Tekstiilijätteen hyödyntäminen geopolymeerikomposiiteissa

Abstract

Maailmassa rakennetaan jatkuvasti uusia rakennuksia käyttäen rakennusmateriaaleja, joiden valmistus ja käyttö saastuttavat ympäristöä. Erityisesti betonin valmistamiseen käytettävän sementin tuotanto tuottaa ilmakehään suuria määriä hiilidioksidia. Näiden saasteiden takia on pyritty löytämään uusia rakennusmateriaaleja, joiden valmistuksessa voidaan käyttää kierrätettäviä materiaaleja ja jotka saastuttavat ilmastoa vähemmän.

Toinen suuri maailmanlaajuinen ongelma on tekstiilijäte. Tekstiilijätettä syntyy maailmassa jatkuvasti valtavia määriä. Tekstiilijätettä syntyy suuria määriä esimerkiksi pikamuodin seurauksena. Lisäksi tekstiilijätteen kierrätys ja uudelleenkäyttö on vähäistä, joten se päätyy yleensä suoraan kaatopaikoille. Näiden syiden takia tässä tutkimuksessa on tutkittu geopolymeerikomposiitteja, joiden valmistuksessa on käytetty tekstiilijätettä.

Tutkimuksessa pyrittiin selvittämään geopolymeerikomposiittien ominaisuuksia, jotta saadaan selville niiden sopivuus rakennusteollisuuden materiaaleiksi. Komposiittien ominaisuuksia tutkittiin testaamalla niiden puristus- ja taivutuslujuuksia esikäsittelyn jälkeen. Ennen ominaisuuksien tutkimista geopolymeerikomposiittinäytteitä liotettiin hapossa sekä lämmitettiin uunissa, jotta saataisiin selville niiden hapon- ja lämmönkestävyysominaisuuksia.

Tutkimuksen tuloksista selvisi, että tekstiilikuitujen käyttö geopolymeerikomposiiteissa parantaa niiden taivutuslujuutta, mutta heikentää puristuslujuutta. Lisäksi tutkimuksessa selvisi, että komposiitit kestävät matalia lämpötiloja, mutta korkeita lämpötiloja ja happoja komposiitit kestävät huonosti. Näiden tulosten perusteella geopolymeerikomposiitit sopisivat rakennusteollisuuden materiaaleiksi korvaamaan betonia ainakin osittain. Suuria puristuslujuuksia vaativiin rakennusteollisuuden sovelluksiin komposiitteja ei kannata käyttää, mutta hyvän taivutuslujuuden ja kohtuullisen hyvän puristuslujuuden ansiosta ne saattaisivat sopia esimerkiksi katto- ja tukirakenteisiin.