Projekti / Programi
01. januar 2004
- 31. december 2008
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.01.00 |
Tehnika |
Gradbeništvo |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T150 |
Tehnološke vede |
Tehnologija materialov |
| T152 |
Tehnološke vede |
Kompozitni materiali |
| T153 |
Tehnološke vede |
Keramični materiali in praški |
| T220 |
Tehnološke vede |
Gradbeništvo, hidravlika, priobalna tehnologija, mehanika zemljin |
| T270 |
Tehnološke vede |
Okoljska tehnologija, nadzor onesnaženja |
gradbeništvo, gradbeni proizvodi, lastnosti, metode preskušanj, procesi degaradacije, novi materiali, reciklaža, kulturna dediščina
Raziskovalci (18)
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
1502 |
Zavod za gradbeništvo Slovenije |
Ljubljana |
5866324000 |
10.454 |
Povzetek
Glavni cilji programa so razumevanje lastnosti gradbenih materialov in posledično tudi vplivanje nanje oziroma na obnašanje gradbenih proizvodov v različnih medijih in okoljih. Aktivnosti so pretežno usmerjene na štiri vsebinska področja, vendar se zaradi izrazite interdisciplinarnosti le-ta med seboj prepletajo ali dopolnjujejo.
• Raziskave na področju novih gradbenih materialov in tehnologij
V fokusu preiskav so materiali z izboljšanimi mehanskimi in trajnostnimi lastnostmi, v nekaterih primerih pa tudi materiali s popolnoma novimi funkcijskimi lastnostmi (npr. fazno spremenljivi materiali, samočistilni nanosi). Materiali oziroma proizvodi, ki so predmet raziskav, so organsko-anorganski cementni kompoziti, visokovredni betoni in malte, kovinske zlitine z izboljšanimi mehanskimi in korozijskimi lastnostmi, različne vrste prevlek za zaščito kovin in betona, ter različni kompozitni materiali. Pri razvijanju ali optimirannju nove generacije proizvodov vključujemo tudi dognanja iz področja nano-znanosti oziroma nanotehnologij. Velik poudarek je tudi na razvoju/raziskavah materialov za obnovo stavbne kulturne dediščine, predvsem historičnih ometov.
• Reciklirani materiali
Konstrukcijski materiali sicer v splošnem ne obremenjujejo okolja zaradi velike toksičnosti, temveč predvsem zaradi relativno velikih količin. Po drugi strani so gradbeni izdelki ravno zaradi tega primeren cilj za uporabo voluminoznih inertnih in nenevarnih odpadkov. Na tem področju izvajamo raziskave uporabnosti različnih industrijskih odpadkov v gradbeništvu, pretežno v betonih in cestogradnji (gradbeni odpadki, jeklarska žlindra, odpadni poliuretan, papirni in kameni mulj, odpadno steklo, žagovina, pepeli, polirni ostanki, različne vrste odpadne plastike...). V gradbeništvu je potrebno posebno pozornost posvetiti tudi trajnosti in stabilnosti materialov, saj se negativne posledice neprimerne uporabe lahko pokažejo šele čez več let, zato vse vrste odpadkov, namenjenih za gradbeništvo, preverjamo tudi v tem pogledu.
• Karakterizacija fizikalnih in kemijskih procesov v gradbenih materialih
Posamezne lastnosti gradbenih materialov so določene z različnimi fizikalnimi in kemijskimi procesi, ki se odvijajo med sintezo/izdelavo materialov (mikrostruktura, poroznost, struktura površinske plasti) in med njihovo vgradnjo/exploatacijo (vdor agresivnih snovi, mehanske in vremenske obremenitve). Pri naših raziskavah je poudarek predvsem na osnovnih degradacijskih procesih: zmrzlinsko propadanje betona, keramike in naravnega kamna, staranje polimernih materialov, lokalizirani korozijski procesi. Pri določenih novih vrstah materialov so nekateri degradacijski procesi kompleksnejši in vpliv posameznih parametrov manj definiran, vendar je poznavanje in predvsem zaviranje teh procesov za dolgotrajno stabilnost objektov nujno.
• Razvoj novih metod za ocenjevanje lastnosti materialov
Določenih fizikalnih in kemijske procesov ni mogoče spremljati/oceniti brez vzporednega razvoja novih merilnih metod, oziroma modifikacij znanih. Različne kompleksne procese tako spremljamo/karakteriziramo z izpopolnjenimi metodami (ion-selektivni senzorji, elektrokemijski šum, akustična emisijska spektroskopija), ali pa z implementacijo metod, ki so uveljavljene na drugih raziskovalnih področjih (mikroelektrodna elektrokemijska impedančna spektroskopija različne oblike NMR, nizko vakuumska SEM, EDS, FTIR). Razvijamo tudi metode za ovrednotenje učinkovitosti samočistilnih premazov in fazno spremenjivih materialov (t.i. PCM- phase change materials).
Pomen za razvoj znanosti
Velika večina naših raziskav je bila vključena v mednarodne projekte (predvsem v 5, 6. in 7. EU Okvirnem programu), kar dokazuje, da so bile raziskave pomembne za razvoj znanosti v širšem smislu. Usmeritve gradbeništva pri nas so bile bolj ali manj podobne tistim v tujini: razvoj novih materialov in tehnologije, boljša energetska učinkovitost in zmanjšanje vplivov na okolje, iskanje možnosti za izboljšanje gradnje s tradicionalnimi in naravnimi materiali, reševanje specifičnih problemov povezanih s prenovo starejših objektov, oziroma ohranitvijo kulturne dediščine. Kljub temu, da so naše raziskave pretežno aplikativno usmerjene, smo na določenih segmentih obdržali neposreden stik z najnovejšimi znanstvenimi spoznanji, kar dokazujejo tudi objave v mednarodnih revijah najvišjega ranga posameznih področij. Izpostavimo lahko predvsem: - razvoj organsko-anorganskih kompozitnih materialov, - študij vplivnih parametrov pri alkalijsko-silikatni reakciji, - raziskave časovnega poteka korozije jekla v betonu, - karakterizacijo procesov napetostno-korozijskega pokanja, - razvoj in implementacijo različnih merilnih metod, - karakterizacijo degradacijskih procesov historičnih materialov in razvoj nadomestnih materialov, - študij imobilizacije toksičnih snovi pri uporabi industrijskih odpadkov v gradbeništvu, - uvajanje nanomaterialov na področje gradbeništva in s tem povezan razvoj ustreznih metod sinteze, aplikacije in meritev specifičnih lastnosti, - raziskave premazov in impregnacij za zaščito površin gradbenih materialov za trajnostni razvoj in izboljšanje okolja. Rezultati naših raziskav so prispevali tudi k osnovnemu znanju teh področij, oziroma delno tudi usmerjali glavne aktivnosti na posameznih segmentih. Vpliv rezultatov omenjenih raziskav na razvoj znanosti dokazujejo tudi citati v mednarodnih revijah najvišjega ranga in vpetost raziskovalcev kot stalnih recenzentov teh znanstvenih revij.
Pomen za razvoj Slovenije
Področje gradbeništva v vseh razvitih državah predstavlja močno industrijsko vejo, ki posredno vpliva tudi na velik krog ostalih industrijskih panog. Posebej tesno je gradbeništvo povezano z infrastrukturo v prometu, energetiki in komunalnih dejavnostih. Raziskave v okviru programa so zagotavljale neposreden stik z najnovejšimi raziskavami v svetu, predvsem v Evropi. S sodelovanjem v številnih mednarodnih projektih smo bili velikokrat vmesni člen med svetovnim tehnološkim razvojem in domačimi podjetji, oziroma smo neposredno prenesli pridobljeno znanje v industrijsko prakso. Stabilnost in varnost gradbenih objektov je že sama po sebi pomembna za trajnostni družbeno-ekonomski razvoj. Porušitev ali izrazita poškodovanost objektov (stavbe, infrastrukturni in industrijski objekti) med potresom bi lahko za dalj časa povzročila prekinitev gospodarskih dejavnosti države. Potrebno je omeniti, da bi bila v takem primeru relativno velika tudi verjetnost onesnaženj, oziroma ekoloških katastrof. Zato so raziskave na segmentu potresnega inženirstva pomembne za družbeno-ekonomski razvoj, saj večji del Slovenije spada med tektonsko aktivna področja. Posamezni aplikativni rezultati raziskovalnega programa so bili že do sedaj in bodo tudi vnaprej podlaga za dopolnitve obstoječe tehnične zakonodaje in na novo sprejetih evropskih standardov z ustreznimi nacionalnimi aplikacijskimi dokumenti. Aktivno sodelujemo in bomo sodelovali pri izobraževanju in prilagajanju domačih podjetij na novo tehnično zakonodajo, saj lahko le tako uspešno nastopajo na domačem in tujih trgih. Z raziskavami na področju uporabe sekundarnih surovin in energetske učinkovitosti stavb intenzivno sodelujemo pri zmanjšanju obremenitev okolja, naravnih surovin in energije. Nekateri naši rezultati se že uspešno uporabljajo v praksi, trenutni trendi v svetu in Sloveniji pa kažejo, da se bodo naše aktivnosti na tem področju še intenzivirale. Pomemben del slovenske kulturne dediščine predstavlja tudi stavbna dediščina, ki jo je potrebno stalno vzdrževati in periodično obnavljati/restavrirati. Z analizami materialov izbranih historičnih objektov smo opredelili razlike med posameznimi stilnimi obdobji v našem prostoru in tako z umetnostno-zgodovinskega vidika prispevali k poznavanju uporabljenih materialov. Glede na to, da je ohranjanje originala eden najpomembnejših parametrov restavratorskega posega, z rezultati naših raziskav v sodelovanju z ostalimi inštitucijami zagotavljamo ustrezen nivo obnavljanja kulturne dediščine in tudi osnovo za razvoj nadomestnih historičnih materialov. Pričakujemo, da se bo del pridobljenega znanja prelil tudi v učne programe na univerzitetnem dodiplomskem in predvsem podiplomskem študiju.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
