, trottoirbanden, prefabbeton en gietvloeren.

Mogelijke problemen met beton van geopolymeren zijn (vooralsnog, er komen steeds meer toepassingen):
- moeilijk beheersbare verwerkbaarheid
- het is moeilijk voorspellingen te doen wat de karakteristieken zijn van het beton bij een bepaalde samenstelling van het geopolymeer (situatie 2016); overigens wordt vliegas al vaak toegevoegd aan beton; het is een goedkope vulstof, maar het basisdeel van normaal beton blijft toch cement als bindmiddel
- "als vliegas een basismateriaal voor beton wordt, zal snel een tekort aan vliegas ontstaan".

In verband met de mogelijkheid tot hergebruik van beton van geopolymeer, de "tweede levensfase", kan sprake zijn van circulair.
Voor CO2-volgers: geopolymeren worden genoemd omdat beton hiermee zonder cement is en de hoeveelheid uitgestoten CO2 dus minder is.

vergelijking tussen beton van cement en beton van geopolymeer; klik voor groter! (struyk verwo infra):

Documentatie
- Tweede leven voor granulaat van geopolymeer (van SGS en SQAPE Technology)

- CERO cementvrij bestraten (van Struyk Verwo Infra)

Enigszins verouderd wellicht en uitsluitend voor ongewapende betonnen straatstenen, (gras)tegels en trottoirbanden: zie CUR-aanbeveling 123 "Betonwaren vervaardigd met geopolymeer als bindmiddel".

Met dank aan o.m. Betonlexicon, Innovatieve Materialen.

Eng. geopolymer

2. Geopolymeer is ook de benaming van een polymeer (Polyurethaan e.d.) die ten behoeve van de civieltechnische sector een schuim vormt en daarmee holtes kan vullen of verzakte betonvloeren kan opduwen. Zie o.m. Adcos Advanced Construction Systems.

Eng. geopolymer