Otpadno drvo iz srušenih objekata, odbačenog nameštaja i održavanja zelenih površina moglo bi da postane sirovina za termoizolacione maltere bez prirodnog peska.
Ilustracija (Foto: AI generated)
Istraživači iz Kine ispitali su materijal u kojem reciklirani drvni prah u potpunosti zamenjuje sitni agregat, dok vezivo čine sulfoaluminatni cement sa visokim sadržajem belita i građevinski gips.
Rezultati pokazuju da se pažljivim izborom sastava može postići ravnoteža između male gustine, izolacionih svojstava i čvrstoće.
Oglas
Takav pristup omogućava ponovno korišćenje drvnog otpada i smanjuje potrebu za prirodnim peskom. Međutim, povezivanje drveta i cementa nosi određene izazove. Organske materije iz drveta mogu da uspore hidrataciju, odnosno reakciju cementa sa vodom, dok jako alkalna sredina doprinosi razgradnji biljnih ćelijskih zidova.
Odabrani cement brzo razvija ranu čvrstoću i ima nižu alkalnost od portland cementa, što može da ublaži ove probleme. Gips je korišćen za regulisanje hidratacije i razvoja svojstava maltera.
Za eksperiment je drvo iz tri izvora usitnjeno, samleveno i prosejano na čestice veličine od 0,15 do 4,75 milimetara, a zatim pomešano u jednakim masenim udelima.
Pripremljeno je 15 mešavina, sa odnosom mase drvnog praha i ukupnog veziva od 1:12, 1:9 i 1:6. Udeo gipsa kojim je zamenjen cement kretao se od nula do 20%. Količina vode prilagođavana je radi uporedive obradivosti, a korišćen je i superplastifikator.
Povećanje udela drveta smanjivalo je gustinu očvrslog maltera i prolaz toplote. Pri zameni 10% cementa gipsom, prelazak sa odnosa drveta i veziva 1:12 na 1:6 smanjio je suvu gustinu za 20,59%. Najniža izmerena toplotna provodljivost iznosila je 0,149W/(m·K), pri odnosu 1:6 i zameni 20% cementa gipsom.
Pri istom udelu gipsa, mešavina sa najmanje drveta imala je provodljivost od 0,379W/(m·K), pa je smanjenje dostiglo 60,69%. Izolacioni efekat povezan je sa poroznom strukturom drvnih čestica i većim udelom vazduha u materijalu.
Drvni prah poboljšao je i zadržavanje vode u svežem malteru. Najviša vrednost, 99,22%, zabeležena je pri odnosu 1:6 i zameni 15% cementa gipsom. Ipak, veća količina drveta nepovoljno je uticala na čvrstoću i otpornost očvrslog materijala na vodu.
Pri 10% gipsa, povećanje odnosa drveta i veziva sa 1:12 na 1:6 snizilo je pritisnu čvrstoću posle 28 dana sa 26,8 na 20,2MPa.
Najveće vrednosti pritisne i savojne čvrstoće, 26,8 i 8,6MPa, postignute su pri odnosu 1:12 i zameni 10% cementa gipsom. Veći udeo gipsa uglavnom je pogoršavao otpornost na vodu.
Sve mešavine sa najviše 10% gipsa zadržale su koeficijent omekšavanja od najmanje 0,65, čime su zadovoljile osnovni zahtev za vodootpornost termoizolacionog maltera prema kriterijumu korišćenom u radu. Taj koeficijent pokazuje odnos pritisne čvrstoće vodom zasićenog i suvog uzorka.
Analize mikrostrukture pokazale su da veća količina drveta narušava kontinuitet cementne matrice i stvara lokalne zazore na spoju drvnih čestica i veziva.
Promene skupljanja pri sušenju zavisile su od sastava: pri najmanjem udelu drveta povećanje gipsa smanjivalo je skupljanje, dok je pri najvećem udelu ono najpre raslo, a zatim opadalo. Autori naglašavaju da su na rezultate, pored gipsa, uticale i promene količine vode i superplastifikatora.
Kao najuravnoteženiji sastav izdvojena je mešavina sa odnosom drvnog praha i veziva 1:9 i zamenom 10% cementa gipsom. Njena suva gustina iznosila je 992,19kg/m3, toplotna provodljivost 0,253W/(m·K), a pritisna čvrstoća posle 28 dana 23,8MPa. Autori je smatraju pogodnom za dalja ispitivanja primene u lakim termoizolacionim malterima.
Ispitivanja su obuhvatila čvrstoću do 28 dana, otpornost nakon 48 sati potapanja i skupljanje tokom 60 dana. Pre šire primene potrebno je proveriti dugoročnu trajnost, naročito pri smenjivanju kvašenja i sušenja, smrzavanju i odmrzavanju, dugotrajnom kontaktu sa vodom i biološkim uticajima.
Dalja istraživanja obuhvatiće i prethodno kvašenje drvnog praha i preciznije prilagođavanje količine vode.
