PREDSTAVITEV PROJEKTA
Proces penjenja v alkalno aktivirani matrici in optimizacija lastnosti tako dobljenih pen
Termit skupaj z Zavodom za gradbeništvo Slovenije (ZAG) raziskuje uporabnost različnih inertnih in nenevarnih odpadkov, ki z alkalno aktivacijo dajo materiale visokih tlačnih trdnosti oziroma geopolimere. Z dodajanjem penilcev se tlačne trdnosti sicer zmanjšajo, a imajo sintetizirane pene višjo dodano vrednost zaradi izolacijskih in negorljivih lastnosti.
- Uporaba odpadkov namesto naravnih surovin
- Manj odloženih odpadkov
- Zniževanje količine odpadkov z njihovo nadgradnjo v nove materiale z dodano vrednostjo
- Znižanje proizvodne energije glede na že obstoječe alternativne materiale iz naravnih surovin
- Znižanje ogljikovega odtisa glede na že obstoječe alternativne materiale iz naravnih surovin
- Znižanje proizvodnih stroškov glede na že obstoječe alternativne materiale iz naravnih surovin
- Primerljive ali celo boljše lastnosti z alternativnimi materiali iz naravnih surovin
- Možnost popolne imobilizacije nevarnih snovi (kemijsko in zaradi oblike) v sintetiziranih produktih
Z naraščanjem količine odpadnih materialov in zmanjševanjem dostopnih surovin je gradbeništvo usmerjeno v iskanje novih, okolju prijaznejših alternativ. Zato smo skupaj z ZAG analizirali različne odpadne materiale: mešanico elektrofiltrskega in težkega pepela iz toplarne, livarski pesek ter žlindro, keramiko pred in po sintranju, ognjevzdržne materiale, mineralne volne (kamena in steklena), različne mulje, sadro … Kemijske zahteve za alkalijsko aktivacijo so znatni delež SiO2 in Al2O3 ter manj CaO, mineraloške zahteve pa, da je čim večji delež snovi v amorfni fazi. Odpadke, ki so zadostili pogojem, smo alkalijsko aktivirali ter testirali tlačno trdnost glede na različne načine priprave ter razmerja vhodnih parametrov.
Izkazalo se je, da je:
- bolje, če so delci v odpadnem materialu manjši,
- dobro oceniti minimalno količino potrebnih alkalij, da se ognemo izluževanju soli in znižamo stroške,
- lahko velika razlika v uporabi različnih alkalij, čeprav so vse iz 1. skupine,
- smiselno mešati različne odpadke do ustreznega razmerja Si : Al in tako uporabiti tudi manj ustrezne materiale,
- bolje, če je količina tekoče faze v mešanici minimalna,
- manj pomembno, če nega poteka na sobni ali pri višji temperaturi,
- bolje, če sušenje poteka pod milimi temperaturnimi pogoji.
Dosegli smo tlačno trdnost 20 MPa z uporabo pepela, 30 MPa z uporabo odpadnega livarskega peska, 35 MPa z uporabo odpadne surove zmesi za keramiko, 45 MPa z uporabo žlindre in 70 MPa z uporabo odpadne kamene volne. Portlandski cement razreda 32,5, za primerjavo z našimi produkti, dosega tlačno trdnost po 28 dneh od 32,5 MPa do 52,5 MPa.
Uporabnost produkta: izolacijski in ognjevzdržni material v gradbeništvu, denimo zelene strehe, zunanje obloge peči, dimnikov v industriji, za polnila požarnih vrat, kot požarne pregrade v tunelih, kulturni spomeniki, fasadne plošče, tlakovci …
Projekt st. C3330-17-529032 “Raziskovalci-2.0-ZAG-529032” je odobrila Republika Slovenija, Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport. Naložbo sofinancirata Evropska unija iz Evropskega sklada za regionalni razvoj in Republika Slovenija.
