Σύνθεση και έλεγχος τεχνητού λίθου για χρήση σε εργασίες αποκατάστασης
Creators: name: Παγώνη, Παναγιώτα Γρηγορίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: subject: Τεχνητός λίθος
subject: Μάρμαρο
subject: Νανοτεχνολογία
subject: Artificial stone
subject: Marble
subject: Nanotechnology
subject: FOS: Nanotechnology

description: Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την μελέτη, τον σχεδιασμό, την σύνθεση και τον έλεγχο μειγμάτων τεχνητού λίθου. Οι συνθέσεις τεχνητού λίθου παρασκευάζονται, πέρα από μία κοινή για όλες τις συνθέσεις βάση, με την προσθήκη ποικίλων επιπρόσθετων πρώτων υλών. Στόχος είναι η δημιουργία τεχνητού λίθου με τις ιδιότητες και την εμφάνιση του φυσικού μαρμάρου, αλλά με βελτιστοποιημένες και επιπρόσθετες ιδιότητες όσον αφορά τις αντοχές και την ανθεκτικότητά του. Η μελέτη αυτή χωρίζεται σε δύο τμήματα : το θεωρητικό και το πειραματικό. Στο θεωρητικό μέρος της έρευνας αυτής, παρουσιάζονται, αναλύονται και συγκρίνονται οι φυσικοί με τους τεχνητούς λίθους. Η αναφορά αυτή πραγματοποιείται τόσο για σύγχρονες όσο και για παλαιότερες κατασκευές και μνημεία. Πραγματοποιείται ιστορική αναδρομή της προέλευσης και της χρήσης φυσικών λίθων, της εξέλιξης των τεχνικών των λιθοδομών καθώς και ιστορικά στοιχεία σχετικά με την προέλευση και την χρήση του μαρμάρου ως δομικό υλικό. Στην συνέχεια, αναλύονται και παρουσιάζονται τα είδη των ελληνικών μαρμάρων καθώς και οι ιδιότητες αυτών. Όσον αφορά στον τεχνητό λίθο, αναλύεται η ιστορική εξέλιξη της χρήσης των κονιαμάτων, ειδικότερα σε αρχιτεκτονικά μέλη, καθώς και οι τεχνικές κατασκευής τους. Επίσης, κρίθηκε απαραίτητο να πραγματοποιηθεί σύγκριση μεταξύ τεχνητού και φυσικού λίθου, με αναφορά των πλεονεκτημάτων και των μειονεκτημάτων για την εκάστοτε περίπτωση. Ακόμη, έγινε εκτενής παράθεση των ιδιοτήτων του τεχνητού λίθου καθώς αποτελούν τις βασικές παραμέτρους μελέτης στο πειραματικό μέρος. Κατόπιν, στο πειραματικό μέρος, παρασκευάστηκαν εργαστηριακά συνθέσεις τεχνητού λίθου, έξι στον αριθμό. Οι συνθέσεις έχουν μία κοινή βάση ως προς τα συστατικά τους, η οποία αποτελείται από λευκό τσιμέντο, φυσική ποζολάνη, υδράσβεστο, φυσικά αδρανή λεπτόκοκκα (0-4 mm) και χονδρόκοκκα (4-8 mm), καθώς και ρευστοποιητή. Επιπλέον, προστέθηκαν στην κάθε σύνθεση συστατικά είτε προέλευσης λατομείου (μουργάνα και ασβεστολιθική παιπάλη), είτε προϊόντα νανοτεχνολογίας (νανοϋλικά) (micro-TiO2 και nano-SiO2). Κατόπιν, πραγματοποιήθηκαν δοκιμές και μετρήσεις στα δοκίμια των παραπάνω συνθέσεων σε ηλικία 7, 28, 90 και 180 ημερών. Οι μετρήσεις περιλαμβάνουν μέτρηση συρρίκνωσης, υδατοπερατότητας, τριχοειδούς απορρόφησης και πορώδους. Οι δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν είναι αντοχής σε κάμψη και θλίψη και ανθεκτικότητας σε επίδραση UV ακτινοβολίας, σε υψηλές θερμοκρασίες, σε επίδραση θειικών αλάτων και σε κύκλους ψύξης-απόψυξης. Παρατίθενται επίσης, τα αποτελέσματα όλων των ελέγχων και τα συμπεράσματα που προέκυψαν. Τα παραπάνω εμπλουτίζονται από φωτογραφικό υλικό, πίνακες και διαγράμματα.
description: This master final thesis deals with the study, design, composition and testing of artificial stone mixtures. Artificial stone compounds are prepared with the addition of a variety of raw materials, apart from a common base for all the compounds. The aim is to create an artificial stone with the properties and the appearance of natural marble, with optimized and additional properties in terms of strength and durability. This study is divided into two parts: theoretical and experimental. In the theoretical part of this research, natural and artificial stone are presented, analyzed and compared. This part refers to both modern and older constructions and monuments. A historical review of the origin and use of natural stones, as well as the evolution of stonework techniques are analyzed. Furthermore, historical data on the origin and use of marble as a building material are mentioned. Additionally, both the types of Greek marbles and their properties are analyzed and presented. When it comes to artificial stone, the historical development of the use of mortars, as well as their construction techniques are also analyzed especially for architectural parts. It was also considered necessary to make a comparison between artificial and natural stone, referring to the advantages and disadvantages of each case. In addition, the properties of artificial stone have been extensively examined as they constitute the main study parameters in the experimental part. Moreover, in the experimental part, six laboratory compounds of artificial stone were prepared. The compounds have a common base of ingredients, which consists of white cement, natural pozzolan, lime, natural aggregates fine-grained (0-4 mm) and coarse-grained (4-8 mm), as well as liquidizer. Further, ingredients were added either of quarry origin (marble powder and limestone fine-powder) or nanotechnology products (nanomaterials) (micro-TiO2 and nano-SiO2) to each compound. In addition, tests and measurements were performed on the samples of the above compounds at 7, 28, 90 and 180 days. The measurements include shrinkage, water permeability, capillary absorption and porosity. The tests performed are: resistance to bending and compression and durability tests against: UV radiation, high temperatures, sulfate and freeze-thaw cycles. The results of all the tests and the conclusions that have been drawn are also given. All the above are enriched by photographic material, tables and diagrams.