Oferta technologiczna Sposób aktywacji dwutlenkiem wegla maczek skalnych do zastapienia czesci cementu w betonie
Nazwa technologii
Sposób aktywacji dwutlenkiem wegla maczek skalnych do zastapienia czesci cementu w betonie
Abstrakt (krótki opis oferowanej technologii)
Oferta to Wynalazek pt. „Sposób chemicznej aktywacji maczki skalnej” zgłoszony do ochrony patentowej w Urzedzie Patentowym RP dnia 07.10.2024r. Zgłoszeniu nadano nr P.449965.
Szczegóły technologiczne i opis oferowanej technologii
Wynalazek to sposób chemicznej aktywacji mieszaniną gazów technicznych mączki skalnej, sypkich minerałów skalnych. Prowadzi to do otrzymania na
powierzchni ziaren skalnych kryształów aragonitu – polimorficznej formy węglanu wapnia. Tak aktywowany minerał skalny może zastąpić częściowo cement
w kompozytach cementowym bez pogorszenia ich właściwości.
Sposób ten to proces karbonatyzacji bezpośredniej przy użyciu gazów technicznych w zasadowym środowisku
wodnym w etapach:
1. Mieszanie mączki skalnej z roztworem wodorotlenku sodu (NaOH).
2. Dozowanie do mieszaniny (stale mieszanej) gazowego azotu i dwutlenku węgla w proporcji w stosunku objętościowym odpowiednio w przedziale
od 1:1,5 do 1:3, aż do krystalizacji na powierzchni ziaren mączki skalnej kryształów aragonitu. Proces prowadzi się w temperaturze ok. 20[° C].
3. Odsączenie z mieszaniny proszku mączki skalnej i suszenie.
Przeprowadzono testy laboratoryjne na mączkach granitowych, bazaltowych oraz skaleniowo-kwarcowych. Przykład na mączce bazaltowej: uzyskaną wg Wynalazku mączkę bazaltową wykorzystano do częściowego zastąpienia cementu w mieszaninie cementowej (przykład dla 20%). Przygotowano serię referencyjną (REF) oraz modyfikowaną wg Wynalazku (SMG) według składów opisanych w tab. 1.
Wytworzono kompozyty cementowe i poddano badaniom m.in. na rozpływ mieszanki i wytrzymałość na ściskanie (rys. 1).
Wnioski: Modyfikacja mieszaniny dodatkiem mączki bazaltowej wg Wynalazku pozwoliła na uzyskanie zmniejszonego rozpływu mieszanki o ok. 8% w porównaniu do serii referencyjnej REF.
Ponadto próbki na bazie mieszaniny z dodatkiem mączki bazaltowej wg Wynalazku charakteryzują się znacznie wyższymi wartościami wytrzymałości na ściskanie niż próbki referencyjne i to zarówno po 3 jak i 7-dniach pielęgnacji (odpowiednio o 18% oraz 16%).
Docelowe branże dla oferowanej technologii
Produkcja kompozytów cementowych o zmniejszonym udziale cementu (bez utraty właściwości wytrzymałościowych). Produkcja dodatków (mączek skalnych wg Wynalazku) do kompozytów cementowych zastępujących częściowo cement (badania laboratoryjne dla ok. 20% zastąpienia).
Innowacyjność i korzyści z zastosowania technologii
- Możliwość zagospodarowania odpadowych mączek skalnych jako zamiennika cementu.
- Pomimo zmniejszenia ilości cementu (20%) otrzymano kompozyty cementowe o większej wytrzymałości.
- Proces produkcji mączek niewymagający wysokich temperatur (znacznych nakładów energetycznych).
Poziom gotowości wdrożeniowej oferowanej technologii
TRL 3 – Potwierdzono analitycznie i eksperymentalnie założenia dotyczące technologii
Poziom gotowości wdrożeniowej oferowanej technologii (old)
Technologia zweryfikowana w warunkach operacyjnych