Riassunto analitico
Questa tesi è stata svolta durante un periodo di tirocinio svolto presso l’università brasiliana UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE – UNESC, Criciùma tramite il programma OVERSEAS. Questo elaborato nasce con l’obiettivo di approfondire lo studio del recupero dei fanghi di levigatura del gres porcellanato utilizzati in parziale sostituzione del clinker di cemento. Precedenti studi (New blended cement from polishing and glazing ceramic sludge, Andreola, Barbieri, Lancellotti; Alternative blended cement with ceramic residues: corrosion resistance investigation, Bignozzi, Bonduà) hanno confermato le potenzialità del residuo come materiale cementizio. I fanghi di levigatura sono il risultato dell’operazione di asportazione a umido della parte superficiale della piastrella di grès porcellanato, eseguita con elementi abrasivi a base di carburo di silicio. I residui derivati sono composti da polveri provenienti dal grès. Il materiale presenta una consistenza di fanghiglia e la quantità che si forma è di circa 2 - 3 Kg di fanghi/m2 di grès levigato. I fanghi di levigatura del grès porcellanato non possono essere utilizzati nel ciclo produttivo perché provocano una serie di effetti indesiderati. Questo impone l’individuazione di soluzioni alternative per il loro riutilizzo. Il recupero dei fanghi di levigatura in parziale sostituzione al cemento porta a due vantaggi: - I fanghi non sono più conferiti in discarica; - Minore produzione di clinker di cemento, una delle maggiori cause di produzioni di CO2 (6-7 % delle emissioni mondiali). Particolare attenzione è stata posta al PROCESSO corrosivo delle barre di armatura all’interno delle malte, confrontando il comportamento tra malte contenenti residuo e quelle prodotte con solo cemento Portland. In seguito allo studio teorico si è passati alla parte sperimentale della tesi. Per la preparazione delle malte sono stati utilizzati fanghi di levigatura del grès porcellanato provenienti da un ciclo produttivo sito in Criciùma-Brasile. Prima della preparazione delle malte, sono state fatte sui fanghi analisi chimiche e granulometriche. Nella preparazione delle malte si sono considerate due variabili: il rapporto acqua/cemento (a/c) e la percentuale di fanghi (%PPR) sostituiti al cemento. Variando la composizione sono state preparate cinque diverse malte. Sulle malte appena preparate, sono stati realizzati test di consistenza. Le malte sono state gettate all’interno di provini cilindrici sui quali sono state compiute le prove di compressione e di corrosione. I campioni sono stati fatti maturare per un giorno all’interno dei cilindri; in seguito si sono posti all’interno di acqua Dopo ventotto giorni di maturazione sono state svolte le prove di resistenza a compressione. Le prove di corrosione, invece, sono state svolte considerando diversi tempi di maturazione della malta. In seguito alle prove di corrosione, sono stai eseguiti studi riguardanti le fasi cristalline mediante diffrazione a raggi X di polveri, studi di densità e porosimetria e analisi al microscopio elettronico (SEM). I risultati dei test hanno confermato che i fanghi di levigatura hanno un ruolo attivo nel fenomeno di presa e indurimento del cemento migliorandone il comportamento alla corrosione per tempi di cura maggiori di ventotto giorni. Questo comportamento è avvalorato dai test di porosità; infatti, la microporosità nell’ordine di 0.1µm è minore nei provini contenenti i residui ceramici. La resistenza a compressione dei provini contenenti i fanghi diminuisce per tempi di maturazione minori di ventotto giorni; tuttavia la resistenza di tali provini diventa comparabile e maggiore con quella dei provini contenenti solo cemento per tempi di maturazione maggiori.
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