Ottimizzazione di processo per la produzione di geopolimeri mediante pressatura

I materiali ad attivazione alcalina e i geopolimeri sono materiali prevalentemente amorfi ottenuti da precursori allumino-silicatici e attivatori alcalini in forma solida o liquida. Questa tesi si pone come obiettivo quello di studiare lo sviluppo dei materiali geopolimerici ottenuti per pressatura che abbiano caratteristiche analoghe o paragonabili alle tradizionali piastrelle ceramiche. In particolare, si è optato per il metacaolino come materiale precursore, addizionandolo con riempitivi (filler) provenienti da scarti ceramici e miscelando lo stesso con attivatori di diversa natura sia solidi che liquidi (nel caso del silicato di sodio) e di differente composizione chimica (idrossido o silicato di sodio e miscela dei due). Sono state testate diverse formulazioni al fine di ottimizzare il più possibile le caratteristiche finali del prodotto. In particolare, sono stati considerati alcuni parametri di processo per la preparazione dei materiali pressati, quali: il rapporto tra liquido e solido (L/S=0.18-0.25) e diverse pressioni di pressatura tra 20 e 50 MPa. Si sono anche valutate diverse temperatura di consolidamento sempre condotto in condizioni di sigillatura, quali temperatura ambiente (RT=25°C), 50°C, 70°C e 200°C. Si sono quindi analizzate le caratteristiche microstrutturali, di densità geometrica, assorbimento di acqua, stabilità dei campioni in acqua dei provini ottenuti. Sono state inoltre analizzate caratteristiche quali la rottura a flessione e la caratterizzazione chimica dei singoli mix attraverso l’utilizzo di analisi SEM, XRD e IR. Si è osservato come l’utilizzo della tecnica di formatura per pressatura sia una via percorribile per l’ottenimento di materiali che abbiano buone caratteristiche microstrutturali e contemporaneamente abbiano una produzione più sostenibile sia a livello ambientale che economico.