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+ =
Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia
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
Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia
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
Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia
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
Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia
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
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Investigazione preliminare
AGGREGATI SOLIDIAGGREGATI SOLIDI
Travetino
Gres
Fritta vetrosa
Fanghi da taglio di pietra serena
Marmo rosso
Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia
Marmo bianco
Investigazione preliminare
Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia
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
Investigazione preliminare
Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia
Metacaolino STDMetacaolino STD + aggregati solidi + aggregati solidi
Conclusioni
Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia
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
Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia
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
Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia
Granulometria aggregato
1 250 µm - -
2 250 µm 500 µm -
3 250 µm - 2 mm
Campione con spessore pari a 20 mm
Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia
COMMINUZIONE DEGLI AGGREGATICOMMINUZIONE DEGLI AGGREGATI
Comminuzione preliminare mulino a martelli
Comminuzione secondaria macinazione a secco (giragiare)
Setacciatura
Ottimizzazione aggregato
Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia
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%
Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia
Risultati
CAMPIONI 20x20CAMPIONI 20x20
MANCA LA FOTO DEL BI COLOR CAMPIONE IN UNI
Ottimizzazione
Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia
ESTETICAESTETICA
Attenzione alla chimica!
Resistenza all’ambiente basico
Coefficiente di ritiro differente fra gli strati
Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia
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