Ismena Cieśla
Zespół badawczy MSAGroup w składzie: dr inż. Martyna Janek, dr inż. Joanna Styczeń, dr inż. Joanna Fronczyk, dr Rafał Panek oraz prof. Wojciech Franus, prowadzi prace nad nowoczesnymi kompozytami cementowymi. Poszukują dodatków mineralnych – takich jak zeolity, popioły lotne czy żużle – które mogą zastąpić część głównych składników cementu. Stawka jest wysoka, bo produkcja jednej tony cementu oznacza emisję nawet tony dwutlenku węgla do atmosfery.
– W laboratorium Argonne mogliśmy przeprowadzić pomiary, których nie jesteśmy w stanie zrobić w Polsce. To laboratorium ma ponad 30 unikalnych linii badawczych wykorzystujących światło synchrotronowe – miliony razy mocniejsze od promieni docierających do nas ze Słońca – tłumaczy prof. Wojciech Franus, kierownik Katedry Inżynierii Materiałów Budowlanych i Geoinżynierii Politechniki Lubelskiej. – Skupiliśmy się na badaniu przemian chemicznych i mineralnych w mieszaninach cementu portlandzkiego, zeolitów i wody.
Próbki do eksperymentów przygotowywano w rurkach o średnicy zaledwie 2 mm. Różniły się one proporcjami składników, a następnie były „prześwietlane” promieniowaniem rentgenowskim, by śledzić zmiany zachodzące zarówno na powierzchni, jak i w głębi materiału.
– W pierwszej fazie rejestrowaliśmy zmiany co pięć minut, później co godzinę przez 48 godzin. Interesowały nas produkty mineralne tworzące się w pierwszych minutach i godzinach dojrzewania zaczynów cementowych, zwłaszcza faza C-S-H, której struktura wpływa na wytrzymałość materiału – wyjaśnia prof. Franus. – Nasze eksperymenty wykazały, że zeolity – w zależności od typu struktury krystalicznej – mogą zastąpić od 15 do 30 proc. cementu.
Badania Politechniki Lubelskiej to krok w stronę ograniczenia emisji CO₂ w branży budowlanej i stworzenia trwalszych, a jednocześnie bardziej przyjaznych środowisku materiałów.
