NANOMATERIALE - APLICATII IN CONSTRUCTIILE CIVILE PENTRU AMELIORARE AMBIENTALA

1. NANOMATERIALE - APLICATII IN CONSTRUCTIILE CIVILE PENTRU AMELIORARE AMBIENTALA Dr. Ing. ILEANA CERNICA 11 octombrie 2007, CCIRB

2. Aditivi: • antispumare • umectare • ingrosatori • coalescenti • Apa • Rasini: • acrilico-poliuretanice: • APU 1062, APU 2005 Implementarea Directivei Europene privind limitarea consumului de COV-uri in sectorul mobilei si altor produse finisate din lemn constituie o mare provocare pentru industria lemnului, obligand intreprinderile care utilizeaza solventi organici sa se incadreze in limitele prescise in HG 699/2003, sa monitorizeze, sa controleze permanent emisiile de COV-uri. Si sa abordeze tehnologiile cu continut redus de COV. Materiale de acoperire De ce dezvoltarea tehnologiilor de finisare a compozitelor ligno-celulozice folosind nanomateriale? • Nanogeluri: • - In2O3 – SnO2 • Al2O3 Cerintele crescute in industria mobilei privind utilizarea COV la finisare, au impus dezvoltarea unor tehnologii noi de finisare a compozitelor ligno-celulozice utilizand nanomateriale cu proprietati controlate, antistatice, hidrofobe, resistenta crescuta la zgariere LACURI HIDRODILUABILE 1062 CU PARTICULE DE ALUMINA LACURI HIDRODILUABILE 2005 CU PARTICULE DE ALUMINA LACURI HIDRODILUABILE 1062 CU PARTICULE DE ITO LACURI HIDRODILUABILE 2005 CU PARTICULE DE ITO APLICATII ALE MATERIALELOR NANOSTRUCTURATE IN OBTINEREA LACURILOR DE FINISARE A MOBILEI CU PROPRIETATI CONTROLATE Realizarea unor materiale de acoperire ce includ nanomateriale PROIECT MATNANTECH 2004 - 2006 11 octombrie 2007, CCIRB

3. TESTAREA CARACTERISTICILOR FIZICO-CHIMICE SI MECANICE ALE PRODUSELOR REALIZATE Legenda 5 = nici o schimbare vizibila, nici o deteriorare 4 = usoara schimbare a luciului 3 = semne usoare, vizibile din mai multe unghiuri de observare 11 octombrie 2007, CCIRB

4. Dezvoltarea impusa de faptul ca industriile traditionale vizate - constructii si lemn - reprezinta unele dintre cele mai active in Romania. Calitatea vietii ( legata in acest context de imbunatatiri ambientale ) este un concept nou pentru sectorul constructiilor si de aceea este necesara o eficienta si un efort concertat in cercetarea in acest domeniu (acestea sunt primele cerinte ale dezvoltarii Platformei Tehnologice Europene European Construction Technology) Nanomaterialele deschid posibilitatea obtinerii unor materiale cu proprietati noi (antibacteriene, de autocuratare (antistatice, hidrofobe sau anti graffitti) APLICATII ALE STRUCTURILOR CIMENT LEMN SI ALE NANOMATERIALELOR IN CONSTRUCTII CIVILE Tendinte prognozate de crestere si innoire Grupul BIG 5 care include: Franta (14.6%), Italia (13.3%), Anglia (13%), Spania (11.8%) si Germania (10.7%) si care reprezinta aproape trei sferturi din intregul volum al industriei de constructii europene, manifesta un interes special pentru promovarea unor noi structuri si materiale care sa raspunda conceptului-nucleu: OM, NATURA, TEHNICA. In Europa s-au initiat progame nationale de sustinere a dinamizarii utilizarii lemnului in constructii sub diferite forme (lemn masiv, placi pe baza de lemn) si din considerentele ecologice impuse de Acordul de la Kyoto cu privire la reducerea „efectului de sera”. Franta, de exemplu, prin Acordul cadru LEMN – CONSTRUCTII – MEDIA intentioneaza ca pana in 2010 sa majoreze la 25% ponderea materialelor din lemn si pe baza de lemn. In acest context placile compozite de tipul „aschii din lemn liate cu ciment” au cunoscut o evolutie continua a cererii pe piata mondiala (America 60% din volumul constructiilor usoare, Germania (35-40%), Farnta, Spania, Anglia, etc.). In Romania in acest moment nu se fabrica acest tip de structura (ciment- lemn)desi deseurile rezultate din tehnologia de fabricatie a cherestelei (care are o pondere de 2.5mil m3/an) s-ar putea folosi in constructia unor structuri ciment-lemn. In SUA reprezinta 60% din constructia usoara , in Germania 30-40% tehnologia fiind folosita si in Finlanda, Spania si Franta. 11 octombrie 2007, CCIRB

5. Ciment PORTLAND • Structuri ciment – lemn dupa urmatoarele retete: • ciment CEM I 42.5R • rumegusului variaza de la 4 la 15%, • de micro-nanopulberii de silice: 10% • aditivului de superplastifiant aditiv : 1.5% Imagine SEM a cimentului etalon Micro-nanopulbere de SiO2 Apa Suport compozit ciment - lemn • Testarea structurilor cimen-lemn din punct de vedere fizico-mecanic astfel: • determinarea greutăţii specifice (a densităţii); • umflarea în grosime, la o durată de imersare de: 2 ore, 24 ore • cimentul etalon şi cimenturile compozite cu diverse adaosuri au fost testate din punct de vedere fizic (apa de consistenţă standard, timp de priza, stabilitate) şi din punct de vedere mecanic (rezistenţa la încovoiere şi compresiune la 2, 7 şi 28 zile); Rumegus Aditiv superplastifiant Imagine SEM a rumegusului Imagine SEM a compozitului ciment-lemn APLICATII ALE STRUCTURILOR CIMENT LEMN IN CONSTRUCTII CIVILE Realizarea suportului compozit ciment - lemn CE S-A OBTINUT? • PARTENERI: • Institutul Nationala al Lemnului Bucuresti • CEPROCIM 11 octombrie 2007, CCIRB

6. Influenta proportiei de rumegus asupra rezistentelor materialelor compozite TESTAREA SUPORTULUI COMPOZIT CIMENT - LEMN Rezistente mecanice 11 octombrie 2007, CCIRB

7. Substrat ciment -etalon Substrat ciment -etalon Substrat compozit ciment – lemn (rumegus) Substrat compozit ciment – lemn (rumegus) CARACTERIZAREA SUPORTULUI COMPOZIT CIMENT - LEMN MICROSCOP OPTIC CU SCANARE COMPUTERIZATA MICROSCOP ELECTRONIC CU SCANARE COMPUTERIZATA (SEM) 11 octombrie 2007, CCIRB

8. FINISAJE ARHITECTURALE (ACOPERIRI DECORATIVE):straturi de acoperire depuse atat cu scopul unei protectii interioare sau exterioare a cladirilor cat si cu scop estetic. • rezistenta indelungata la intemperii; • rezistenta buna la lumina solara; • adeziune la suportul de baza; • rezistenta la inghet-dezghet; • aspect estetic; • cost redus de preparare si aplicare; Principalele tipuri de finisaje arhitecturale in constructii CONDITIILE IMPUSE UNOR ASTFEL DE FINISAJE SUNT DINTRE CELE MAI SEVERE • proprietati de autocuratare; • proprietati antibacteriene. si mai recent: • domestice, • profesionale; • traditionale; • moderne; • in strat gros (pana la 50 mm), • in strat subtire (pana la 5 mm); • care se consolideaza prin uscare, • care se consolideaza prin priza, • care se consolideaza prin adaos de fotoinitiatori. 11 octombrie 2007, CCIRB

9. Identificarea si selectia nanomaterialelor: ZnO, TiO2 Procedee de procesare pentru obtinerea materialelor nanometrice: pe cale chimica (coprecipitare) si metoda sol-gel Obtinerea nanocompozitelor cu matrice polimerica in care sunt inglobate nanopulberi oxidice Elaborarea fluxurilor tehnologice de obtinere a nanopulberilor de ZnO, respectiv TiO2 nedopat si dopat cu diversi ioni metalici (Ag, Au, Pt, Fe) Experimentari tehnologice: Testarea proprietatilor antibacteriene si antimicotice a matricilor polimerice in care sunt inglobate nanopulberi oxidice CE S-A REALIZAT? PROGRAM CEEX 2006 11 octombrie 2007, CCIRB

10. MATRICE POLIMERICA NANOPULBERI OXIDICE NEDOPATE SI DOPATE CU IONI METALICI NANOCOMPOZITE TESTAREA PROPRIETATILOR ANTIBACTERIENE SI ANTIMICOTICE A NANOCOMPOZITELOR • PARTENERI: • INCEMC Timisoara • IMNR Bucuresti • ICIA Cluj 11 octombrie 2007, CCIRB

11. Multumiri colectivului: IMT- Matei Alina, Veronica Schiopu MULTUMESC PENTRU RABDARE SI ATENTIE 11 octombrie 2007, CCIRB