Ημερολόγιο Εκδηλώσεων

Περιγραφή:
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

Σχολή Μηχανικών Ορυκτών Πόρων

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

Εξεταζόμενος φοιτητής: Βελώνιας Γεώργιος

Θέμα Διπλωματικής Εργασίας: Παραγωγή ενισχυμένων γεωπολυμερών από απόβλητα με χρήση πλαστικών ινών

Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή:

Καθ. Κομνίτσας Κωνσταντίνος (επιβλέπων)
Καθ. Γαλετάκης Μιχαήλ
Δρ. Κρητικάκη Άννα (ΕΔΙΠ)

Περίληψη
Ο γεωπολυμερισμός είναι μια εξαιρετικά υποσχόμενη τεχνολογία, η οποία δύναται να δώσει εναλλακτικές λύσεις σε διάφορους τομείς όπως στη διαχείριση στερεών αποβλήτων με την επαναχρησιμοποίηση τους και, έμμεσα, στη μείωση εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα. Η εν λόγω τεχνολογία αναπτύσσεται σε εργαστηριακή και πιλοτική κλίμακα τα τελευταία χρόνια. Τα τελικά προϊόντα, τα γεωπολυμερή, είναι υλικά που προκύπτουν από τη χημική αντίδραση μεταξύ αργιλοπυριτικών υλικών με αλκαλικά πυριτικά διαλύματα, υπό έντονα αλκαλικές συνθήκες. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση της δυνατότητας διαχείρισης και αξιοποίησης των αποβλήτων μέσω της τεχνολογίας του γεωπολυμερισμού. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκαν παραπροϊόντα από εταιρεία παραγωγής σιδηρονικελίου, συγκεκριμένα σκωρία σιδηρονικελίου καθώς και απόβλητα εκσκαφών, κατασκευών και κατεδαφίσεων, τούβλα και πλακάκια, που είχαν συλλεχθεί από κατεδαφισμένες οικοδομές. Μελετήθηκε η επίδραση διαφόρων παραγόντων στην αντοχή των γεωπολυμερών σε θλίψη όπως η συγκέντρωση του διαλύματος ενεργοποίησης, η περίοδος γήρανσης και η θερμοκρασία θέρμανσης. Επίσης διερευνήθηκε η δυνατότητα ενίσχυσης των υλικών με πλαστικές ίνες πολυπροπυλενίου δύο διαφορετικών μηκών.
Για τη σύνθεση των γεωπολυμερών οι στερεές πρώτες ύλες, καθώς και οι ίνες όποτε χρησιμοποιήθηκαν, αναμίχθηκαν με το διάλυμα ενεργοποίησης (pellets NaOH, απιονισμένο νερό και διάλυμα Na2SiO3) και μετά από συνεχή μηχανική ανάδευση, ο πολφός χυτεύτηκε σε κυβικές μήτρες ώστε να προκύψουν γεωπολυμερή σε διάφορες συνθήκες σύνθεσης (θέρμανση στους 60-90°C, συγκέντρωση NaOH 8-12 Μ), τα οποία υποβλήθηκαν σε δοκιμές μονοαξονικής θλίψης. Η διάρκεια γήρανσης των δοκιμίων ορίστηκε στις 7 και 28 ημέρες σε αντιστοιχία με το σκυρόδεμα. Δοκίμια γεωπολυμερών από σκωρία, υποβλήθηκαν σε κάποιες δοκιμές για το προσδιορισμό της ανθεκτικότητας τους. Αυτές ήταν θέρμανση σε υψηλές θερμοκρασίες έως 800°C, εμβάπτιση σε απιονισμένο και θαλασσινό νερό, καθώς και εναλλασσόμενοι κύκλοι ψύξης-θέρμανσης μεταξύ -15°Cκαι 60°C (freeze-thaw).
Τα γεωπολυμερή από σκωρία παρουσίασαν πολύ καλές αντοχές που φτάνουν τα 73.8 MPa μετά από 28 ημέρες γήρανσης. Οι αντοχές των γεωπολυμερών από απόβλητα εκσκαφών, κατασκευών και κατεδαφίσεων είναι σημαντικά μικρότερες και δεν ξεπερνούν τα 30.8 MPa. Οι ίνες πολυπροπυλενίου φαίνεται να έχουν ελαφρώς αρνητικές επιπτώσεις στις αντοχές των γεωπολυμερών σε θλίψη, χωρίς όμως να την υποβαθμίζουν σε μη αποδεκτά επίπεδα, που σημαίνει ότι δύναται να χρησιμοποιηθούν για να βελτιώσουν άλλες μηχανικές ιδιότητες (πχ αντοχή σε κάμψη) που δεν μελετώνται στη παρούσα διπλωματική εργασία.