PAVIMENTAZIONI IN MATERIALE GEOPOLIMERICO PROGETTO ENERGEO: PAVIMENTAZIONI IN MATERIALE GEOPOLIMERICO Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

COMPOSITO GEOPOLIMERICO  Materiali polimerici inorganici  Geosintesi  Ceramiche consolidate per via chimica T basse  Environmentally friendly Scarti industriali NaOH SILICATO di Na PASTA GEOPOLIMERICA METACAOLINO + = COMPOSITO GEOPOLIMERICO PASTA GEOPOLIMERICA Aggregato solido = + GEOPOLIMERO Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

OBIETTIVO Obiettivi del lavoro Il progetto che vuole dimostrare il possibile utilizzo dei geopolimeri nella produzione di piastrelle da pavimentazione, con lo scopo di ottenere una riduzione del consumo energetico e delle emissioni di gas serra dell'80% rispetto alla produzione tradizionale di piastrelle ceramiche. AGGREGATO Scarto industriale Ceramico GRESS Semicristllino Dissoluzione incongruente STRUTTURA RIGIDA Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

PROCEDURA SPERIMENTALE Analisi sperimentali PROCEDURA SPERIMENTALE Caolino Metacaolino 1) Calcinazione Al2O3 ∙ 2SiO2 ∙ 2H2O Al2O3 ∙ 2SiO2 Metacaolino NaOH e Silicato di Na 2) Miscelazione Aggregato Tradizionale 3) Formatura  Colaggio Sotto pressione  Controllo di funzionalità T ambiente 4) Essiccamento e stagionatura Accelerata Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

Composizione chimica (%) Materie prime Scelta del METACAOLINO Tipo di metacaolino Composizione chimica (%) SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO MgO Na2O Metacaolino STD 56.4 43.55 0.8 0.1 0.02 0.2 Metacaolino sabbioso ( ↑Fe2O3) ( ↓Fe2O3) 70 26 ND Rapporti tra le materie prime Reperibilità/trattamento Colore Comportamento chimico Granulometria Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

SOLUZIONI ALCALINE 2 < Si/Al < 3 Na/Al < 1 Materie prime NaOH  8M Silicato di Na Concentrazione solido 2:1 40 % wt 60 % wt liquido 3:1 5M Silicato di sodio Rapporto NaOH Silicato di Na 1/2 1/3 2/3 2 < Si/Al < 3 Na/Al < 1 Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

AGGREGATI SOLIDI Investigazione preliminare Travetino Marmo rosso Fanghi da taglio di pietra serena Travetino Marmo rosso Fritta vetrosa Marmo bianco Gres Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

 Metacaolino STD + aggregati solidi Investigazione preliminare  Metacaolino STD + aggregati solidi Travertino Fanghi da taglio di pietra serena Fritta vetrosa Marmo Finemente macinata  NON si solidifica Gress Finemente macinato  NON si solidifica Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

 Metacaolino STD + aggregati solidi Investigazione preliminare  Metacaolino STD + aggregati solidi Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

Conclusioni preliminari Possibile utilizzare l’aggregato GRES come aggregato di recupero e introdurne una quantità relativamente elevata in miscela ma SOLO nel caso in cui all’interno della miscela sia presente il MARMO in modo tale da rendere possibile la solidificazione del campione, l’estrazione dello stesso dallo stampo nonché la presenza di caratteristiche meccaniche interessanti Limite alla percentuale di MARMO pari a 1/6 EVITARE C-S-H …Ottimizzazione della pasta geopolimerica… Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

 Metacaolino sabbioso Ottimizzazione della pasta geopolimerica  Metacaolino sabbioso Si ― Al = 3 Elevata stabilità della matrice e della struttura geopolimerica finale ↓ Fe2O3 ↑ Fe2O3 Rimozione del campione dallo stampo in < 24 h Utilizzo del GRES No problema di formazione del C-S-H % recupero all’interno della miscela ↑ Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

Granulometria aggregato Ottimizzazione aggregato GRANULOMETRIA DEL GRES Reattività superficiale  dimensione ↓ Resistenza meccanica del composito  dimensioni ↑ Granulometria ampia  elevato impaccamento Granulometria aggregato 1 250 µm - 2 500 µm 3 2 mm  Campione con spessore pari a 20 mm Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

COMMINUZIONE DEGLI AGGREGATI Ottimizzazione aggregato COMMINUZIONE DEGLI AGGREGATI Comminuzione preliminare  mulino a martelli Comminuzione secondaria  macinazione a secco (giragiare) Setacciatura Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

METACAOLINOs-SOLIDO 2 ― 5 1 ― 5 Ottimizzazione Matrice Metacaolino  gel legante Aggregato solido di recupero Riempitivo OK! NO 65% 70% 75% 60% recupero 80% recupero 2 ― 5 1 ― 5 Porosità Fluidità Resistenza Meccanica Ricerca del minimo quantitativo di metacaolino MA prestazioni meccaniche e chimiche ok! Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

MANCA LA FOTO DEL BI COLOR  CAMPIONE IN UNI Risultati CAMPIONI 20x20 MANCA LA FOTO DEL BI COLOR  CAMPIONE IN UNI Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

 ESTETICA Ottimizzazione Attenzione alla chimica! Resistenza all’ambiente basico Coefficiente di ritiro differente fra gli strati COMPATIBILITA’ CHIMICO-FISICA DEI MATERIALI Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

Sviluppi futuri Studio della viscosità/fluidità Porosità dei campioni A.A Meccanica ottimale Utilizzo di coloranti cementizi (anche in bistrato) Caratterizzazione meccanica secondaria Ceramiche GARDENIA-ORCHIDEA S.p.A. - Via Canaletto, 27 - Spezzano di Fiorano Modenese (MO), Italia

Grazie per l’attenzione