RAPPORTO SCIENTIFICO DEI RISULTATI OTTENUTI NELL'ATTIVITA' DEL PROGETTO CLUSTER SUSTANAIBLE MANUFACTURING: "PRODUZIONE DI GEOPOLIMERI DA RESIDUI INDUSTRIALI QUALI RESIDUI DI FONDERIA E FLY ASH"

Rapporto scientifico di progetto che presenta in forma unificata e sintetica l'attività svolta dall'Unità Operativa IMC-CNR coinvolta il Progetto Cluster "Sustainable Manufacturing", a partire dall'inizio del progetto (dicembre 2014) sino alla sua conclusione (dicembre 2016), ripartita nei cinque SAL previsti (SAL 1 2014, SAL 2 primo semestre 2015, SAL 3 secondo semestre 2015, SAL 4 primo semestre 2016, SAL 5 secondo semestre 2016). L'attività era finalizzata alla formulazione e sintesi di nuovi leganti geopolimerici a ridotte emissioni di CO2 e realizzati a partire da argille naturali e materie prime seconde di origine industriale. In particolare, il rapporto relaziona su: oSelezione di argille a base di caolino idonee all'ottenimento, attraverso trattamento termico, di metacaolini che possono essere impiegati con successo nella sintesi di geopolimeri. Caratterizzazione fisica e chimica dei metacaolini ottenuti per mezzo di indagini analitiche di tipo XRPD-RIR, FT-IR, TGA-DTG-DTA e spettroscopia 19Si e 27Al MAS NMR allo stato solido (SAL 1). oFormulazione di diversi leganti geopolimerici di tipo polisilossosialato di potassio (K-PSS) e loro caratterizzazione fisica, chimica e meccanica (attraverso spettroscopia 19Si e 27Al MAS NMR allo stato solido, determinazione di resistenza a compressione uniassiale dopo 90 giorni e punto di ammorbidimento termico), finalizzata a selezionare quella che garantiva le migliori performance come binder cementizio (SAL 2). o Selezione e caratterizzazione chimica e granulometrica di fly-ash di tipo rifiuto solido urbano da inceneritore (FA-MSWI), per mezzo di XRPD e analisi della distribuzione granulometrica. Addizione del FA-MSWI al legante K-PSS e analisi delle criticità rilevabili (in particolare sviluppo di gas che rendevano alveolato e, pertanto, meccanicamente debole il legante prodotto) (SAL 3). oSviluppo di un trattamento di lavaggio con acqua per rendere più compatibile il FA-MSWI con il K-PSS e verifica della sua efficacia per la sintesi del legante geopolimerico (SAL 4). oCaratterizzazione fisica, chimica e meccanica del geopolimero ottenuto al fine di verificare che quest'ultimo avesse proprietà adeguate al suo utilizzo in ambito edilizio (SAL 5).