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Tesi sul tema "Geopolimero"
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Loayza, Díaz Natalia Margarita. "Utilización de ceniza de central termoeléctrica Ventanas como fuente de aluminosilicatos para la fabricación de hormigón geopolimérico". Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/148610.
Testo completoAbstract (sommario):
Ingeniera CivilLa presente investigación estudia la factibilidad de producir hormigón geopolimérico a base de ceniza volante con bajo contenido de calcio proveniente de la central termoeléctrica Ventanas. Se intenta replicar y transferir la experiencia y desarrollo alcanzado para la producción de este material a nivel internacional, particularmente basándose en investigaciones australianas. El trabajo preliminar desarrollado siguiendo las pautas de la práctica australiana dejó no obstante, en evidencia la existencia de incompatibilidades en las materias primas disponibles a nivel industrial en el país (fuente de aluminosilicatos, solución alcalina y agregados). Lo anterior obligó a ajustar la metodología del estudio a las condicionantes impuestas por los materiales, principalmente la ceniza volante, componente básico del geopolímero que presentaba un alto contenido de carbón residual, superior al 20%, determinado mediante el ensayo de pérdida por calcinación. Se debió partir por mejorar el comportamiento de la fuente de aluminosilicatos para lo que se recurrió por una parte a mejorar la ceniza volante disponible mediante tamizado y a recurrir a la incorporación de otras adiciones como escoria de alto horno y microsílice. Por otra parte, se procedió a ajustar experimentalmente las relaciones solución alcalina/fuente de aluminosilicatos, que originalmente era igual a 0,35 aumentándola a 0,65. También se modificó el proporción de áridos en la mezcla. Para estudiar cómo afecta la variación de algunos parámetros en las propiedades de la pasta geopolimérica se fabricaron probetas a escala de laboratorio. Dentro de los parámetros en estudio, se analizó la variación de porcentaje de pérdida por calcinación de la ceniza, la granulometría de los áridos, el contenido de agua extra, entre otros. Resultando en resistencias a compresión de aproximadamente 20 MPa a los 7 días en morteros geopoliméricos a base de ceniza volante que aumentó a 30 MPa con adición de un 30% de escoria de alto horno. Los resultados verifican la potencial utilización del hormigón geopolimérico como un nuevo material en el rubro de la construcción, ya que es una alternativa sustentable que presenta propiedades y resistencias mecánicas similares o mejores que el hormigón convencional. En la industria de los elementos prefabricados este material debido al desarrollo de resistencias tempranas que presenta, tendría significativas ventajas con relación al hormigón convencional, ya que puede ser desmoldado al término del curado térmico y además alcanza su resistencia final a los 7 días. Por otro lado, se propone seguir investigando sobre las tecnologías que se utilizan para mejorar la calidad de la ceniza volante, de modo de conseguir una mayor reducción del contenido de carbón residual y así obtener un significativo mejoramiento de las propiedades mecánicas del material.
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Valorosi, Filippo. "Compositi lana-geopolimero: produzione e caratterizzazione". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/9900/.
Testo completoAbstract (sommario):
Lo scopo di questo lavoro sperimentale ha riguardato l’ottimizzazione del processo di produzione di materiali compositi ecocompatibili per pannellature con proprietà termoisolanti e resistenza al fuoco, già oggetto di brevetto CNR. Questi compositi sono ottenuti miscelando fibre di lana di scarto in una matrice geopolimerica. Le fibre di lana, a base di cheratina, vengono parzialmente attaccate dalle soluzioni alcaline portando al rilascio di ammoniaca e a una degradazione del materiale. Questo fenomeno, che si verifica in modo non sistematico, è tanto più marcato quanto maggiori sono le dimensioni dei manufatti prodotti, in quanto aumenta il tempo in cui le fibre di lana rimangono nell’ambiente acquoso alcalino. Il fattore di scala risulta quindi essere determinante. È stata pertanto investigata la degradazione delle fibre di lana in ambiente acquoso alcalino necessario alla sintesi della matrice geopolimerica. Sono stati anche valutati diversi trattamenti volti a velocizzare l’essiccamento del composito e fermare contestualmente il rilascio di ammoniaca, quali: aumento dei tempi e delle temperature di postcura, vacuum bagging e liofilizzazione (freeze drying).
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Bassi, Stefano. "Produzione di sfere composite geopolimero-idrotalcite e loro utilizzo nell'adsorbimento dei coloranti". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21697/.
Testo completoAbstract (sommario):
Una tra le maggiori problematiche ambientali è la presenza di numerosi composti chimici nelle riserve e nei corsi d’acqua, provocando un impatto molto dannoso per l'ambiente e l'uomo, con quantità in costante aumento a causa della crescente industrializzazione. Un forte contributo deriva dai coloranti, molto impiegati dall’industria; in letteratura sono riportate numerose metodologie di rimozione come: scambio ionico, filtrazione su membrana, trattamento elettrochimico o termico. Tra tutte, lo scambio ionico risulta il più efficiente ed economico. Negli studi effettuati presso ISTEC-CNR (Faenza RA) si è valutata la capacità adsorbente di sfere geopolimeriche ottenute tramite diverse tecnologie di processo, usando blu di metilene come colorante modello di tipo cationico. L’utilizzo dell’adsorbente in forma di sfere con diametro di 2–3mm ne favorisce l’applicabilità su scala industriale. Per estenderne il campo di applicazione dei geopolimeri (adsorbono cationi) è necessario produrre compositi con l’aggiunta di cariche in grado di adsorbire altre specie chimiche. L’idrotalcite viene usata come adsorbente per specie anioniche, grazie alla sua elevata capacità di scambio. Scopo del presente lavoro è stato ampliare il campo di applicazione di adsorbenti geopolimero-idrotalcite, approfondendo la letteratura relativa ai processi di adsorbimento nei materiali di partenza e nei loro compositi. I compositi geopolimero-idrotalcite sono stati prodotti in forma sferica sfruttando la gelazione ionotropica dell’alginato di sodio, fornendo un composito ibrido organico (alginato)/ inorganico (geopolimero). Dopo la formatura e la caratterizzazione dei compositi, è stato studiato l’adsorbimento del Blu di metilene (cationico), dell’Acid Blue 9 (zwitterionico) e dell’Acid Black 194 (anionico), per valutare la variazione della capacità di adsorbimento in seguito all’aggiunta di idrotalcite e la funzione adsorbente del composito nei confronti di coloranti cationici e anionici.
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Mor, Matteo. "Sintesi e caratterizzazione di sfere geopolimeriche". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/19236/.
Testo completoAbstract (sommario):
Le specie chimiche presenti nei corsi d’acqua stanno diventando oggetto di forte preoccupazione per il mondo scientifico perché il loro impatto dannoso sta avendo effetti sul benessere umano, sulla vegetazione e sugli animali. La gamma di specie chimiche presenti nelle fonti idriche sta aumentando in modo esponenziale a causa dell’industrializzazione e dell’urbanizzazione. Poiché un forte contributo è dato dai coloranti, in letteratura è presente un elevato numero di metodologie per la loro rimozione dall’acqua, come lo scambio ionico, la precipitazione chimica, la filtrazione su membrana, tecniche di trattamento elettrochimico e tecniche di trattamento termico. Tra queste, l’adsorbimento generato dallo scambio ionico risulta tra le più efficienti ed economiche.
In questo lavoro di tesi si è deciso di sperimentare per l’adsorbimento di coloranti dei composti geopolimerici, in quanto la loro produzione è economica e a basso impatto ambientale. La struttura polimerica che si viene a creare necessita di un contro-catione per bilanciare la carica negativa sull’Al(III), rendendo di fatto i geopolimeri degli scambiatori ionici. Per ottimizzare le proprietà e permettere l’utilizzo in ambito industriale, si è deciso di sintetizzare l’adsorbente geopolimerico in forma di sfere (diametro 2-3 mm). Per ottenere la forma desiderata sono state intraprese ed ottimizzate tre metodologie differenti: la sferificazione mediante ice-templating, mediante consolidamento in PEG e utilizzando la gelazione ionotropica. I prodotti ottenuti sono stati poi sottoposti a caratterizzazione chimico-fisica e morfologica. Successivamente, si è proceduto alla caratterizzazione meccanica e infine a quella funzionale mediante assorbimento di blu di metilene, MB, usato come molecola modello.
Poiché i materiali geopolimerici sono facilmente funzionalizzabili tramite l’aggiunta di cariche, sono state indagate le proprietà fotodegradative delle sfere ottenute da impasti compositi con TiO2-anatasio.
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Díaz, Sossa Pedro Manuel. "Estudio de factibilidad de obtenciòn de hormigones geopolimèricos a partir de desechos minerales". Tesis, Universidad de Chile, 2012. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/111936.
Testo completoAbstract (sommario):
Ingeniero CivilEn este estudio se demuestra la factibilidad técnica de obtener hormigones geopoliméricos haciendo uso de una dosificación experimental. Esta dosificación tiene como componentes fundamentales un material aglomerante, una solución alcalina y áridos. El aglomerante es un material fino de partículas de aspecto amorfo que posee una cantidad importante de óxido de silicio y óxido de aluminio. La solución alcalina es una mezcla de silicato de sodio y una solución altamente concentrada de hidróxido de sodio. Aglomerante y solución alcalina se mezclan formando una pasta a la cual se incorporan áridos de manera de obtener un mortero que llega a desarrollar resistencias a la compresión de 40 [MPa]. La motivación de esta investigación viene dada por el creciente interés en desarrollar materiales de construcción sustentables. La industria de la construcción crece constantemente, este crecimiento involucra un impacto ambiental considerable. Por una parte, al necesitarse un gran volumen de materiales, se explotan muchos recursos naturales vírgenes, y por otro lado, el procesamiento de estos materiales involucra una gran polución de gases de efecto invernadero, en particular, la producción de cemento portland. Para reducir estos efectos se intentó reproducir la tecnología de la geopolimerización haciendo uso de materiales a nivel local, la mayoría de ellos, pasivos ambientales. Como materiales aglomerantes se utilizó ceniza volante de clase F de División Ventanas de AES Gener y relaves de cobre obtenidos en División El Soldado de Anglo American. Como áridos se utilizó hormigón de desecho chancado otorgado por IDIEM, ripios de lixiviación de División El Soldado y polvo de roca. Se confeccionaron y ensayaron a resistencia mecánica probetas RILEM con distintas dosificaciones donde se incluyeron los materiales mencionados. Se estudiaron densidades, curado y desarrollo de resistencias a flexión y a compresión.
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Laaouaj, Khadija. "Sviluppo e ottimizzazione di un processo di scambio ionico per il recupero di ammonio da acque reflue municipali". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
Cerca il testo completoAbstract (sommario):
L’aumento della popolazione e la conseguente intensificazione della produzione di fertilizzanti che dipende dall’uso di energia non rinnovabile hanno richiesto lo sviluppo di tecnologie per il loro recupero. I fertilizzanti a base di azoto sono vitali per la crescita agricola ma il loro uso incontrollato porta all’inquinamento da sostanze nutritive che colpisce specialmente gli ecosistemi acquatici; per questo motivo le normative sugli scarichi idrici prevedono un controllo del contenuto di azoto nelle acque reflue municipali (MWW). Il presente lavoro di tesi ha l’obiettivo di illustrare un processo di scambio ionico indirizzato alla rimozione e recupero selettivo di ammonio dalle MWW per un riutilizzo agricolo come fertilizzante. È stata inizialmente testata una zeolite naturale Cabasite/Phillipsite (CP) condizionata in forma potassio in test batch (prove cinetiche e isoterme d’adsorbimento) per valutarne la capacità di adsorbimento verso l’ammonio. Tutte le prove sono state condotte sia in soluzione sintetica di ammonio che in una MWW ad alto contenuto salino per confrontare le prestazioni della CP in assenza e in presenza di ioni competitori e determinare quanto diminuisce la capacità d’adsorbimento del materiale. Confrontando i dati ottenuti con quelli della CP condizionata in forma sodio non sono risultate particolari differenze ma la sperimentazione è proseguita con la CP in forma potassio dato l’utilizzo agricolo che si vuole fare del prodotto desorbito ricco di ammonio, che necessariamente deve contenere il minor sodio possibile per non aumentare la salinità del terreno e ridurne la fertilità. Sono stati poi condotti test in continuo, sottoponendo la CP a cicli di adsorbimento/desorbimento ripetuti per monitorarne le prestazioni. È stato infine testato il Geopolimero G13, anch’esso attivato in forma potassio, eseguendo test in batch per confrontarne i risultati con la CP e determinare il materiale adsorbente più promettente per la rimozione di ammonio.
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Cappi, Eugenia. "Riqualificazione di pavimentazioni urbane in ambito storico nelle principali aree di aggregazione di Borgo Durbecco in Faenza". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
Cerca il testo completoAbstract (sommario):
Il caso studiato consiste nella riqualificazione urbana di due spazi pubblici situati nel Borgo Durbecco, a Faenza. Il borgo si trova all’interno della cerchia muraria ad est del fiume Lamone, collegato al resto del centro storico da Ponte delle Grazie.
La prima area oggetto d’intervento è Piazza Lanzoni, situata vicino al ponte; attualmente la piazza è divisa in due parti da Corso Europa, strada che risulta essere molto trafficata e che possiede una larghezza tale da non indurre elevate velocità di percorrenza. Inoltre, l’area risulta essere poco utilizzata dai cittadini per il livello di inquinamento atmosferico e acustico, in aggiunta alla sensazione di mancanza di sicurezza nell’utilizzo dell’attraversamento pedonale, oltre che per la scarsa illuminazione notturna. Allo stato attuale il verde si presenta poco curato e difficilmente utilizzabile, causa anche l’assenza di percorsi pavimentati.
L’obbiettivo della tesi è quello di intervenire sulle pavimentazioni e sull’assetto infrastrutturale rendendo maggiormente fruibili questi spazi aumentandone nel contempo l’attrattività.
La seconda area, poco distante, è inserita tra Corso Europa ed un tratto di viabilità parallela prospiciente i fabbricati ed è costituita principalmente da una zona verde rialzata e dalla sezione carrabile annessa. Anche in questo caso si rileva la ridotta attenzione ed il modesto utilizzo dell’area da parte della popolazione. L’idea è quella di convertire la strada interna a senso unico realizzando una zona cosiddetta “woonerf”, ovvero uno spazio dove le utenze deboli condividano le aree con le utenze forti essendo quest’ultime indotte a ridurre la velocità grazie a chicane ed altre soluzioni di traffic calming. Infine, l’area verde esistente verrà riorganizzata con arredo funzionale e resa maggiormente accessibile e permeabile su tutti i lati attraverso una scalinata continua dotata di rampa per disabili.
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Król, Maciej R. "Studies of concrete properties based on geopolymer binders : PhD thesis summary". Rozprawa doktorska, [s.n.], 2017. http://dlibra.tu.koszalin.pl/Content/1039.
Testo completo
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Zanca, Caterina. "Separazione e recupero di ammonio da acque reflue municipali: sviluppo di un processo a scambio ionico". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
Cerca il testo completoAbstract (sommario):
Lo sfruttamento efficiente delle acque reflue municipali (MWW), generalmente considerate solo come un rifiuto, consentirebbe di far fronte all’importante crisi idrica globale in atto. L’ammonio è il composto azotato più presente nelle MWW, dalle quali deve essere rimosso perché causa di eutrofizzazione degli ambienti acquatici. Allo stesso tempo, l’ammonio è alla base della produzione della maggior parte dei fertilizzanti utilizzati in agricoltura, la cui filiera è responsabile di enormi consumi energetici ed emissioni di gas serra. Il presente lavoro di tesi si concentra su una tecnologia non convenzionale di rimozione ma anche di recupero dell’ammonio dalle MWW, il processo a scambio ionico. Data l’ampia varietà di materiali a scambio ionico disponibili, questa ricerca si focalizza sulla valutazione delle prestazioni della zeolite naturale (NZ) Cabasite/Phillipsite, condizionata in forma potassio e utilizzata nel trattamento di una MWW a forte concentrazione salina. La sperimentazione a piccola scala ha previsto prima l’esecuzione di test in batch per determinare la capacità di adsorbimento all’equilibrio della zeolite: i risultati sono stati interpolati tramite i modelli di Freundlich e Langmuir e confrontati con quelli relativi alla stessa NZ ma condizionata in forma sodio. La NZ è stata poi sottoposta a test in continuo in colonna, con lo scopo di definire le curve di breakthrough degli ioni presenti nella MWW trattata e il comportamento del materiale quando sottoposto a cicli ripetuti di adsorbimento/desorbimento. Il prodotto desorbito è una soluzione concentrata di NH4+, utilizzabile come base per la produzione di fertilizzanti, e K+, che rispetto al sodio non crea salinità nel suolo. Un altro materiale, il geopolimero G13, è stato testato con prove in batch, per verificare che le sue prestazioni fossero tali da giustificare un proseguimento della sperimentazione, quindi un confronto con la NZ e un’analisi economica del processo più approfondita.
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Besemer, Giulia Maria. "Aggregati alleggeriti da alcali-attivazione: caratterizzazione di laboratorio per l’impiego in pavimentazioni stradali speciali". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018.
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I tradizionali materiali da costruzione provengono da un processo di estrazione di risorse naturali e dal loro trattamento secondo tecniche energivore. Allo stesso tempo, vi è una crescita di sottoprodotti industriali di scarto causante problemi di smaltimento. Il futuro nel settore delle costruzioni si dovrà ricercare in risorse di nuova generazione, basate su processi sostenibili e rispettosi dell'ambiente. La riqualificazione dei rifiuti attraverso il processo di alcali-attivazione (AA) consente lo sviluppo di materiali ad alte prestazioni e basso impatto. Lo scopo di questa tesi riguarda lo sviluppo e la sperimentazione di materiali innovativi AA alleggeriti da utilizzare in applicazioni ingegneristiche. I precursori sono due polveri ricche in alluminio e silicio, scarto di processi industriali: bentonite esausta (BE) e polvere di basalto (B). Gli attivanti sono miscele costituite da idrossido e silicato di sodio. Una percentuale ottimizzata di perossido di idrogeno è aggiunta come agente espandente. Questi materiali sono combinati con metacaolino e sottoposti ad AA per dare luogo a due materiali alleggeriti. La sperimentazione prosegue con la produzione di aggregati alleggeriti il cui processo produttivo comprende: dosaggio dei componenti, preparazione della miscela, produzione a mano dei campioni e infine la maturazione tra i 60 e 80°C in un forno ventilato. Ne risultano particelle sferiche ad elevata porosità. Successivamente si provvede alla caratterizzazione fisica e meccanica degli aggregati: i BE presentano una porosità composta da pori grandi, al contrario i B mostrano una porosità più fine. Questo ne influenza la densità e le proprietà meccaniche. B presenta buona resistenza alla frantumazione, superando chiaramente BE. È infine valutata la loro idoneità ad applicazioni stradali: una tipica miscela bituminosa per strato di usura è fatta con il 12% di aggregato alleggerito B. Le prestazioni fisiche e meccaniche rivelano risultati positivi.
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Corso, Marco. "Formulazione e caratterizzazione di geopolimeri come nuovi materiali refrattari". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016.
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Il presente lavoro di tesi è finalizzato all'ottimizzazione della formulazione iniziale e delle condizioni di stagionatura per ottenere un materiale utilizzabile come refrattario in applicazioni che richiedono elevate temperature di esposizione. L’interesse della ricerca scientifica verso questa nuova classe di materiali nasce dai vantaggi ambientali ed economici che essi possono fornire. Inoltre, le buone proprietà di resistenza e stabilità termica evidenziate dagli studi condotti negli ultimi anni inducono a sperimentare l’impiego dei materiali geopolimerici in sostituzione dei materiali refrattari o cementiferi attualmente in commercio. A tal fine sono state determinate le caratteristiche fisico-meccaniche, microstrutturali e termiche di matrici geopolimeriche additivate con scarti refrattari. Lo studio svolto, si può suddividere in tre fasi successive. Inizialmente sono state ottimizzazione le formulazioni geopolimeriche. Successivamente i prodotti ottenuti sono stati oggetto di caratterizzazione fisico-meccanica, microstrutturale e termica. Tali caratterizzazioni sono state eseguite attraverso: analisi al microscopio ottico, assorbimento di acqua, determinazione della densità geometrica, prove ultrasoniche per la determinazione dell’omogeneità del materiale, resistenza meccanica a compressione, diffrattometria ai raggi X (XRD), microscopio riscaldante, ciclo termico in muffola e analisi dilatometriche. Nella terza fase sono stati analizzati ed elaborati i risultati ottenuti, evidenziando le soddisfacenti proprietà di stabilità e resistenza termica. È stata inoltre effettuata una analisi economica preliminare evidenziando la competitività nel marcato del sistema geopolimerico studiato. Se a questo si aggiungono i considerevoli benefici ambientali dovuti al fatto che il prodotto è ottenuto con sostanze di recupero, non sarebbe sorprendente che in un futuro prossimo i geopolimeri possano essere largamente prodotti e commercializzati.
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Benni, Chiara. "Sviluppo di geopolimeri sostenibili e alleggeriti per l’isolamento termico". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
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Negli ultimi anni il settore dell’edilizia si è dimostrato sempre più sensibile al tema del risparmio energetico nella produzione di materiali da costruzione e alla riduzione di emissioni in atmosfera di CO2. I geopolimeri sono polimeri inorganici a base di precursori allumino-silicatici attivati tramite soluzioni alcaline, che possono essere più ecosostenibili rispetto ai materiali da costruzione tradizionali in quanto possono essere prodotti con precursori derivanti da scarti industriali e non necessitano di elevate temperature per la loro produzione. L’obiettivo della tesi è stato quello di realizzare prodotti geopolimerici alleggeriti a partire da scarti ceramici per un potenziale impiego nell’ambito dell’isolamento termico. Il lavoro sperimentale ha avuto inizio con l’ottimizzazione del legante geopolimerico a base di scarto ceramico, attivato mediante soluzioni di silicato di sodio e idrossido di sodio e stagionato a diverse temperature (50° C, 80° C e temperatura ambiente). In base alle proprietà microstrutturali e meccaniche dei campioni ottenuti è stata selezionata la formulazione migliore per realizzare campioni alleggeriti. Questi sono stati poi realizzati con l’aggiunta di diverse sostanze areanti, quali perossido di idrogeno (H2O2), bicarbonato di sodio e dodecilsolfato di sodio (SDS). I prodotti finali ottenuti hanno proprietà e prestazioni paragonabili a quelle di materiali attualmente in uso per l’isolamento termico e l’efficientamento energetico.
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Mobili, Alessandra. "Geopolymeric and cementitious mortars for buildings: comparison at the same strength class". Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2016. http://hdl.handle.net/11566/243089.
Testo completoAbstract (sommario):
La tesi ha riguardato lo studio di malte geopolimeriche e cementizie a parità di classe di resistenza meccanica (R1, R2, R3 e R4 secondo la UNI EN 1504-3:2006) per applicazioni edili.
Nella prima parte sono state testate malte cementizie contenenti fibre o tessuti come rinforzo di pannelli murari assemblati con malta di allettamento in calce aerea o cementizia. I rinforzi migliori sono risultate le malte di classe R2 contenenti fibre in polipropilene, poiché hanno impedito il collasso sotto compressione assiale e incrementato del 47% la resistenza diagonale dei pannelli murari assemblati con malta cementizia.
Nella seconda parte, malte cementizie e geopolimeriche appartenenti alle classi R1, R2, R3 e R4 sono state confrontate in termini di densità, lavorabilità, modulo elastico dinamico, tensione di aderenza, porosità, permeabilità al vapore acqueo, assorbimento d’acqua per capillarità, ritiro igrometrico libero e contrastato, resistenza ai solfati e comportamento a corrosione di eventuali barre immerse in acciaio nero e zincato indotta da cloruri o carbonatazione. Nei geopolimeri il ritiro libero è maggiore rispetto alle malte cementizie, ma quello contrastato è minore per via del basso modulo elastico. Le dimensioni dei pori influenzano la permeabilità al vapore, maggiore nei geopolimeri, e l’assorbimento d’acqua, minore nei geopolimeri con cenere volante. L’alta alcalinità dei geopolimeri ritarda il raggiungimento dello stato passivo delle armature, soprattutto se zincate, ma dopo un mese di stagionatura si ottengono velocità di corrosione simili a quelle riscontrate nelle malte cementizie. Durante l’esposizione ai cloruri e dopo carbonatazione, i geopolimeri in cenere volante proteggono maggiormente le armature in acciaio nero; mentre le malte cementizie proteggono maggiormente gli acciai zincati.
Infine, è stata studiata la possibilità di ottenere geopolimeri “one-part” aggiungendo solo acqua agli ingredienti solidi per renderne più facile l’utilizzo pratico.The work deals with the study of geopolymeric and cementitious mortars with the same mechanical strength class (R1, R2, R3 and R4 according to UNI EN 1504-3:2006) for building applications. In the first part, cementitious mortars strengthened with fibres or textiles applied to masonry panels assembled with hydrated lime- or cement-based joining mortar were compared. R2 mortar with polypropylene fibres is the best reinforcement, since it hinders the collapse under axial compression and enhances of 47% the diagonal strength of masonry panels assembled with cement-based joining mortar. In the second part, cementitious and geopolymeric mortars belonging to R1, R2, R3 and R4 strength classes were tested and compared in terms of density, workability, dynamic modulus of elasticity, adhesive strength, porosimetry and water vapour permeability. Capillary water absorption, drying and restrained shrinkage, resistance to sulphate attack, corrosion behaviour of embedded black and galvanized reinforcements in chloride-rich solution and after carbonation were also investigated. In geopolymers, drying shrinkage is higher than that of cementitious mortars, but restrained shrinkage is lower due to lower modulus of elasticity. Pore dimensions affect water vapour permeability, more pronounced in geopolymers, and capillary water absorption, much lower in fly ash ones. The high alkalinity of geopolymers delays the achievement of the passive state in particular for galvanized steels, but after one month of curing they reach the same corrosion rates of those embedded in cementitious mortars. During chlorides exposure and after carbonation, fly ash geopolymers offer the highest protection to embedded black bars. On the other hand, cementitious mortars maintain the lowest corrosion rates of galvanized steels. To permit easier practical use, the manufacture of one-part “just add water” geopolymers by substituting the alkaline activators with biomass ash was also investigated.
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Ribeiro, Diego Brasil. "Influ?ncia da adi??o de c?lcio nas propriedades de pastas geopolim?ricas destinadas a cimenta??o de po?os de petr?leo". Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012. http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/12765.
Testo completoAbstract (sommario):
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2012-02-16Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior
Nowadays, the search for new technologies that are able to follow the upcoming challenges in oil industry is a constant. Always trying properties improvements of the used materials, looking for the best performance and greater life time. Besides the search for technologies that show an improvement of performance, the search for materials environmentally correct along the whole production process. In Oil well cementing, this search for new technologies passes through the development of slurry systems that support these requests and that are also environmentally friendly. In this context, the use of geopolymer slurries is a great alternative route to cementing oil wells. Besides having good properties, comparable to Portland cement slurries, this alternative material releases much less CO2 gas in the production of their root materials when compared the production of Portland cement, which releases tons of CO2. In order to improve the properties of geopolymer slurries has been added Calcium Oxide, as observed in other studies that slurries where the Calcium is present the values of compressive strength is greater. The addition has been realized based in the CaO/SiO2 molar ratio of 0.05, 0.10 and 0.15. Have been performed compressive strength tests, thickening time, rheology and fliud loss control test of the slurries, following NBR 9831, as well as the physical chemical characterization of XRD, SEM and TG. Has been observed in most of the tests the slurries follow a tendency until the ratio of 0.10, which inverses in the ratio 0.15. This behavior can be explained by two phenomena that occur simultaneously, the first one is the break of the polymer chains and a consequent increase in molucules mobility, which prevails until the ratio of 0.1, and the second is possible approach of the chains due to the capacity of the calcium ions stabilize the charges of two different aluminum. There is only one linearity in the mechanical behavior that can be attributed to the appereance of the C-S-H phase. Based on this, it is concluded that the phenomenon of breaking the polymer chains predominates until the ratio of 0.1, causing an increase of the filtrate volume, lower rheological parameters and increasing thickening time. From the ratio of 0.15 the approach of the chains predominates, and the behavior is reversed
Nos dias atuais a busca por novas tecnologias que possam acompanhar os desafios que surgem dia a dia na ind?stria do petr?leo ? constante, sempre tentando melhorar as propriedades dos materiais que s?o utilizados, buscando o melhor desempenho e maior vida ?til. Al?m de buscar novas tecnologias ? de fundamental import?ncia o desempenho dos materiais e que estes sejam ambientalmente corretos. No ramo da cimenta??o de po?os de petr?leo, essa procura por novas tecnologias passa pelo desenvolvimento de sistemas de pastas que suportem as solicita??es requeridas pelas normas internacionais e nacionais para esse setor. Nesse contexto, lan?a o desafio de se produzir novos sistemas de pastas para o revestimento de po?os petrol?feros, sejam eles para po?os on shore ou off shore. As pastas geopolim?ricas apresentam-se como uma boa alternativa para a cimenta??o de po?os de petr?leo, pois alem de possuir boas propriedades, compar?veis as pastas de cimento Portland, esse material libera muito menos CO2 na produ??o das suas meterias primas quando comparados ? produ??o do cimento Portland. Com o intu?do de melhorar as propriedades das pastas geopolim?ricas foi adicionado o ?xido de c?lcio, pois foi observado em outros trabalhos que pastas onde o c?lcio esta presente os valores de resist?ncia a compress?o s?o maiores. A adi??o foi realizada baseada na raz?o molar CaO/SiO2 de 0,05, 0,10 e 0,15, foram realizados ensaios de resist?ncia a compress?o, tempo de espessamento, reologia e filtrado das pastas seguindo a NBR 9831, bem como as caracteriza??es f?sico qu?micas de DRX, MEV, TG. Foi observado que na maioria dos ensaios as pastas seguem uma tend?ncia ate a raz?o de 0,10 que se inverte na raz?o de 0,15. Esse comportamento pode ser explicado por dois fen?menos que ocorrem simultaneamente: o primeiro ? a quebra das cadeias polim?ricas com um conseq?ente aumento da mobilidade das mol?culas, que prevalece ate a raz?o de 0,1, e o segundo ? a poss?vel aproxima??o das cadeias devido a capacidade do ?on c?lcio estabilizar as cargas de dois alum?nios diferentes. Existe apenas a linearidade no comportamento mec?nico que pode ser atribu?do ao aparecimento da fase C-S-H. Com base nisso pode se concluir que o fen?meno de quebra das cadeias polim?ricas predomina at? a raz?o de 0,1, provocando o aumento no volume de filtrado, diminui??o dos par?metros reol?gicos e aumento do tempo de espessamento. A partir da raz?o 0,15 a aproxima??o das cadeias predomina e assim o comportamento se inverte
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Papa, Elettra. "Produzione e caratterizzazione di schiume inorganiche a base geopolimerica". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amslaurea.unibo.it/3044/.
Testo completoAbstract (sommario):
Scopo di questa tesi di laurea sperimentale (LM) è stata la produzione di geopolimeri a base metacaolinitica con una porosità controllata. Le principali tematiche affrontate sono state:
-la produzione di resine geopolimeriche, studiate per individuare le condizioni ottimali ed ottenere successivamente geopolimeri con un’ultra-macro-porosità indotta;
-lo studio dell’effetto della quantità dell’acqua di reazione sulla micro- e meso-porosità intrinseche della struttura geopolimerica;
-la realizzazione di schiume geopolimeriche, aggiungendo polvere di Si, e lo studio delle condizioni di foaming in situ;
-la preparazione di schiume ceramiche a base di allumina, consolidate per via geopolimerica.
Le principali proprietà dei campioni così ottenuti (porosità, area superficiale specifica, grado di geopolimerizzazione, comportamento termico, capacità di scambio ionico sia delle resine geopolimeriche che delle schiume, ecc.) sono state caratterizzate approfonditamente.
Le principali evidenze sperimentali riscontrate sono:
A)Effetto dell’acqua di reazione: la porosità intrinseca del geopolimero aumenta, sia come quantità che come dimensione, all’aumentare del contenuto di acqua. Un’eccessiva diluizione porta ad una minore formazione di nuclei con l’ottenimento di nano-precipitati di maggior dimensioni. Nelle schiume geopolimeriche, l’acqua gioca un ruolo fondamentale nell’espansione: deve essere presente un equilibrio ottimale tra la pressione esercitata dall’H2 e la resistenza opposta dalla parete del poro in formazione.
B)Effetto dell’aggiunta di silicio metallico: un elevato contenuto di silicio influenza negativamente la reazione di geopolimerizzazione, in particolare quando associato a più elevate temperature di consolidamento (80°C), determinando una bassa geopolimerizzazione nei campioni.
C)Effetto del grado di geopolimerizzazione e della micro- e macro-struttura: un basso grado di geopolimerizzazione diminuisce l’accessibilità della matrice geopolimerica determinata per scambio ionico e la porosità intrinseca determinata per desorbimento di N2. Il grado di geopolimerizzazione influenza anche le proprietà termiche: durante i test dilatometrici, se il campione non è completamente geopolimerizzato, si ha un’espansione che termina con la sinterizzazione e nell’intervallo tra i 400 e i 600 °C è presente un flesso, attribuibile alla transizione vetrosa del silicato di potassio non reagito. Le prove termiche evidenziano come la massima temperatura di utilizzo delle resine geopolimeriche sia di circa 800 °C.
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Dall'Olio, Enrico. "Ottimizzazione di mix design di geopolimeri a base di metacaolino e studio dei relativi processi di formatura". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/11268/.
Testo completoAbstract (sommario):
Il seguente lavoro di tesi si pone come obiettivo di ottimizzare il mix design di materiali geopolimerici a base di metacaolino in modo da ottimizzare il procedimento di formatura tramite pressatura tipico delle piastrelle ceramiche.
La parte iniziale del lavoro sperimentale è stata incentrata sullo studio dell’ottimizzazione delle formulazioni per ottenere impasti geopolimerici a base di metacaolino idonei per la pressatura e il colaggio; sono stati quindi preparate diverse formulazioni ottenute variando diversi parametri di processo, quali il contenuto totale di acqua dell’impasto e la concentrazione di quarzo utilizzato come filler inerte.
Su tali mix è stato individuato il processo di formatura più idoneo dal punto di vista di temperatura di consolidamento, modalità e tempi di cottura ed è stato messo a punto il procedimento ottimale per la preparazione dei materiali, procedimento che è stato poi mantenuto per l’intero decorso dello studio. Nella produzione degli impasti si è deciso di eliminare sistematicamente quelle formulazioni che avevano prodotto materiali con peggiori prestazioni fisiche, come alcune formulazioni testate per il colaggio.
Successivamente, dopo avere preparato i campioni, su di essi sono state eseguite le prove di assorbimento d’acqua e porosimetria ad intrusione di mercurio, per valutare le caratteristiche fisiche dei vari impasti prodotti, osservazioni al microscopio ottico e al microscopio a scansione elettronica, per analizzare i campioni selezionati dal punto di vista microstrutturale e morfologico e prove al microscopio riscaldante, per studiarne il comportamento alle alte temperature.
I risultati ottenuti sono stati messi a confronto con quelli dei materiali ceramici tradizionali, per avere indicazioni sulla potenzialità dei prodotti a base geopolimerica come alternativa alla produzione di piastrelle ceramiche.
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Бєлятинський, Андрій Олександрович, К. В. Краюшкіна e А. Скрипченко. "Inject method of using Geopolimeric materials for strengthening the foundations of airport concrete pavement Constructions". Thesis, Transport research area (TRA), 2016. http://er.nau.edu.ua/handle/NAU/19910.
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Ferrari, Benedetta. "Sviluppo e caratterizzazione di malte geopolimeriche one-part a base di ceneri volanti per applicazioni nel settore dell'edilizia". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
Cerca il testo completoAbstract (sommario):
Negli ultimi anni, la ricerca si è concentrata sullo sviluppo di una nuova classe di materiali sostenibili che prende il nome di geopolimeri “one-part”. I geopolimeri one-part sono materiali inorganici, prodotti da precursori allumino-silicatici e materiali solidi alcalini, attivati mediante l’aggiunta di acqua.
Il lavoro di tesi ha ottimizzato il mix design di geopolimeri one-part a base di ceneri volanti (FA) e fumi di silice (SF). Inoltre, sono state testate la macinazione meccanica delle FA e l’attivazione meccano-chimica. Tale processo prevede la macinazione dei precursori insieme agli attivatori solidi, per attivare parzialmente le materie prime.
Campioni a base di FA e fumi di silice SF in una percentuale variabile da 5 a 50 wt% sono stati confrontati con 2 campioni di riferimento: uno a base di sole FA e uno a base di SF. I precursori sono stati attivati utilizzando metasilicato di sodio anidro (SS), idrossido di potassio (KOH) e alluminato di sodio (AS), per ottenere rapporti molari ottimizzati.
Le caratterizzazioni dei campioni sono state eseguite a seguito di una stagionatura di 24 h a 70°C e di 6 giorni a temperatura ambiente.
Sono state eseguite prove di resistenze a compressione e a flessione, prove di assorbimento d’acqua e porosimetrie ad intrusione di mercurio. La microstruttura è stata studiata al microscopio ottico, microscopio elettronico a scansione e diffrattometro a raggi X.
Il mix composto da sole FA, ha raggiunto una resistenza a compressione di 75 MPa a 7 giorni. L’aggiunta del 25 wt% di SF all’interno del mix ha peggiorato la resistenza a compressione (2 MPa a 7 giorni).
La macinazione meccanica delle FA ha migliorato le proprietà meccaniche delle malte che hanno raggiunto a 7 giorni resistenze a compressione di 94 e 83 MPa. Tuttavia, ha peggiorato la lavorabilità dell’impasto, diminuendo anche i tempi di presa.
Le malte attivate meccano-chimicamente hanno raggiunto una resistenza a compressione a 7 giorni di 80 e 84 MPa.
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Leonardi, Chiara. "Sviluppo di nuovi materiali geopolimerici per l'applicazione nel settore dei beni culturali". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2011. http://amslaurea.unibo.it/1801/.
Testo completoAbstract (sommario):
Questo lavoro di tesi si prefiggeva la produzione di nuovi materiali geopolimerici a partire da meta-caolino, come fonte allumino-silicatica, e silicato di sodio o potassio, come soluzione attivante. L’ambito di applicazione di questi materiali era il restauro di beni culturali, sia come riempimento di lacune che come adesivo nella giunzione di parti, che richiedeva un consolidamento a temperatura ambiente ed una trascurabile cessione di sali solubili da parte del materiale d’apporto, caratteristiche non facilmente realizzabili con i materiali tradizionali.
Il progetto può essere temporalmente suddiviso in tre fasi principali:
1) caratterizzazione di tre caolini commerciali utilizzati come materie prime, analizzando la loro composizione chimica e mineralogica, la granulometria, la superficie specifica ed il comportamento termico. Sulla base dell’analisi termica è stato individuato l’intervallo di temperatura ottimale per la trasformazione in meta-caolini, mantenendo buone proprietà superficiali.
2) Caratterizzazione dei meta-caolini ottenuti, analizzando la composizione mineralogica, la granulometria, la superficie specifica ed il contenuto di Al(V). E’ stata inoltre valutata la loro attività pozzolanica, scegliendo sulla base di tutti i dati raccolti sei campioni per la fase successiva.
3) Preparazione di paste geopolimeriche utilizzando quantità di soluzione attivante (silicato di sodio o potassio) tali da raggiungere un rapporto molare SiO2/Al2O3 nella miscela di reazione pari a 3,6 e 4,0; sui prodotti così ottenuti sono state effettuate alcune prove di leaching in acqua.
Sulla base risultati ottenuti in questo lavoro di tesi è stato possibile correlare le caratteristiche del caolino di partenza alla reattività nella reazione di geopolimerizzazione. È stato inoltre identificato l’intervallo di calcinazione per massimizzare la suddetta reattività e le condizioni per ridurre la cessione di sali solubili da parte del materiale geopolimerico. Sono stati inoltre evidenziati possibili effetti sinergici, legati alla presenza contemporanea di Na e K.
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De, Pietri Tonelli Davide. "Produzione e caratterizzazione di compositi a base geopolimerica per l’assorbimento di anidride carbonica". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18166/.
Testo completoAbstract (sommario):
In this Thesis, new geopolymer composites loaded with mixed oxides obtained by calcination at 500 °C of commercial hydrotalcites (HTs) were studied for the adsorption of CO2 in the temperature range 200 – 400 ° C. The HTs have been already investigated for the CO2 capture at intermediate temperatures, but being in a powdery form, they require the addition of binders to increase the mechanical properties, but worsening the chemical properties and the adsorption capacity. The geopolymeric mixture was chosen as a "green" bonding matrix since the synthesis is water-based and occurs at low temperature. The commercial HTs, the mixed oxides used as filler and the corresponding composites were fully characterized, determining also the CO2 absorption capacity. It has been shown that both HTs and mixed oxides (Mg-Al-O) obtained by calcination differ in term of structure and composition; furthermore, it was highlighted as the HT absorption capacity did not remain unchanged in the composite materials, depending on the mixed oxide - geopolymer matrix interaction, that may cause a deactivation of the sites involved in the adsorption. The most promising composites resulted to be those loaded with 28 wt.% of calcined Pural 50 and Pural 70 (Sasol, D). Depending on the larger sizes, the mixed oxide particles remained unchanged within the geopolymeric matrix giving adsorption capacity values comparable with the calcined HT, furthermore allowing an easy casting of the materials and high compressive strength values (23-25 MPa).
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Malmusi, Riccardo. "Ottimizzazione di sfere geopolimeriche per applicazioni in edilizia". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
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Il processo di geopolimerizzazione è di particolare interesse nell’ambito delle costruzioni sia per la produzione di nuovi materiali (anche leganti) che per la realizzazione di aggregati.
In questo lavoro di tesi è stata studiata la sintesi di sfere geopolimeriche utilizzando un processo di solidificazione mediante sospensione. L’innovatività di questo metodo di sintesi ha reso necessario uno studio approfondito dei parametri di processo quali il mix design dell’impasto, la temperatura, la velocità di miscelazione, il tempo di indurimento, la tipologia di solvente in cui far formare le sfere, etc.
Le sfere geopolimeriche preparate sono state utilizzate per la realizzazione di dischetti pressati in modo tale da valutare sul prodotto finito il grado di porosità aperta mediante misura di assorbimento d’acqua. Inoltre, le sfere geopolimeriche sono state anche caratterizzate nell’ottica di valutare il loro utilizzo come aggregati.
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Justyn, Adrian. "Sensori distribuiti in fibra ottica per il monitoraggio di compositi fibrorinforzati a matrice inorganica (FRCM) e geopolimerica (S-FRGM)". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
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Nell’attività sperimentale di questa tesi è stata indagata l’efficacia di sensori distribuiti in fibra ottica per il monitoraggio di compositi fibrorinforzati. Nella prima parte dell’attività sono state svolte prove a trazione su provini di tessuto di fibre di acciaio per determinare la modalità di incollaggio più appropriata per il fissaggio della fibra ottica ai microtrefoli. Successivamente sono state eseguite prove a trazione su provini FRCM e S-FRGM allo scopo di comprendere con quale accuratezza le fibre ottiche riescano a rilevare l’andamento in termini di tensioni e deformazioni delle due tipologie di materiale. L’indagine è terminata con il monitoraggio di prove di aderenza di FRCM applicati a muratura al fine di determinare la capacità dei sensori in fibra ottica di ottenere dati rilevanti sulla distribuzione delle sollecitazioni all’interno del sistema di rinforzo.
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Sangiorgi, Luca. "Nuovi calcestruzzi geopolimerici: Mix design, caratterizzazione e fattibilita in cantiere". Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9201/.
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I cambiamenti climatici dovuti all’immissione in atmosfera dei gas serra costringono alla ricerca di possibili soluzioni per la loro riduzione. Una risposta potrebbe essere rappresentata dall’impiego di calcestruzzi geopolimerici in quanto riducono notevolmente l’emissione in atmosfera di anidride carbonica rispetto ai calcestruzzi tradizionali.
In letteratura sono numerosi gli studi di calcestruzzi geopolimerici realizzati mediante trattamenti termici applicati dopo le operazioni di confezionamento. Pochissime sono invece le ricerche effettuate su calcestruzzi geopolimerici prodotti senza trattamenti termici; in questa tesi sperimentale si è voluto indagare quest’ultimo tipo di conglomerati. In particolare si è studiato il mix design del calcestruzzo geopolimerico partendo dalla formulazione del calcestruzzo tradizionale. Da subito si è posto il problema di quale agente riduttore di acqua utilizzare. Pertanto è stata predisposta una sperimentazione di diversi tipi di fluidificanti e superfluidificanti su campioni di malta geopolimerica. In seguito sono stati testati diversi conglomerati geopolimerici con propri mix design, derivati in parte da esempi in letteratura, al fine di conseguire un accettabile valore di resistenza meccanica a compressione.
Nella prospettiva di un possibile utilizzo in cantiere è stata indagata con particolare attenzione, la lavorabilità delle malte e dei calcestruzzi geopolimerici attraverso prove di consistenza, ponendola in relazione alle malte e i calcestruzzi cementizi.
Sono state inoltre analizzate le caratteristiche dei materiali prodotti allo stato indurito, quali densità, assorbimento di acqua, modulo elastico e resistenza meccanica.
Infine, è stata analizzata la fattibilità di un possibile utilizzo in cantiere.
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Ferrucci, Marco. "Studio sperimentale di masselli per pavimentazioni ad elementi realizzati con materiali di riciclo". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.
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In questa ricerca si è cercato di studiare ed impiegare i materiali geopolimerici per la realizzazione di una pavimentazione in masselli autobloccanti. Dopo una prima fase di studio del materiale da impiegare, sono stati effettuati dei test per la verifica delle caratteristiche meccaniche e fisiche, raggiungendo risultati simili al calcestruzzo. Dopo questi studi sono stati realizzati i masselli in geopolimero con differenti precursori (materiali di scarto da lavorazioni industriali) e sono state effettuate alcune prove relative alla certificazione europea per il possibile ottenimento di un brevetto.
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Romano, Jennifer. "Geopolimerizzazione di materiali avanzati". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
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Questa tesi riguarda lo studio, la sintesi e la caratterizzazione di campioni geopolimerici sviluppati in laboratorio. Il processo di geopolimerizzazione permette di produrre materiali allumino-silicatici a matrice polimerica, attraverso un trattamento termico a basse temperature (inferiori ai 150-200°C) utilizzando come precursore una polvere reattiva a composizione allumino-silicatica, e come attivatore un materiale alcalino fortemente basico. I geopolimeri sono studiati nel tentativo di trovare una formulazione che, utilizzando anche materiali di scarto, possa offrire sia elevate prestazioni meccaniche (almeno simili a quelle dei materiali attualmente impiegati nell’edilizia), che minor consumo di energia ed emissioni di CO2 più basse, mantenendo tuttavia costi di produzione competitivi. Durante questo lavoro di tesi sono stati studiati e replicati i meccanismi della geosintesi a base di metacaolino, utilizzando prima attivanti di origine commerciale, e poi tramite materiali di scarto: limo residuo da laghi di lavaggio industriale e polvere proveniente dal riciclo di bottiglie di vetro. Per fare ciò, si è resa necessaria la caratterizzazione mineralogica, chimica e microstrutturale di tutti i materiali di partenza e di tutti i geopolimeri sintetizzati, utilizzando strumenti quali la Microscopia Elettronica a Scansione e le microanalisi a raggi X a dispersione di energia (SEM-EDS), la diffrazione a raggi x (X-Ray Diffraction analisys, XRD), dalle quali è stato possibile investigare le fasi minerali presenti nei materiali di partenza, studiare le eventuali fasi cristalline formate dal processo di sintesi, e confermare l’avvenuta reazione di Geopolimerizzazione. In fine, sono state condotte prove meccaniche sui geopolimeri sintetizzati per indagare in via speditiva i valori di cedimento e di resistenza a compressione, tramite prove edometriche e di espansione laterale libera (ELL) allo scopo di completare la caratterizzazione del materiale ottenuto.
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Cherchi, Francesca. "Life cycle assessment come supporto allo sviluppo di materiali innovativi". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
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Il presente lavoro esplora l’uso dell'analisi di ciclo di vita (LCA) come strumento a supporto dello sviluppo di materiali innovativi, per stimare ex ante l'impronta ecologica della loro messa in commercio e identificare i "colli di bottiglia" ambientali del loro processo produttivo.
In particolare, si presentano due casi di studio: i) lo sviluppo di una soluzione innovativa per il restauro e la conservazione di pietre carbonatiche come alternativa ai materiali protettivi e consolidanti attualmente in commercio, e ii) l'impiego di geopolimeri derivanti dalla reazione di materiali di scarto (ceneri volanti da centrali termoelettriche a carbone) con attivatori alcalini come materiale sostitutivo rispetto al calcestruzzo tradizionale a base di cemento Portland.
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Fabbri, Riccardo. "Sviluppo di processi di geopolimerizzazione innovativi". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
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Il seguente elaborato di tesi è finalizzato allo studio, alla preparazione e alla caratterizzazione di campioni geopolimerici sintetizzati in laboratorio.
I geopolimeri sono materiali allumino silicatici a matrice polimerica ottenuti, attraverso un trattamento termico a bassa temperatura (generalmente inferiore ai 150-200°C), da una polvere reattiva a composizione prevalentemente allumino silicatica, e un attivatore alcalino, che può essere sotto forma di soluzione o di polvere.
Questi materiali innovativi, presentano una versatilità notevole per quanto riguarda le applicazioni potenziali. Infatti, avendo proprietà termiche, meccaniche e chimico-fisiche ottimali possono essere impiegati in differenti settori produttivi e/o industriali, dal settore edile e delle grandi opere fino a quello aeronautico e automobilistico .
I materiali geopolimerici sono utilizzati in molteplici campi d’applicazione perché risultano essere economicamente vantaggiosi e relativamente semplici da produrre.
In questo lavoro di tesi sono stati prodotti differenti campioni a matrice geopolimerica, utilizzando diversi materiali come precursori e due tipologie di attivatore alcalino.
Sui campioni geopolimerici realizzati sono state effettuate numerose analisi: XRD, SEM, analisi dell'andamento interno della temperatura dei campioni durante il trattamento termico in incubatore a 80°C, e infine anche delle prove meccaniche preliminari di compressione verticale, investigando il comportamento di alcuni campioni geopolimerici rappresentativi una volta sottoposti a una pressione assiale di 30 MPa, 60 MPa e 90 MPa, per una durata compresa tra le 24 e le 48 ore, a carico costante.