Ανάπτυξη οικοδομικών υλικών (κεραμικών, σύνθετων υλικών κεραμικής μήτρας και τσιμεντοπροϊόντων) με στόχο την προστασία από την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία
Authors: Μπάντσης Γεώργιος 
Published: August 2021

Το αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι η ανάπτυξη οικοδομικών υλικών (κεραμικών, σύνθετων υλικών κεραμικής μήτρας και τσιμεντοπροϊόντων) με στόχο τη μείωση της διέλευσης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Η έρευνα ακολούθησε τα εξής στάδια και κατευθύνσεις.Αρχικά, διερευνήθηκε η δυνατότητα χρήσης διαφόρων παραπροϊόντων, αρκετών βιομηχανιών, τα οποία περιείχαν ενώσεις που χρησιμοποιούνται ως υλικά μείωσης της διάδοσης της ΗΜΑ καθώς και ως υλικά απορρόφησης της, προκειμένου να παρασκευαστούν δομικά κεραμικά προϊόντα χαμηλού κόστους. Διενεργήθηκε χημική, θερμοσταθμική και κοκκομετρική ανάλυση καθώς και δομικός χαρακτηρισμός της κεραμικής μάζας και του εκάστοτε παραπροϊόντος καθώς και των κεραμικών δοκιμίων που παρασκευάστηκαν. Εν συνεχεία επιλέχθηκαν οι βέλτιστες συνθέσεις των κεραμικών δοκιμίων (θερμοκρασία έψησης, ποσοστό προσθήκης και κοκκομετρία του εκάστοτε παραπροϊόντος) με βασικό κριτήριο τη μείωση της διέλευσης της ΗΜΑ και με παράλληλη υποβολή των δοκιμίων στους απαραίτητους τεχνολογικούς ελέγχους. Αφού καθορίστηκαν για κάθε παραπροϊόν δύο βέλτιστες συνθέσεις κεραμικών δοκιμίων, στο δεύτερο στάδιο μελετήθηκε η επίδραση της πίεσης μορφοποίησης και του πάχους των κεραμικών δοκιμίων αναφορικά με τη μείωση της διέλευσης της ΗΜΑ ενώ παράλληλα για την αναπαραγωγή πιο ρεαλιστικών συνθηκών μέτρησης κατασκευάστηκαν μικρά τοιχία ώστε να αποδοθεί η μείωση της ΗΜΑ σε τιμές ανάκλασης και απορρόφησης αντίστοιχα. Τέλος, προκειμένου να ενισχυθεί η ικανότητα μεγαλύτερης απορρόφησης ΗΜΑ παρασκευάστηκαν κεραμικά δοκίμια ΗΜ προστασίας μορφής sandwich τα οποία υποβλήθηκαν στους απαραίτητους τεχνολογικούς και περιβαλλοντικούς ελέγχους.Το τρίτο στάδιο της μελέτης αναφέρεται στην κατασκευή χαμηλού κόστους τσιμεντοπροϊόντων ΗΜ προστασίας. Διενεργήθηκε χημική, κοκκομετρική ανάλυση καθώς και δομικός χαρακτηρισμός της τσιμεντόπαστας και του εκάστοτε παραπροϊόντος καθώς και των τσιμεντοπροϊόντων που παρασκευάστηκαν. Εν συνεχεία επιλέχθηκαν οι βέλτιστες συνθέσεις των τσιμεντοπροϊόντων (ποσοστό προσθήκης του εκάστοτε παραπροϊόντος) με βασικό κριτήριο τη μείωση της διέλευσης της ΗΜΑ ενώ παράλληλα επιχειρήθηκε η απόδοση της μείωσης της ΗΜΑ σε τιμές ανάκλασης και απορρόφησης αντίστοιχα τόσο μετρώντας τις ηλεκτρικές και μαγνητικές ιδιότητες των τσιμεντοπροϊόντων όσο και κατασκευάζοντας μικρά τοιχία για την αναπαραγωγή πιο ρεαλιστικών συνθηκών μέτρησης, με παράλληλη υποβολή των δοκιμίων στους απαραίτητους τεχνολογικούς ελέγχους. Το τέταρτο στάδιο της συγκεκριμένης μελέτης αναφέρεται στην κατασκευή με χρήση παραπροϊόντων ενός σύνθετου, χαμηλού κόστους με συγκεκριμένη δομή (κατανομή και μορφή πόρων) υλικό για δομικές εφαρμογές ΗΜ προστασίας που απαιτούν μικρό βάρος, (ξυλοκεραμικά ΗΜ προστασίας αναμεμιγμένο με κοινό σοβά δόμησης). Συγκεκριμένα, διενεργήθηκε χημικός καθαρισμός των ξύλων που χρησιμοποιήθηκαν ως πρωταρχικό υλικό για την επίτευξη της τελικής δομής του ξυλοκεραμικού καθώς και χημική επεξεργασία του χρησιμοποιημένου παραπροϊόντος και σύνθεση των ξυλοκεραμικών. Εν συνεχεία παρατηρήθηκε η επίτευξη της επιθυμητής μικροδομής με τη μέθοδο της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης και διενεργήθηκε ο δομικός χαρακτηρισμός των ξυλοκεραμικών. Τέλος, επιχειρήθηκε η παρασκευή (ανάμειξη των ξυλοκεραμικών με εμπορικό σοβά δόμησης) καθώς και μέτρηση των ηλεκτρικών και μαγνητικών ιδιοτήτων τους.