![](https://static.wixstatic.com/media/ad1a2d_8405f6072cf2465d98ec0b2d99b0a08e.jpg/v1/fill/w_800,h_533,al_c,q_85,enc_auto/ad1a2d_8405f6072cf2465d98ec0b2d99b0a08e.jpg)
Etapa 3
BIOCOMPOZITE DIN RESURSE REGENERABILE
CERCETÄ‚RI ÅžI SOLUÅ¢II AVANSATE PENTRU CREÅžTEREA EFICIENÅ¢EI ENERGETICE A CLÄ‚DIRILOR Bio4Build
Universitatea "Dunărea de Jos" din Galaţi
Facultatea de Inginerie şi Agronomie din Brăila
Departament: Mediu, Inginerie Aplicată şi Agricultură
RAPORT ÅžTIINÅ¢IFIC ÅžI TEHNIC (RST 3)
FAZA DE EXECUÅ¢IE NR. 3
Elaborare model experimental panou compozit (structura tip sandwich) cu proprietăţi termoizolante utilizat la placările exterioare ale clădirilor.
Activitatea 3.1.
Elaborare variante experimentale de laborator pentru obţinerea materialelor compozite pentru feţele de lucru ale panourilor (partea 2)
Parteneri implicaţi:
Universitatea "Dunărea de Jos" din Galaţi - Coordonator
​Centrul de Cercetare CERTINCON S.R.L. - Partener 1
Activitatea 3.2..
Verificarea variantelor de prindere ÅŸi asamblar a miezului ÅŸi feÅ£elor de lucru în structura compozită tip panou
Studiu privind tipurile de fibre şi răşini utilizate la obţinerea materialelor compozite pentru izolarea termică a clădirilor
Parteneri implicaţi:
Universitatea "Dunărea de Jos" din Galaţi - Coordonator
Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi Iaşi - Partener 1
Activitatea 3.3.
Elaborare variante experimentale de panouri tip sandwich: dimensiune panou: 300 x 300 mm (partea 1) a miezului ÅŸi feÅ£elor de lucru în structura compozită tip panou
Parteneri implicaţi
Universitatea "Dunărea de Jos" din Galaţi - Coordonator
Centrul de Cercetare CERTINCON S.R.L. - Partener 1
Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi Iaşi - Partener 2
Activitatea 3.4.
Testarea in situ: analiza comportării sistemului perete panou în diferite condiÅ£ii ale mediului ÅŸi la acÅ£iuni mecanice, vânt – partea 2
Parteneri implicaţi
Universitatea "Dunărea de Jos" din Galaţi - Coordonator
Centrul de Cercetare CERTINCON S.R.L. - Partener 1
Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi Iaşi - Partener 2
​
REZUMAT
​
În cadrul etapei a treia a proiectului au fost realizate activităţi de cercetare industrială care au vizat îndeplinirea următoarelor obiective: realizarea unor probe de materiale compozite care să poată fi ataÅŸate la structurile miez formate în etapele anterioare, cu proprietăţi de rezistenţă mecanică corespunzătoare ÅŸi rezistenţă la factorii de mediu (umiditate, temperaturi extreme etc.); verificarea variantelor de prindere si asamblarea miezului de fetele de lucru în structura compozită tip panou; elaborarea variantelor experimentale de panouri tip sandwich dimensiunea panoului 300x300 - partea 1; testarea in situ: analiza comportarii sistemului perete panou în diferite conditii ale mediului si la acÅ£iuni mecanice, vânt; concluzii obÅ£inute pe parcursul implementării proiectului.
În scopul dezvoltării unei tehnologii flexibile de obÅ£inere a unor panouri compozite (structură tip sandwich) cu performanÅ£e bune în procesul de izolare termică a clădirilor, s-a stabilit ca structura materialului compozit să fie sub formă de panou tip sandwich (dimensiuni 30 x 30 x 10 cm), care implică un ansamblu de trei tipuri de elemente cu proprietăţi specifice, după cum urmează: obÅ£inerea unor materiale compozite pentru fetele panourilor - fibre celulozice secundare - din hârtii ÅŸi cartoane reciclate din cutii de carton ondulat; agenÅ£i de retenÅ£ie - Cartaretine (dimethylamino-hydroxypropyl - diethylenetriamine); agenÅ£i de încleiere - Aquapel (alchil dimer cetenă); agenÅ£i pentru creÅŸterea rezistenÅ£ei în stare umedă - răşină poliamidaminepiclorhidrină – Kymene; răşini polimerice de tipul ureo ÅŸi melamin formaldehidice (Kronocol SU6C ÅŸi Kronocol SU66) pentru tratarea la suprafaţă a materialelor compozite.
Cu privire la proprietăţile de izolare termică, mostrele obÅ£inute au înregistrat valori ale coeficientului de conductivitate termică între 0,0734 W/(mK) ÅŸi 0,1353 W/(mK), comparabile cu ale materialelor care se utilizează în prezent la izolarea termică a clădirilor.
Analizând rezultatele s-a ajuns la concluzia că structura sandwich formată prezintă proprietăţi foarte bune de rezistenţă la umiditate, pătrunderea apei în panoul compozit după 48 ore ÅŸi în condiÅ£ii de presiune de 2 atm., fiind zero
Cercetările la faza de laborator au urmărit realizarea de compozite pe baza de fibre celulozice reciclate, răşini melamino-formaldehidice ÅŸi aditivi din care sa se poată obÅ£ine si prin utilizarea microundelor miezul ÅŸi feÅ£ele structurilor tip ”sandwich”.
Noutatea tipurilor de compozite obÅ£inute la faza de laborator este aceea ca în procesul de realizare a acestora se valorifică superior maculatura sau deÅŸeurile de plante textile în biocompozite ce pot forma structuri de tip miez-manta utilizate în construcÅ£ii.
Biocompozitele rezultate sunt ecologice, nu dăunează mediului înconjurător, la sfârÅŸitul duratei de utilizare a reperelor fabricate din acestea, materialul fibros din compoziÅ£ia lor, se descompune, sub acÅ£iunea bacteriilor din sol.
Au fost făcute verificări privind modul de prindere ÅŸi asamblare a miezului ÅŸi feÅ£elor de lucru în structura compozita tip panou. Acestea au fost caracterizate prin următoarele analize fizico-mecanice:
-
capacitatea de umflare a plăcilor menÅ£inute în apă la 200C, timp de 2 ore;
-
capacitatea de absorbÅ£ie a umezelii prin menÅ£inerea plăcilor în atmosferă de vapori saturaÅ£i timp de 24 ore la temperatura de 200C;
-
rezistenta la şoc Charpy a epruvetelor obţinute din plăci conform SR EN ISO 179-1:2000;
-
rezistenÅ£a la încovoiere conform ASTM :D 790 – 03.
Din analizele realizate s-a observat o scădere a conÅ£inutului de umiditate proporÅ£ional cu timpul de termopresare. Aceasta este cuprinsă între 4.8-7.6%. S-a optat ca variantă optimă, proba 2 compusa din 12,5 g maculatura, 2,4 g răşină SM10 solidă, 5 g sol. 3,3 % NH4Cl, presare la rece la 100 atm, microunde 2 min MH, îndeplinind toate condiÅ£iile impuse la un timp de presare scăzut. Pentru determinarea rezistenÅ£ei la încovoiere a plăcilor s-a realizat un compozit optimizat sub forma de epruvete cu grosimea de 2.5 mm. A fost nevoie să fie modificaÅ£i parametrii de lucru în procesul de termopresare în funcÅ£ie de grosimea probei.
Elaborarea variante experimentale de panouri tip sandwich: dimensiune panou 300x300mm - partea 1.
Pentru obţinerea de noi variante s-au ales următoarele materiale: diatomit pulbere, perlit expandat, fibre vegetale din tulpini de paie tocate, şrot din floarea soarelui, rumeguş, acizi graşi din floarea soarelui, ulei de in si apa.
S-au obÅ£inut patru probe cu densităţi cuprinse între 0,272 -0,358 ÅŸi coeficienÅ£i de conductivitate termică la temperatura de 100C între 0,0736-0,1680, iar la temperatura de 230C, 0,0776-0,1702.
Cele mai bune rezultate au fost obţinute la proba 3 compusă din şrot de floarea soarelui, rumeguş, acizi graşi , ulei de in şi apă; anume, coeficientul de conductivitate termică la temperatura de 100C valoarea de 0,0736, iar la temperatura de 230C 0,0776. Aceste probe au fost testate şi la impermeabilitate rezultatele fiind satisfăcătoare.
Pentru o verificare mai amănunţită s-a apelat şi la analiza cu elemente finite folosită pentru abordarea numerică a problemei ALGOR v23. Această platformă de analiză cu elemente finite analizează o gamă extrem de variată de probleme, printre care şi problemele de transfer termic staţionar sau tranzitoriu. S-au realizat diagrame de flux termic şi temperaturi pe perete suport placat cu panouri termoizolante.Peretele suport a fost ales unul de zidărie de cărămidă şi unul din beton.
În urma analizei s-a ajuns la concluzia ca panoul aplicat pe peretele din zidărie se comporta bine, spre deosebire de cel de beton. Daca peretele din zidărie de cărămidă este protejat de îngheÅ£, la peretele din beton nu este suficient panoul de grosime 2,5 cm.
Testarea in situ: analiza comportării sistemului perete panou în diferite condiÅ£ii ale mediului ÅŸi la acÅ£iuni mecanice-partea 2 Pentru a face aceasta testare am aplicat pe un perete exterior din cărămidă doua panouri compuse din miez si fete. Prinderea panourilor a fost făcută cu dibluri, neînregistrându-se fisuri în panou, dar ÅŸi orificiile realizate nu au prezentat ÅŸtirbiri sau alte neconformităţi.
Panourile au fost supuse la condiÅ£iile atmosferice cu ploaie, ninsoare, fiind temperaturi intre -80C si 100C pe o perioada de 14 zile. În toată aceasta perioadă panourile nu au prezentat pete de umiditate ÅŸi nu s-au fisurat, păstrând proprietăţile fizice.
Concluzia la care s-a ajuns este că, plăcile compozite se pot utiliza pentru placarea suprafeţelor plane ale elementelor de construcţie.
​
Această lucrare a fost realizată prin programul Parteneriate in domenii prioritare-PN II, derulat cu sprijinul MEN-UEFISCDI, proiect nr. 93/2014
![](https://static.wixstatic.com/media/ad1a2d_8bb1d586ea77422985bc89e531433307.jpg/v1/fill/w_360,h_329,al_c,q_80,usm_0.66_1.00_0.01,enc_auto/ad1a2d_8bb1d586ea77422985bc89e531433307.jpg)