K čemu jsou dobré popílek, skelný prach a celulóza?
Využití odpadů představuje stále rostoucí problém, jímž se intenzivně zabývá i náš výzkum zejména v oblasti geopolymerů.
Geopolymery jsou anorganické, většinou dvousložkové materiály tvořené metakaolinem alkalicky aktivovaným tak, aby vznikly aluminosilikátové pevné vazby Si-O-Al-O. Geopolymery se využívají pro stavební konstrukce jako ekologičtější varianta klasického betonu. Přínos našeho výzkumu spočívá v nahrazení přírodní suroviny, metakaolinu, popílkem z tepelných elektráren, který však sám o sobě nemá vhodné složení na přímou přípravu geopolymerů.
Geopolymery se využívají pro stavební konstrukce jako ekologičtější varianta klasického betonu.
Pro získání optimálního složení úspěšně využíváme odpadní skelný prach, který slouží jako zdroj potřebného křemíku pro geopolymerní reakci. Vzniklé geopolymerní materiály nedosahují v oblasti křehkosti a pevnosti dobrých vlastností, proto jsme přišli s nápadem vyztužení takového geopolymeru celulózovými vlákny, tj. dalším odpadem získávaným například ze skořápek ořechů nebo z papírového odpadu.
Dobrého vyztužení ale můžeme dosáhnout pouze tehdy, pokud v geopolymeru daná vlákna dobře rozptýlíme, případně je uspořádáme na nanoúrovni. Po spoustě pokusů se nám to začíná dařit: upravujeme vlákna alkalickým aktivátorem před jejich disperzí v matrici. Námi navržený postup vlákna nejen dobře distribuuje, ale i vyrovná mezi sebou, což umožňuje efektivní využití jejich jedinečných podélných vlastností.
Ing. Luca Bertolla, Ph.D.,
Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i., Brno
