Αξιοποίηση αργιλοπυριτικών υλικών κατεδάφισης στην τεχνολογία δομικών υλικών

Isufaj, Lorena

dc.contributor.author	Isufaj, Lorena	en
dc.date.accessioned	2018-12-05T10:51:35Z
dc.date.available	2018-12-05T10:51:35Z
dc.date.issued	2018-12-05
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48204
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16235
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Γεωπολυμερή	el
dc.subject	ΑΕΚΚ	el
dc.subject	Δομικά υλικά	el
dc.subject	Αλκαλική ενεργοποίηση	el
dc.subject	Αργιλοπυριτικά υλικά	el
dc.subject	Τούβλα	el
dc.subject	Taguchi	en
dc.title	Αξιοποίηση αργιλοπυριτικών υλικών κατεδάφισης στην τεχνολογία δομικών υλικών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Τεχνολογία και μηχανική υλικών	el
heal.classification	Άλλα δομικά υλικά	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/77b51893abb57b47488875821b788f7cb479d602
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/ccaf660c5b185de66bc9d78f44a658649b004536
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-10-04
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία έγινε μια προσπάθεια διερεύνησης της αξιοποίησης αργιλοπυριτικών υλικών κατεδάφισης στην τεχνολογία δομικών υλικών μέσω της αντίδρασης γεωπολυμερισμού. Τα γεωπολυμερή παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τον τομέα των κατασκευών και όχι μόνο, λόγω της ικανότητάς τους να διαμορφώσουν βελτιωμένες κάποιες συγκεκριμένες ιδιότητες ανάλογα με την σύσταση των πρώτων υλών και τις συνθήκες της αντίδρασης. Τα κυριότερα πλεονεκτήματα των γεωπολυμερών έναντι των άλλων δομικών υλικών είναι η δυνατότητα αξιοποίησης παραπροϊόντων της βιομηχανίας και αποβλήτων εκσκαφών, κατασκευών και κατεδαφίσεων (ΑΕΚΚ) ως πρώτες ύλες και η απαίτηση χαμηλών θερμοκρασιών για την σύνθεσή τους. Έτσι, επιτυγχάνεται μεγάλη εξοικονόμηση ενέργειας και σημαντική μείωση των εκπομπών CO2. Η σύνθεσή τους είναι αποτέλεσμα της αντίδρασης μεταξύ μιας αργιλοπυριτικής πρώτης ύλης και ενός αλκαλικού διαλύματος ενεργοποίησης. Στη συγκεκριμένη εργασία, μελετήθηκε η συμπεριφορά δύο, διαφορετικής προέλευσης, τούβλων από ΑΕΚΚ στον γεωπολυμερισμό. Συγκεκριμένα, ως πρώτες ύλες χρησιμοποιήθηκαν τούβλα αποδεκτά προς χρήση για την κατασκευή και απορριπτόμενα κατά την παραγωγική διαδικασία. Αρχικά, έγινε χαρακτηρισμός των πρώτων υλών όσον αφορά την χημική και ορυκτολογική τους σύσταση. Στη συνέχεια, με χρήση του πολυπαραγοντικού μοντέλου σχεδιασμού πειραμάτων Taguchi, πραγματοποιήθηκε αριστοποίηση των δύο πρώτων υλών και διερευνήθηκε η επίδραση των παραμέτρων στον γεωπολυμερισμό. Ο χαρακτηρισμός των γεωπολυμερών επιτεύχθηκε με χρήση των μεθόδων ανάλυσης XRD και FTIR. Τέλος, έγινε σύγκριση των αποτελεσμάτων μεταξύ των δύο πρώτων υλών και παρουσίαση των συμπερασμάτων που προέκυψαν. Όπως αποδείχθηκε, τα ΑΕΚΚ τούβλου αποτελούν καλή πρώτη ύλη για τον γεωπολυμερισμό, αλλά παρ’ όλα αυτά η χημική και ορυκτολογική τους σύσταση είναι καθοριστικής σημασίας για το μέγεθος των μηχανικών αντοχών που αναπτύσσουν. Επιπλέον, η αριστοποίηση της σύνθεσης και για τις δύο πρώτες ύλες απέδειξε πως η παράμετρος με την μεγαλύτερη επιρροή στην ανάπτυξη των θλιπτικών αντοχών είναι ο λόγος του αλκαλίου στο διάλυμα ενεργοποίησης προς το αργίλιο της πρώτης ύλης (R/Al). Με φθίνουσα σειρά ακολουθούν ο λόγος πυρίτιο προς αργίλιο της πρώτης ύλης (Si/Al) και ο λόγος που σχετίζεται με το είδος του αλκαλίου στο διάλυμα ενεργοποίησης (Na/R). Οι βέλτιστες συνθήκες που προέκυψαν για τα γεωπολυμερή από αποδεκτά τούβλα είναι Si/Al=3.00 , R/Al=0.75 και Na/R=0.35, ενώ για τα απορριπτόμενα τούβλα είναι Si/Al=3.75 , R/Al=0.75 και Na/R=0.70. Οι θλιπτικές αντοχές που απέκτησαν είναι 27.6 MPa και 17.4 MPa, αντίστοιχα.	el
heal.abstract	Purpose of this work is the investigation of utilising aluminosilicate materials from demolition in the geopolymer technology. Geopolymers exhibit great interest due to their ability of providing improved properties depending on the raw material and the synthesis conditions used. Their main advantages against other building materials consist of effective utilisation of industrial by-products and construction and demolition waste (CDW), low energy consumption and reduction of greenhouse gas emission. Geopolymers are obtained by activating an aluminosilicate material with alkali activator. In this work, we examined the performance of CDWs bricks deriving from two different sources. Specifically, we used as raw materials for the geopolymerization bricks approved for use in construction and bricks discarded from the production process. Initially, we analyzed the chemical and mineral composition of the raw materials. Then, by applying the Taguchi experimental design model, we optimized the synthesis and we investigated the effect of the parameters on the geopolymerization of the raw materials used. The characterisation of the produced geopolymers was achieved by using XRD and FTIR methods. As it turned out, bricks from CDWs possess good geopolymerization potential. However, their mechanical performance depends on their chemical and mineral composition. The optimization of the synthesis for both raw materials used, showed that R/Al factor is of greater importance for geopolymerization, while Si/Al and Na/R exhibit lower effect. The optimal synthesis conditions for approved bricks are Si/Al=3.00 , R/Al=0.75 και Na/R=0.35, while for discarded bricks are Si/Al=3.75 , R/Al=0.75 και Na/R=0.70. The compressive strength obtained were 27.6 MPa and 17.4 MPa, respectively	en
heal.advisorName	Κάκαλη, Γλυκερία	el
heal.committeeMemberName	Κάκαλη, Γλυκερία	el
heal.committeeMemberName	Ταραντίλη, Πετρούλα	el
heal.committeeMemberName	Τσιβιλής, Σωτήριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I). Εργαστήριο Ανόργανης και Αναλυτικής Χημείας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	79 σ.
heal.fullTextAvailability	true