Παρασκευή και έλεγχος κονιαμάτων με παραδοσιακές &amp; σύγχρονες κονίες με χρήση βιο-ινών σε περιβάλλον φθοράς
Creators: name: Γούλας, Δημήτριος Χρήστου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Κονιάματα
Βιο-ίνες
Φθορά
Mortars
Bio-fibers
Wear

description: Στην παρούσα διπλωματική εργασία διερευνάται η επίδραση φυσικών προσθέτων φυτικής προέλευσης (βιο-ίνες μαύρης πεύκης &amp; κάνναβης) καθώς και αδρανών μεγέθους άμμου (περλίτης) σε κονιάματα με παραδοσιακές και σύγχρονες κονίες. Η χρήση ινών και άλλων προσθέτων (τεμάχια ξύλου, αχύρου, καλαμιού, τρίχες ζώων κ.α.) στα ασβεστοκονιάματα είχε ξεκινήσει ήδη από την αρχαιότητα με σκοπό την βελτίωση ορισμένων τελικών ιδιοτήτων των αναμιγμάτων όπως π.χ. σταθερότητα όγκου, εφελκυστική αντοχή κ.λ.π.. Σήμερα η προσθήκη διαφόρων τύπων ινών εφαρμόζεται συστηματικά για την παραγωγή και σύνθεση κονιαμάτων π.χ. επιχρίσματα, καθώς και σε σκυροδέματα ειδικής χρήσης και προορισμού. Συγκεκριμένα, στην εν λόγω εργασία μελετάται η επίδραση της προσθήκης ποσοστού 1,5% κ.ο. μίγματος βιο-ινών μαύρης πεύκης και κάνναβης καθώς και η χρήση του περλίτη ως αντικατάσταση μέρους των συμμετεχόντων αδρανών άμμου στις ιδιότητες των κονιαμάτων ύστερα από έκθεσή τους σε περιβάλλον φθοράς. Παρασκευάστηκαν συνολικά 6 συνθέσεις κονιαμάτων και ελέγχτηκαν οι ιδιότητες τους σε νωπή (εργασιμότητα, περιεκτικότητα σε αέρα, χρόνος ζωής) και σε σκληρυμένη κατάσταση (συστολή ξήρανσης, φυσικό-μηχανικά χαρακτηριστικά). Οι έλεγχοι των φυσικών (τριχοειδής αναρρίχηση, πορώδες, απορροφητικότητα, ειδικό βάρος) και των μηχανικών χαρακτηριστικών τους (δυναμικό μέτρο ελαστικότητας, δοκιμή αντοχής σε κάμψη-θλίψη) πραγματοποιήθηκαν τόσο στις συνθέσεις μετά από ωρίμανση όσο και στις συνθέσεις ύστερα από έκθεσή τους σε κύκλους ύγρανσης/ξήρανσης και αλατονέφωσης, με περιεκτικότητα NaCl 3%, σε ηλικίες 28 και 90 ημερών. Μέχρι την ηλικία των 90 ημερών πραγματοποιήθηκαν 15 κύκλοι ύγρανσης/ξήρανσης και 4 κύκλοι αλατονέφωσης. Επιπλέον στις συνθέσεις που τοποθετήθηκαν σε περιβάλλον φθοράς μετρήθηκε η μεταβολή βάρους (%) των δοκιμίων καθώς και η μεταβολή της ταχύτητας των υπερήχων για το διάστημα διενέργειας των κύκλων. Τα αποτελέσματα αξιολογήθηκαν συγκριτικά προκειμένου να διαπιστωθεί η καταλληλότητα χρήσης των συγκεκριμένων προσθέτων (βιο-ίνες &amp; περλίτης) στα κονιάματα ασβέστου και η επίδραση τους στις τελικές ιδιότητές τους. Προέκυψε ότι, η εφαρμογή τους σε συνδυασμό με τον ορθό σχεδιασμό των συνθέσεων είναι δυνατόν να βελτιώσουν τη συμπεριφορά των κονιαμάτων τόσο σε νωπή όσο και σε σκληρυμένη κατάσταση. Βάση των αποτελεσμάτων οι ίνες/τεμάχια μαύρης πεύκης βελτιώνουν σημαντικά και τις τρεις ιδιότητες σε νωπή κατάσταση όπως επίσης την σταθερότητα όγκου και τα μηχανικά χαρακτηριστικά σε σκληρυμένη κατάσταση. Η χρήση ινών κάνναβης, βελτιώνει αρκετές από τις ιδιότητες των συνθέσεων, παρά την λήψη μικρότερων τιμών δεν κρίνεται αρνητική καθώς βρίσκονται σε αποδεκτά όρια για ορισμένες χρήσεις. Τέλος με την προσθήκη περλίτη βελτιώνεται αρκετά το ειδικό βάρος των συνθέσεων, το οποίο μεταβάλλεται, χαρακτηρίζοντας τα κονιάματα ως ελαφροβαρή
description: In this thesis, the effect of natural additives of plant origin (black pine &amp; hemp bio-fibers) as well as sand-sized aggregates (perlite) on mortars with traditional and modern mortars is investigated. The use of fibers and other additives (pieces of wood, straw, reed, animal hair, etc.) in lime mortars had already started since ancient times to improve certain final properties of the mixtures such as e.g., volume stability, tensile strength, etc. Today, the addition of various types of fibers is systematically applied for the production and composition of mortars, e.g., coatings, as well as in special use and destination concretes. Specifically, in this paper the effect of adding a percentage of 1.5% c.o. is studied. mixture of black pine and hemp bio-fibers as well as the use of perlite as a replacement for part of the participating sand aggregates on the properties of mortars after exposure to a wear environment. A total of 6 mortar compositions were prepared and their properties were tested in the fresh (workability, air content, workable life) and in the hardened state (drying shrinkage, physico-mechanical characteristics). The checks of their physical (capillary climbing, porosity, absorbency, specific gravity) and mechanical characteristics (dynamic modulus of elasticity, flexural-compressive strength test) were carried out both on the cured compositions and on the compositions after exposure to wetting/drying cycles and salt spray, with a NaCl content of 3%, at ages of 28 and 90 days. Up to the age of 90 days, 15 wetting/drying cycles and 4 salt spray cycles were performed. In addition, in the compositions placed in a wear environment, the change in weight (%) of the samples was measured as well as the change in the speed of ultrasound for the duration of the cycles. The results were evaluated comparatively to establish the suitability of using the specific additives (bio-fibers &amp; perlite) in lime mortars and their effect on their final properties. It turned out that, their application in combination with the correct design of the compositions is possible to improve the behavior of the mortars both in the fresh and in the hardened state. Based on the results, black pine fibers/pieces significantly improve all three properties in the fresh state as well as volume stability and mechanical properties in the hardened state. The use of hemp fibers improves several of the properties of the compositions, despite obtaining smaller values it is not considered negative as they are within acceptable limits due to the intended use. Finally, with the addition of perlite, the specific weight of the compositions improves considerably, which changes, characterizing the mortars as lightweight.