PROGETTO ENERGEO: PAVIMENTAZIONI IN MATERIALE GEOPOLIMERICO Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO),

PROGETTO ENERGEO:PAVIMENTAZIONI IN MATERIALE

GEOPOLIMERICO

Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

GEOPOLIMERI…

Environmentally friendly

Materiali polimerici inorganici

Geosintesi

Ceramiche consolidate per via chimica

Scarti industriali

T basse

METACAOLINONaOH

SILICATO di NaPASTA

GEOPOLIMERICA+ =

PASTA GEOPOLIMERICA

Aggregato solido

COMPOSITO GEOPOLIMERICO+ =


Obiettivi del lavoro

OBIETTIVO

AGGREGATO Scarto industriale Ceramico

GRESS

Il progetto che vuole dimostrare il possibile utilizzo dei geopolimeri

nella produzione di piastrelle da pavimentazione, con lo scopo

di ottenere una riduzione del consumo energetico e delle

emissioni di gas serra dell'80% rispetto alla produzione tradizionale

di piastrelle ceramiche.

Semicristllino

Dissoluzione incongruente

STRUTTURA

RIGIDA


Analisi sperimentali

PROCEDURA SPERIMENTALE

Al2O3 ∙ 2SiO2 ∙ 2H2O

CaolinoAl2O3 ∙ 2SiO2

Metacaolino1)

Metacaolino

2) NaOH e Silicato di Na

Aggregato

3)

Calcinazione

Miscelazione

Formatura Colaggio

4) Essiccamento e stagionatura

Sotto pressione

Tradizionale

T ambiente

Accelerata

Controllo di funzionalità


Materie prime

SScelta del METACAOLINO

Tipo di metacaolino

Composizione chimica (%)

SiO2 Al2O3

Fe2O

3

TiO2 CaO MgO Na2O

Metacaolino STD 56.4 43.55 0.8 0.1 0.02 0.02 0.2

Metacaolino sabbioso

( ↑Fe2O3)

Metacaolino sabbioso

( ↓Fe2O3)

70 26 ND ND ND ND ND

Rapporti tra le materie prime

Reperibilità/trattamento

Colore

Comportamento chimico

Granulometria


Materie prime

SOLUZIONI ALCALINESOLUZIONI ALCALINE

NaOH 8M

Silicato di sodio

Silicato di Na Concentrazione

solido2:1 40 % wt

2:1 60 % wt

liquido 3:1 5M

Rapporto

NaOH Silicato di Na

1/2 1/2

1/3 2/3

2/3 1/3


Investigazione preliminare

AGGREGATI SOLIDIAGGREGATI SOLIDI

Travetino

Gres

Fritta vetrosa

Fanghi da taglio di pietra serena

Marmo rosso


Marmo bianco



Travertino

Fritta vetrosaMarmo

Gress

Metacaolino STDMetacaolino STD + aggregati solidi + aggregati solidi

Finemente macinato NON si solidifica

Finemente macinata NON si solidifica

Fanghi da taglio di pietra serena



Metacaolino STDMetacaolino STD + aggregati solidi + aggregati solidi

Conclusioni


Conclusioni preliminariConclusioni preliminari

Possibile utilizzare l’aggregato GRES come aggregato di recupero e

introdurne una quantità relativamente elevata in miscela ma SOLO nel

caso in cui all’interno della miscela sia presente il MARMO in modo tale

da rendere possibile la solidificazione del campione, l’estrazione dello

stesso dallo stampo nonché la presenza di caratteristiche meccaniche

interessanti

Limite alla percentuale di MARMO pari a 1/6

EVITARE C-S-H

…Ottimizzazione della pasta geopolimerica…

Ottimizzazione della pasta geopolimerica


Metacaolino sabbiosoMetacaolino sabbioso

Rimozione del campione dallo stampo in < 24 h

↑ Fe2O3↓ Fe2O3

Elevata stabilità della matrice e della struttura geopolimerica finale

Utilizzo del GRES No problema di formazione del C-S-H

% recupero all’interno della miscela ↑

Ottimizzazione aggregato

GRANULOMETRIA DEL GRESGRANULOMETRIA DEL GRES

Reattività superficiale dimensione ↓

Resistenza meccanica del composito dimensioni ↑

Granulometria ampia elevato impaccamento


Granulometria aggregato

1 250 µm - -

2 250 µm 500 µm -

3 250 µm - 2 mm

Campione con spessore pari a 20 mm


COMMINUZIONE DEGLI AGGREGATICOMMINUZIONE DEGLI AGGREGATI

Comminuzione preliminare mulino a martelli

Comminuzione secondaria macinazione a secco (giragiare)

Setacciatura

Ottimizzazione aggregato


Ottimizzazione

METACAOLINOMETACAOLINOss-SOLIDO-SOLIDO

Metacaolino gel legante Matrice

Aggregato solido di recupero Riempitivo

60% recupero 80% recupero

OK! NO

Porosità Fluidità

Resistenza Meccanica

Ricerca del minimo quantitativo di metacaolino MA

prestazioni meccaniche e chimiche ok!

65% 70% 75%


Risultati

CAMPIONI 20x20CAMPIONI 20x20

MANCA LA FOTO DEL BI COLOR CAMPIONE IN UNI

Ottimizzazione


ESTETICAESTETICA

Attenzione alla chimica!

Resistenza all’ambiente basico

Coefficiente di ritiro differente fra gli strati


Sviluppi futuri

Studio della viscosità/fluidità

Utilizzo di coloranti cementizi (anche in bistrato)

Porosità dei campioni

Meccanica ottimale

porosità

viscosità A.A

Caratterizzazione meccanica secondaria

Grazie per

l’attenzione

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PROGETTO ENERGEO: PAVIMENTAZIONI IN MATERIALE GEOPOLIMERICO Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO),