Progettazione e sviluppo di nuovi impasti per materiali ceramici tradizionali

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Uno dei più gravi problemi relativi i rifiuti industriali e urbani riguarda il loro impatto con la sicurezza umana e con l’ambiente.
La natura pericolosa di alcuni rifiuti necessita di trattamenti idonei a renderli inerti e anche i rifiuti non pericolosi necessitano di un’accurata valutazione.
La possibilità di riciclare materiali di scarto risulta vantaggiosa sotto diversi punti di vista.
La crescente produzione di rifiuti, il loro stoccaggio nell’ambiente e il risparmio delle risorse naturali sono infatti importanti problemi che potrebbero essere risolti, almeno parzialmente, con il riciclaggio.
Il presente studio ha esplorato la possibilità di utilizzare scarti di vetro da imballaggio e da tubi catodici, provenienti dalla raccolta differenziata, in impasti ceramici da gres porcellanato.
Il carattere innovativo della ricerca consiste nel recuperare tali scarti, risolvendo parzialmente i problemi legati al loro stoccaggio.
I materiali ceramici tradizionali, quali piastrelle e laterizi, dal momento che sono costituiti da miscele di argille naturali che hanno un ampio range composizionale, sono caratterizzati da una microstruttura eterogenea.
Per tale ragione questi prodotti possono tollerare piuttosto bene la presenza di diverse tipologie di materiale di scarto, anche in percentuali elevate. Inoltre le alte temperature di sinterizzazione normalmente impiegate, superiore a 1000°C, dovrebbero promuovere l’efficienza dell’incorporazione degli scarti nella matrice ceramica.
In particolare le piastrelle in gres porcellanato, caratterizzate da un assorbimento di acqua molto basso, inferiore allo 0,5%, sono prodotte con un ciclo di cottura che raggiunge i 1200°C. in tal modo, la grande quantità di matrice vetrosa che si produce è in grado di inglobare in modo efficiente i materiali riciclati.
L’addizione di scarti negli impasti ceramici, proposta nella tesi, comporta inoltre una riduzione del consumo delle sempre più scarse e costose materie prime naturali.
Nel lavoro, è stato scelto come materiale di riferimento un impasto da gres porcellanato commerciale.
Altri impasti sono stati poi formulati utilizzando il vetro da imballaggio e da tubi catodici in parziale sostituzione delle materie prime fondenti (feldspati).
Il comportamento in cottura dei vari impasti è stato determinato sulla base del ritiro lineare e d’acqua determinato secondo la norma attualmente in vigore per le piastrelle ceramiche (ISO 10545-3).
I campioni che hanno evidenziato le migliori curve di greificazione sono stati studiati in modo più approfondito, determinando la loro composizione mineralogica e le caratteristiche meccaniche.

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