A MARIO GIACOMO LEVI ÉRMES A MAPEFAST ULTRA
Ezt a díjat Mario Giacomo Levi professzor emlékének tiszteletére hozták létre, a köz- és ipari kutatási terület olyan két képviselőjének adják, akik együttesen dolgoztak közös kutatási projekten és azt ipari szinten sikeresen bevezették.
Mario Giacomo Levi
Padovában született 1878-ban, 1921-ben a Bolognai Egyetem Kémiai Technológia professzora lett. 1922-ben megalapította az Ipari Kémiai Főiskolát. 1946-ban az Olasz Kémiai Társaság lombardiai részlegének elnöke lett, majd 1950-ben Nemzeti Elnöke lett. 1954-ben halt meg.
A díjat még 2018-ban a MAPEFAST ULTRA® termékünk nyerte el, mely egy, a Mapei által a Padovai Egyetemmel (Észak-Olaszország) együttműködve kifejlesztett adalékszer.
A GŐZÉRLELÉSŰ BETON ALTERNATÍVÁJA
Az építési technológia olyan anyagokat igényel, amelyek egyre nagyobb teljesítményt, tartósságot és környezetvédelmi kompatibilitást nyújtanak. A beton gyártásához, amely a 13 milliárd m3/év előállításával a világon a legelterjedtebben használt anyag, ma már általánosan felhasználásra kerülnek adalékszerek a tulajdonságok módosítására és a kívánt teljesítmény-tulajdonságok elérése érdekében.
Előregyártott beton esetében a betonelemeket olyan gyártási technológia alkalmazásával állítják elő, amelyekben a beton érlelési és szilárdulási fázisait 50-70 °C hőmérsékleten gőzzel gyorsítják.
Ezzel a módszerrel lehetőség van az elemek kizsaluzására már 12 óra múlva és ismételhető a gyártási ciklus.
Az érleléshez szükséges gőz előállítása azonban költséges mind a felhasznált energia, mind a technológia kialakítása, fenntartása szempontjából. Ezen kívül a gőz érlelésű elemeken a plasztikus fázis alatt a gőz által kiváltott feszültségek miatt mikrorepedések jelennek meg, amelyek csökkentik a beton mechanikai tulajdonságait és tartósságát.
A Padovai Egyetem tudományos támogatásával a Mapei kifejlesztett egy új adalékszert, a MAPEFAST ULTRA®-t, amely segít leküzdeni a gőzérlelés okozta problémákat.
Az adalékszer egy olyan víz-szuszpenzió, amely komplex hidratált szilikátokból álló nanorészecskéket tartalmaz, melyek jelentősen felgyorsítják a hidratációt és így a cement szilárdulását, gőzérlelés nélkül is.
A cement tömegére számított 2-5% MAPEFAST ULTRA®-val teljesen ki lehet váltani a gőzérlelést, és ugyanannyi idő alatt jobb mechanikai tulajdonságokkal és tartóssággal jellemezhető betonelemeket készülnek.
A gőzérlelési ciklus kiküszöbölésével 12-15%-kal csökkenthető az előregyártott betonelemek előállítása során a légkörbe kibocsátott CO2mennyisége.
Miután a MAPEFAST ULTRA®-ban jelenlévő hidratált szilikát nanorészecskék belekerülnek a pépbe, a cement hidratációs fázisát katalizálják. Ezt a mechanizmust „mag katalízis” -nek hívjuk, ami csökkenti a kezdeti ún. „indukciós periódust”, ahol a hidratálási reakciók ténylegesen megakadályozhatók.
Ez a hatás egy másik hidratációs mechanizmussal társul, amely a heterogén nukleációtól a homogén nukleációig terjed, pozitív hatással van a hidratált cementpép mikrostruktúrájára. A létrejött termék áteresztő képessége lecsökken, így a víz és az agresszív anyagok behatolása redukálódik.
Az új termék szintézisének folyamata hidratált szilikátok kicsapása olyan oldatból, amely egy poliéter-karboxilát-alapú polimert tartalmaz, amely a nano méretű hidratált szilikátokat diszpergálja a kialakulásától kezdve (alulról felfelé történő szintézis).
A rézionok kalciummal kombinálva történő bevezetése jelentősen megnöveli a nanokristályok fajlagos felületét (250-400 m2/g), és ennek eredményeként rendkívül reaktívvá és hatékonnyá válnak.
Az új termék hatásmechanizmusát fejlett analitikai technikákkal, pl. a Synchrotron XRD-µ tomográfiával vizsgálták.
Az új termék névleges gyártási kapacitása a Mapei medgiliai gyárában (Milánó közelében) 10 000 liter/nap, ami a piaci keresletnek megfelelően tovább növelhető.
Jelenleg leginkább a Skandináv országokban forgalmazzák a terméket, ahol a beton mechanikai szilárdságának fejlődésében bekövetkezett késedelem a rideg hőmérsékleti viszonyok miatt kritikussá válhat, de más országok is nagy érdeklődést mutattak.
Az új termékre nemzetközi szabadalmat nyújtottak be (WO 2015/086453), amely már az Egyesült Államokban szabadalmat kapott (US 9617185).
Az új termék tudományos szempontjai számos tanulmány tárgyát képezték, és az eredményeket már közzétették a következő kiadványokban:
Amilcare Collina, Giorgio Ferrari.Mapei SpA Kutatás & Fejlesztés