Manja težina i bolja toplotna izolacija zvuče kao poželjne osobine svakog elementa koji se koristi za zidanje. Ipak, do njih se ne dolazi bez kompromisa: materijal postaje porozniji, više upija vodu i gubi deo čvrstoće. Upravo je taj odnos ispitan u novom radu o pečenoj glinenoj cigli.
Ilustracija (Foto: AI generated)
Autori M. M. Ahmed i Ahmed M. Ebid proveravali su kako jedna vrsta organskog otpada utiče na svojstva cigle tokom pečenja. Reč je o prahu dobijenom od kora pomorandže, koje su nakon pranja, sušenja i mlevenja delimično zamenile glinu u smeši.
Istraživanje je obuhvatilo pet receptura: kontrolnu bez dodatka, kao i uzorke sa 2,5%, 5%, 7,5% i 10% praha kore pomorandže.
Oglas
Za svaku mešavinu izrađen je 21 uzorak, a zatim su cigle pečene na 700, 800 i 900 stepeni Celzijusa. Praćena je njihova zapreminska masa, poroznost, upijanje vode, skupljanje, čvrstoća na pritisak, kao i toplotna svojstva.
Kada organska materija izgori u peći, ona u strukturi cigle ostavlja pore. Zbog toga se sa povećanjem udela kore pomorandže smanjuje masa proizvoda. Kod uzoraka pečenih na 900 stepeni, zapreminska masa kontrolne cigle iznosila je 1.922kg/m3, a kod mešavine sa 10% dodatka pala je na 1.313kg/m3.
Takva struktura ima važnu prednost za termoizolaciju. Toplotna provodljivost kod standardne cigle pečene na 900 stepeni iznosila je 0,80W/mK, dok je kod uzorka sa najvećim udelom organskog dodatka smanjena na 0,42W/mK. Vazduh u porama usporava prenos toplote, pa materijal može imati primenu tamo gde je važna bolja izolacija i manja masa zida.
Međutim, veći broj šupljina utiče i na ponašanje u kontaktu s vodom. Upijanje hladne vode poraslo je sa 13,9% kod kontrolnog uzorka na 23,58% kod cigle sa 10% praha kore pomorandže. Poroznost je u istim uslovima povećana sa 26,6% na 32,88%.
Smanjenje čvrstoće na pritisak predstavljalo je očekivanu posledicu. Kontrolna cigla pečena na 900 stepeni dostigla je 20,76MPa, dok je uzorak sa 10% dodatka imao 10,68MPa. Viša temperatura pečenja ublažila je taj efekat, jer se pri 900 stepeni glinena matrica bolje povezuje i dobija čvršću strukturu.
Mikroskopska analiza pokazala je razliku između manjeg i većeg udela dodatka. Kod mešavine sa 2,5% kore pomorandže uočene su uglavnom sitne, izolovane pore, dok su pri udelu od 10% nastale znatno veće i međusobno povezane šupljine, veličine do približno 44 mikrometra.
One direktno objašnjavaju lakši materijal i manju toplotnu provodljivost, ali i pad mehaničke otpornosti.
Prema zaključku autora, najpovoljniji odnos svojstava daje 5% do 7,5% praha kore pomorandže uz pečenje na 900 stepeni.
Takva cigla mogla bi da bude pogodna za nenosive pregradne zidove i lake elemente omotača zgrade, ali su pre eventualne šire primene potrebna dodatna ispitivanja otpornosti na smrzavanje, vlagu, hemijske uticaje i dugotrajna opterećenja.
