Αξιοποίηση φυσικών ποζολανών και βιομηχανικών παραπροϊόντων στην ανάπτυξη σύνθετων δομικών υλικών με βάση τον νεσκεχονίτη

Δασκαλάκη, Φιλιώ; Daskalaki, Filio

dc.contributor.author	Δασκαλάκη, Φιλιώ	el
dc.contributor.author	Daskalaki, Filio	en
dc.date.accessioned	2020-04-07T20:48:36Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50096
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17794
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Νεσκεχονίτης	el
dc.subject	"Πράσινα" τσιμέντα	el
dc.subject	Αναλυτικές μέθοδοι	el
dc.subject	Κονιάματα	el
dc.subject	Αποθήκευση CO2	el
dc.subject	Nesquehonite	en
dc.subject	Eco-cements	en
dc.subject	Analytical methods	en
dc.subject	Mortars	en
dc.subject	Carbon storage	en
dc.title	Αξιοποίηση φυσικών ποζολανών και βιομηχανικών παραπροϊόντων στην ανάπτυξη σύνθετων δομικών υλικών με βάση τον νεσκεχονίτη	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ορυκτολογία	el
heal.classification	Υλικά	el
heal.classification	Τσιμέντα	el
heal.dateAvailable	2021-04-06T21:00:00Z
heal.language	el
heal.access	embargo
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-07-10
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη σύνθεση ενός νέου δομικού υλικού (τσιμέντου) το οποίο να είναι περιβαλλοντικά φιλικότερο από το τσιμέντο Πόρτλαντ, κυρίως όσον αφορά τις εκλύσεις διοξειδίου του άνθρακα. Γι’αυτό το λόγο συντέθηκαν στο εργαστήριο «πράσινα» τσιμέντα τα οποία βασίζονται στην ενυδάτωση της καυστικής μαγνησίας, και στα οποία προστέθηκε νεσκεχονίτης. Ο νεσκεχονίτης είναι το θερμοδυναμικά σταθερότερο ένυδρο ανθρακικό ορυκτό του μαγνησίου και συντέθηκε εργαστηριακά, καθώς η πειραματική διάταξη σύνθεσής του είναι απλή και απαιτεί συνθήκες περιβάλλοντος. Επιπλέον, στα «πράσινα» τσιμέντα προστέθηκαν φυσική ποζολάνη καθώς και ιπτάμενες τέφρες Μεγαλόπολης και Πτολεμαϊδας, με σκοπό τη μείωση του κόστους παραγωγής των εν λόγω τσιμέντων. Οι πρώτες ύλες εξετάστηκαν με αναλυτικές μεθόδους. Με χρήση των παραπάνω «πράσινων» τσιμέντων συντέθηκαν κονιάματα τα οποία περιείχαν καυστική μαγνησία, νεσκεχονίτη, φυσική ποζολάνη ή ιπτάμενη τέφρα (Μεγαλόπολης ή Πτολεμαϊδας). Τα κονιάματα τοποθετήθηκαν σε καλούπια και αφέθηκαν να ενυδατωθούν. Μετά από 28 ημέρες ενυδάτωσης τα δοκίμια υποβλήθηκαν σε μονοαξονική θλίψη και έπειτα εξετάστηκαν με αναλυτικές μεθόδους με σκοπό τον χαρακτηρισμό τους. Οι αναλυτικές μέθοδοι οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν ήταν XRD, XRF, TG, Οπτική Μικροσκοπία, SEM, Raman και FT-IR. Η μελέτη των αποτελεσμάτων των αναλυτικών μεθόδων για το συνθετικό νεσκεχονίτη οδηγεί στο συμπέρασμα πως η σύνθεσή του αποτελεί ασφαλή και βιώσιμο τρόπο αποθήκευσης του διοξειδίου του άνθρακα. Επιπλέον, τα αποτελέσματα των αναλυτικών μεθόδων και των δοκιμών της μονοαξονικής θλίψης υποδεικνύουν πως η πλειονότητα των «πράσινων» τσιμέντων που συντέθηκαν μπορούν να αναπτύξουν ικανοποιητικές αντοχές ώστε να χρησιμοποιηθούν ως δομικά υλικά. Η δυνητική παραγωγή των παραπάνω προϊόντων σε μεγάλη κλίμακα μπορεί να αποτελέσει μέρος των δράσεων της Ευρωπαϊκής Ένωσης με στόχο τη κυκλική οικονομία. Στο τέλος της εργασίας προτείνεται μια εφαρμογή των «πράσινων» τσιμέντων στην τοιχοποιία.	el
heal.abstract	This thesis investigates the synthesis of a new building material (cement) that is environmentally friendlier than Portland Cement, especially concerning CO2 emissions. Eco-cements based on hydration of reactive magnesia were synthesized in the laboratory, in which nesquehonite was subsequently added. Nesquehonite is the thermodynamically stable hydrated carbonate of magnesium synthesized in the laboratory, under ambient conditions. In addition, natural pozzolan and fly ashes from Megalopolis and Ptolemais Power Plants were added to eco-cements, in order to reduce the production cost. Raw materials and products were thoroughly characterized by analytical methods. Eco-cements were used for the synthesis of mortars containing reactive magnesia, nesquehonite, natural pozzolan and fly ash (from Megalopolis or Ptolemais). The mortars were placed in molds and allowed to hydrate. After 28 days of hydration, the specimens were subjected to uniaxial compression and then tested by analytical methods to characterize them. The analytical methods used were XRD, XRF, TG, Optical Microscopy, SEM, Raman and FT-IR. The study of the results of the analytical methods for synthetic nesquehonite leads to the conclusion that its composition is a safe and sustainable way of carbon dioxide storage. In addition, the results of analytical methods and uniaxial stress tests indicate that the majority of eco-cements synthesized can develop sufficient strength to be used as building materials. Potential production of these products on a large scale could be part of the European Union's actions aimed towards circular economy. At the end of the thesis an application of eco-cements in the masonry is proposed.	en
heal.advisorName	Περράκη, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Τσακαλάκης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Τσακιρίδης, Πέτρος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Γεωλογικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	134 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true