Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Παραγωγή κυψελωτού μικροσκυροδέματος φυσικής σκλήρυνσης από υπερλεπτομερή παραπροϊόντα της λατομικής βιομηχανίας

Soultana Athanasia

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Το αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η διερεύνηση της δυνατότητας παραγωγής κυψελωτού μικροσκυροδέματος φυσικής σκλήρυνσης από υπερλεπτομερή παραπροϊόντα της λατομικής βιομηχανίας (λατομική παιπάλη). Η παιπάλη προέρχεται από τις λατομικές διεργασίες που σχετίζονται με την παραγωγή των αδρανών υλικών. Η διαχείριση-απόθεσή της αποτελεί ένα σημαντικό περιβαλλοντικό πρόβλημα με αξιοσημείωτες οικονομικές επιπτώσεις. Η αξιοποίηση της παιπάλης μπορεί να προσφέρει σημαντικά περιβαλλοντικά οφέλη και να βελτιώσει τα οικονομικά αποτελέσματα της λατομικής και κατασκευαστικής βιομηχανίας.Στην κατεύθυνση αυτή, τα τελευταία χρόνια έχουν ενταθεί οι ερευνητικές προσπάθειες για τη χρήση των υπερλεπτομερών λατομικών παραπροϊόντων όπως η παιπάλη στην παραγωγή καινοτόμων δομικών στοιχείων, και κυρίως στην παραγωγή αυτοσυμπυκνούμενου σκυροδέματος, καθώς και δομικών στοιχείων τύπου τεχνητού λίθου. Αντίθετα, οι εργασίες που αφορούν στη χρήση της παιπάλης για παραγωγή ελαφροβαρών δομικών στοιχείων, όπως το κυψελωτό μικροσκυρόδεμα είναι περιορισμένες.Η χρήση της παιπάλης για την αντικατάσταση της πυριτικής άμμου, καθώς και της ιπτάμενης τέφρας για τη μέγιστη δυνατή υποκατάσταση της ασβέστου και του τσιμέντου που χρησιμοποιούνται στην παρασκευή του κυψελωτού μικροσκυροδέματος, κρίνεται ως ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα λύση που μπορεί να συνεισφέρει σημαντικά στην εξοικονόμηση πρωτογενών υλικών και στη μείωση των εκπομπών CO2.Κύριος στόχος της διδακτορικής διατριβής είναι η ανάπτυξη και υλοποίηση σε εργαστηριακή κλίμακα μεθοδολογίας για την παραγωγή κυψελωτού μικροσκυροδέματος προκαθορισμένων ιδιοτήτων με αποκλειστικό αδρανές την παιπάλη. Χρησιμοποιείται ιπτάμενη τέφρα για τη μέγιστη δυνατή υποκατάσταση των συνδετικών κονιών (ασβέστου και τσιμέντου), σκόνη αργιλίου ως διογκωτικός παράγοντας και επιλέγονται μη ενεργοβόρες διαδικασίες ωρίμανσης.Ο καθορισμός της σύνθεσης μιγμάτων κυψελωτού μικροσκυροδέματος με κύριο αδρανές υλικό τη λατομική παιπάλη δεν μπορεί να βασιστεί στις υπάρχουσες μεθοδολογίες σύνθεσης μιγμάτων για σκυροδέματα και τσιμεντοκονιάματα, λόγω της πολύ λεπτόκοκκης, αλλά και παραπλήσιας κοκκομετρικής διαβάθμισης των αδρανών και της συνδετικής κονίας.Η προτεινόμενη μεθοδολογία σύνθεσης των μιγμάτων βασίζεται αρχικά στο μοντέλο στοίβαξης κόκκων κατά Andreasen, ενώ για τον καθορισμό της βέλτιστης σύνθεσης χρησιμοποιείται ο κλασματικός παραγοντικός σχεδιασμός Box-Behnken σε συνδυασμό με την μέθοδο των επιφανειών απόκρισης.Το μοντέλο Andreasen είναι κατάλληλο για τον σχεδιασμό συνθέσεων στις οποίες συμμετέχουν πολύ λεπτόκοκκα υλικά όπως η παιπάλη. Ωστόσο, λόγω των παραδοχών και των απλοποιήσεων που εισάγονται στο μοντέλο Andreasen, οι εκτιμήσεις του είναι προσεγγιστικές και γι’ αυτό χρησιμοποιείται κατά το αρχικό στάδιο σχεδιασμού για τον υπολογισμό ενός ενδεικτικού εύρους των αναλογιών των συστατικών των μιγμάτων. Ο ακριβής καθορισμός της βέλτιστης σύστασης του μίγματος γίνεται με τη χρήση του κλασματικού παραγοντικού σχεδιασμού Box-Behnken σε συνδυασμό με τη μεθοδολογία των επιφανειών απόκρισης.Ο σχεδιασμός των συνθέσεων γίνεται με βάση το συνδετικό υλικό που χρησιμοποιείται και περιλαμβάνει τη σειρά συνθέσεων ΟPFA (κοινό τσιμέντο Portland CEM I 42.5N και ασβεστούχα ιπτάμενη τέφρα από τον ΑΗΣ Αγ. Δημητρίου), και τη σειρά συνθέσεων WCHL (λευκό τσιμέντο Portland CEM I 52.5N και υδράσβεστος).Η διαδικασία παραγωγής των δοκιμίων περιλαμβάνει την ανάμιξη, χύτευση και ωρίμανση χωρίς τη χρήση αυτοκλείστου (φυσική σκλήρυνση). Τα δοκίμια που παρασκευάζονται, ελέγχονται ως προς την αντοχή τους σε μονοαξονική θλίψη και κάμψη, την πυκνότητα και την υδατοαπορροφητικότητά τους. Επιπλέον, προσδιορίζεται ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας, ο συντελεστής απορρόφησης ύδατος με τριχοειδή αναρρίχηση, το μέτρο ελαστικότητας και η γραμμική συρρίκνωση των παραχθέντων δοκιμίων, ενώ μελετάται και η μικροδομή τους.Για τον χαρακτηρισμό της μικροδομής των δοκιμίων κυψελωτού μικροσκυροδέματος, γίνεται χρήση της ηλεκτρονικής και οπτικής μικροσκοπίας σε συνδυασμό με τεχνικές ανάλυσης εικόνας, της ποροσιμετρίας υδραργύρου και της μικροτομογραφίας ακτίνων-Χ.Επίσης, διερευνάται η δυνατότητα βελτίωσης των τεχνικών χαρακτηριστικών των δοκιμίων όπως η αντοχή σε θλίψη και η γραμμική συρρίκνωση, μέσω της ταχείας ωρίμανσης σε περιβάλλον αυξημένης θερμοκρασίας και σε περιβάλλον CO2.Από τα αποτελέσματα των εργαστηριακών δοκιμών παρατηρείται ότι η πυκνότητα των δοκιμίων κυψελωτού μικροσκυροδέματος και των δυο σειρών

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες