Συντάχθηκε 16-12-2025 13:39
Τόπος: Η παρουσίαση θα πραγματοποιηθεί μέσω τηλεδιάσκεψης
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 18/12/2025 16:30
Λήξη: 18/12/2025 17:30
Ονοματεπώνυμο: Χαϊντούτη Αικατερίνη
Τίτλος: Τα ιστορικά κονιάματα της Κρήτης ως οδηγός για την ανάπτυξη πράσινων κονιαμάτων.
Title: The historical mortars of Crete as a guide for the development of green mortars.
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγ. Μαραβελάκη Παγώνα - Νόνη (Επιβλέπουσα)
Καθηγ. Σταυρουλάκη Μαρία
Καθηγ. Προβιδάκης Κωνσταντίνος
Περίληψη
Η μετάβαση σε πιο βιώσιμα υλικά από το τσιμέντο είναι ζωτικής σημασίας για τη μείωση των εκπομπών άνθρακα και του οικολογικού αποτυπώματος. Η παραγωγή τσιμέντου είναι άμεσα συνδεδεμένη με την οικολογική επιβάρυνση του πλανήτη. Αυτή η έρευνα στοχεύει στο να μελετηθούν βιώσιμες λύσεις για τον κατασκευαστικό χώρο, συγκεκριμένα για τα κονιάματα δόμησης. Η εν λόγω εργασία πραγματοποιείται έχοντας ως σημείο αναφοράς τα ιστορικά κονιάματα της Κρήτης. Μέσω ιστορικών αναφορών, εξετάστηκαν οι πολιτισμικές αλληλεπιδράσεις οι οποίες επηρέασαν την τεχνολογία των κονιαμάτων.
Με στόχο τα παραπάνω έγιναν στοχευμένες δειγματοληψίες από την περιοχή της Κρήτης. Τα βασικά σημεία ενδιαφέροντος ήταν από τη δυτική περιοχή των Χανίων. Οι περιοχές που πραγματοποιήθηκε η δειγματοληψία είναι οι εξής:
• Βούβες (CB)
• Μετόχι (ME)
• Γιαμλίδικα (GM)
• Aλώνια (AL)
Τα δείγματα από τις περιοχές Βούβες, Μετόχι και Γιαμλίδικα αποτελούν δείγματα αργίλου, τα οποία θερμάνθηκαν στους 700 °C. Στόχος ήταν να αντιδράσουν με ασβέστη για να αξιολογηθεί η ποζολανική τους δραστηριότητα ως πιθανά υποκατάστατα τσιμέντου. Μετέπειτα, το δείγμα από τα Αλώνια το οποίο αποτελεί δείγμα μαργαϊκού ασβεστόλιθου, θερμάνθηκε στους 800 °C και στη συνέχεια ενυδατώθηκε για να αξιολογηθεί η συνδετική του ικανότητα ως φυσική υδραυλική άσβεστος και να εισαχθεί στο σχεδιασμό κονιαμάτων με υδραυλικά συνδετικά υλικά.
Τα ορυκτά πυριτίου και αργιλίου στους θερμαινόμενους αργίλους και τον μαργαϊκό ασβεστόλιθο, μετά την αντίδρασή τους με τον ασβέστη και την ενυδάτωση, παρήγαγαν αντίστοιχα ένυδρο πυριτικό ασβέστιο (CSH) και ένυδρο πυριτικό αργιλασβέστιο (CSAH), τα οποία συμβάλλουν στη σκλήρυνση των επιχρισμάτων και των κονιαμάτων.
Για την μελέτη των συνθέσεων που πραγματοποιήθηκαν τόσο φυσικομηχανικές όσο και χημικές αναλύσεις. Οι συνθέσεις που μελετήθηκαν περιελάμβαναν δύο κύριες κατηγορίες δειγμάτων, τις πάστες (P) και τα κονιάματα (M), με τη χρήση διαφόρων συνδετικών υλικών.
Πιο συγκεκριμένα, έγιναν αναλύσεις με την μέθοδο ATR-IR, στις πάστες (CEM_CH, CEM_CB, CEM_ME, CEM_GM) μετά από 1 μήνα ωρίμανσης, για να αξιολογηθεί η ποζολανική δραστηριότητα σε πρώιμο στάδιο καθώς και στα δοκίμια, κονιάματα (CEM_CB, CEM_ME, CEM_GM) μετά από 4 μήνες ωρίμανσης.
Επιπλέον, πραγματοποιήθηκαν δοκιμές αντοχής σε θλίψη σε δοκίμια δειγμάτων των κονιαμάτων (CEM, CEM_CB, CEM_ME, CEM_GM) μετά από 84 ημέρες, για να αξιολογηθεί η μηχανική τους αντοχή.
Πραγματοποιήθηκε μέτρηση τριχοειδούς απορρόφησης στα κονιάματα (CEM, CEM_CB, CEM_ME, CEM_GM ενώ η τράπεζα εξάπλωσης έγινε στα νωπά κονιάματα (CEM, CEM_CB, CEM_ME, CEM_GM) για τον προσδιορισμό της βέλτιστης αναλογίας νερού προς συνδετικό.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα δείγματα από θερμικά κατεργασμένους αργίλους με ικανή ποσότητα καολινίτη αντέδρασαν περισσότερο με τον ασβέστη σε σύγκριση με εκείνα που είχαν υψηλή περιεκτικότητα σε ασβεστίτη και χαμηλή σε καολινίτη. Οι συνθέσεις που περιείχαν αργίλους και ασβέστη χρειάστηκαν παρόμοια αναλογία νερού προς συνδετικό υλικό για να επιτύχουν εργασιμότητα συγκρίσιμη με τις συνθέσεις με βάση το τσιμέντο.
Τα αποτελέσματα της αντοχής σε θλίψη έδειξαν ότι δεν υπήρξε καλή ανάπτυξη αντοχή στα δοκίμια, διότι ότι ο πορτλανδίτης που παράγεται κατά την ενυδάτωση του ασβεστολίθου ήταν ανεπαρκής για να προάγει την ποζολανική αντίδραση. Επομένως, δεν μπορούσε να αντιδράσει πλήρως με τον πυρωμένο άργιλο και το τσιμέντο και να σχηματίσει Ενυδατωμένο Πυριτικό Ασβέστιο (Calcium Silicate Hydrate, C-S-H). Το C-S-H είναι το κύριο προϊόν που ευθύνεται για την ανάπτυξη της αντοχής. Η έρευνα επικεντρώνεται περαιτέρω στην προσθήκη ασβέστη ώστε να επιτευχθεί καλύτερη δυνατή αντοχή.
Abstract
Transitioning to more sustainable materials than cement is vital in order to reduce carbon emissions and the ecological footprint. Cement production is directly linked to the ecological damage on the planet. This research aims to study sustainable solutions for the construction sector, specifically for mortars. This work is carried out with historical mortars of Crete as a point of reference. Through historical references, cultural interactions which influenced mortar technology were examined.
Thus, targeted samplings were conducted in the region of Crete. The main points of interest were from the western area of Chania. The sampling areas:
• Vouves (CB)
• Metochi (ME)
• Giamlidika (GM)
• Alonia (AL)
The samples from the Vouves, Metochi, and Giamlidika areas are clay samples, which were heated to 700 °C. The goal was to have them react with saturated lime to evaluate their pozzolanic activity as potential cement substitutes. Subsequently, the sample from Alonia, which is a calcined marl sample, was heated to 800 °C and then hydrated to evaluate binding capacity for designing mortars with hydraulic binders.
The silica and alumina minerals in the heated clays and the calcined marl, after reacting with lime and undergoing hydration, respectively produced calcium silicate hydrate (C-S-H) and calcium aluminate hydrate (C-A-H), which contribute to the hardening of renders and mortars.
The compositions studied included two main categories of samples, pastes (P) and mortars (M), using various binders.
More specifically, analyses were performed using the ATR-IR method on the pastes (CEM_CH, CEM_CB, CEM_ME, CEM_GM) after 1 month of curing, to evaluate the early-stage pozzolanic activity. Same on the mortars (CEM_CB, CEM_ME, CEM_GM) after 4 months of curing.
Furthermore, compressive strength tests were performed on mortar specimens (CEM, CEM_CB, CEM_ME, CEM_GM) after 84 days, to evaluate their mechanical strength.
Capillary absorption measurement was conducted on the mortars (CEM, CEM_CB, CEM_ME, CEM_GM). Also, the flow table test was performed on the fresh mortars (CEM, CEM_CB, CEM_ME, CEM_GM) to determine the optimal water-to-binder ratio.
The results showed that the calcined clays reacted strongly with lime compared to those with high calcite and low kaolinite content. The compositions that contained clays and lime required a similar water-to-binder ratio to achieve workability comparable to cement-based compositions.
The results of the compressive strength showed that there was not good strength development in the specimens because the portlandite produced during the hydration of the limestone was inefficient. Therefore, it could not fully react with the calcined clay and cement to form Calcium Silicate Hydrate (C-S-H). The C-S-H is the main product responsible for strength development. The research focuses on adding lime to achieve the best possible strength.
