Cod proiect: PN-III-P1-1.1-PD-2021-0198

Titlu proiect: STUDIUL PROPRIETĂȚILOR UNOR MATERIALE COMPOZITE PE BAZĂ DE CIMENT ȘI CU ADAOS DE DEȘEURI LIGNOCELULOZICE PRIN TEHNICA RMN

Contract nr: PD79 / 2022

Acronim: LIGNOCEM

Domeniu:
Programul 1 – Dezvoltarea sistemului național de cercetare-dezvoltare Tip: Proiecte de Cercetare Postdoctorală
PE8 – Produse și inginerie de proces: Proiectarea produsului, proiectarea și controlul procesului, metode de construcție, ingineria civilă, procese energetice, ingineria materialelor
PE8_8 – Ingineria materialelor (biomateriale, metale, ceramică, polimeri, compozite, etc.)

Autoritatea Contractantă:
Unitatea Executivă pentru Finanţarea Învăţământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării şi Inovării

Instituția gazdă:
Institutul Național De Cercetare Dezvoltare Pentru Optoelectronică INOE 2000 INCD
Filiala Institutul De Cercetări Pentru Instrumentație Analitică Cluj-Napoca

Adresa:
Str. Donath 67, Cluj-Napoca, RO-400293
Telefon: +40-264-420590
Fax: +40-264-420667
E-mail: icia@icia.ro

Abstract:
Biomasa care rezultă din procesul tehnologic la cultura vitei de vie, tăierea coardelor și a lăstarilor uscați constituie o problemă pentru multe podgorii. Producătorii de materiale de construcții sunt în căutare de soluții pentru a determina calitatea materialelor încă din primele stadii pentru a crește calitatea lor și de a reduce costurile. Proiectul LIGNOCEM (proiect PD) este un răspuns la aceste nevoi. Obiectivele majore: 1. Producerea unui nou material compozit pe bază de ciment, cu adăugarea de deșeuri lignocelulozice pentru a crește proprietățile specifice; 2. Dezvoltarea/extinderea tehnicii RMN pentru a caracteriza materialele de construcții pentru a obține o compoziție optimă. Obiective specifice: Producția de materiale compozite pe bază de ciment, cu adăugarea de deșeuri lignocelulozice adecvate, pentru industria construcțiilor (obţinerea unui nou material compozit); Recuperarea deșeurilor lignocelulozice sub formă de adaos în amestecuri pentru materiale de construcții (deșeurile lignocelulozice reprezintă o categorie mare de deșeuri agro-forestiere care rezultă din toaletarea anuală în cantități semnificative); Extinderea zonei de aplicabilitate a tehnicii RMN (în acest caz, utilizată ca instrument pentru obținerea unor rețete optime pentru materialele de construcții pe bază de ciment și deșeuri lignocelulozice); Creșterea vizibilității tinerilor cercetători în spațiul european (diseminarea rezultatelor obținute pe scară largă); Creșterea activității de inovare (cerere de brevet pentru noul material compozit dezvoltat).

Obiectivul proiectului:
Dezvoltarea unui nou material compozit pe bază de ciment prin adăugarea deșeurilor lignocelulozice în scopul creșterii proprietăților specifice și dezvoltării/extinderii tehnicii RMN pentru caracterizarea materialelor de construcție realizate cu deșeuri lignocelulozice, în scopul obținerii unei compoziții optime.

Data începerii contractului: 01/04/2022
Data încheierii contractului: 31/03/2024
Durata proiectului: 24 luni

Sumele contractului:
Valoarea totală de la buget: 250000,00 RON
Valoarea totală cofinanțare (surse proprii): 0,00 RON
Valoarea totală a Contractului: 250000,00 RON
Valoare decontată de la buget: 171875,00 lei

Date de contact:
Director proiect:
Dr. ing. Alexandra-Daniela SCURTU
E-mail: daniela.scurtu@icia.ro

Mentor:
Dr. Fiz. Leontin Ioan DAVID
Facultatea de Fizică, Universitatea Babeș-Bolyai
E-mail: leontin.david@ubbcluj.ro

ETAPA 1 (2022)
A1.1 Studiu privind posibilitati de valorificare a deseurilor lignocelulozice ca adaosuri in materiale de constructie, raspuns la implementarea principiilor economiei circulare. Studiul utilizarii tehnicii RMN in caracterizarea materialelor de constructie composite
A1.2 Caracterizarea fizico-chimica a deseurilor lignocelulozice. Analiza si interpretare date in vederea utilizarii ca adaos in materiale compozite de constructive
A1.3 Proiectare material compozit pe baza de ciment cu adaos de deseu lignocelulozic, LIGNOCEM – elaborare retete de fabricatie. Elaborare protocol de prelucrare deseu lignoceclulozic in vederea inglobarii ca adaos in materiale pe baza de ciment (tratamente, granulatie)
A1.4 Realizare material compozit pe baza de ciment cu adaos de deseu lignocelulozic, LIGNOCEM – elaborare retete de fabricatie. Elaborare protocol de prelucrare deseu lignoceclulozic in vederea inglobarii ca adaos in materiale pe baza de ciment (tratamente, granulatie) – prima parte
A1.5 Diseminare rezultate partiale

REZULTATE OBTINUTE

  • Studiu valorificare a deseurilor lignocelulozice.
  • Studiu tehnica de Rezonanta Magnetica Nucleara (RMN).
  • Date experimentale – caracterizare deseuri lignoceclulozice.
  • Retete fabricatie.
  • Protocol prelucrare deseu lignocelulozic.
  • Material LIGNOCEM.
  • 1 lucrare publicată în revistă ISI
  • 1 prezentare la conferinţă internaţională

Articol ISI: Daniela Alexandra Scurtu, Eniko Kovacs, Lacrimioara Senila, Erika Andrea Levei, Dorina Simedru, Xenia Filip, Monica Dan, Cecilia Roman, Oana Cadar, Leontin David, Daniela Alexandra Scurtu; Eniko Kovacs; Lacrimioara Senila; Erika Andrea Levei; Dorina Simedru; Xenia Filip; Monica Dan; Cecilia Roman; Oana Cadar; Leontin David. Use of Vine Shoot Waste for Manufacturing Innovative Reinforced Cement Composites. Applied Sciences 2023, 13, 134. https://doi.org/10.3390/app13010134

Conferinţă: Daniela Alexandra Scurtu, Lacrimioara Senila, Eniko Kovacs, Leontin David, VINE SHOOT WASTE USED AS MIXTURE IN CEMENT PASTE, 21st International Conference Life Science for Sustainable Development, 15-17 sept 2022, Cluj-Napoca, Romania (prezentare poster).

ETAPA 2 (2023)
A2.1 Realizare material compozit pe baza de ciment cu adaos de deseu lignocelulozic, LIGNOCEM – elaborare retete de fabricatie. Elaborare protocol de prelucrare deseu lignoceclulozic in vederea inglobarii ca adaos in materiale pe baza de ciment (tratamente, granulatie)- final
A2.2 Elaborare Protocol de caracterizare prin RMN a materialului compozit. Elaborare Protocol de caracterizare fizico-chimica a materialului compozit LIGNOCEM. Elaborare Protocol de incercari mecanice
A2.3 Aplicarea Protocoalelor de lucru – caracterizarea complexa a materialelor compozite LIGNOCEM
A1.4 Analiza si interpretare date in vederea optimizarii materialelor si a retetelor de fabricatie LIGNOCEM
A1.5 Optimizare retete si materiale LIGNOCEM
A1.6 Diseminare rezultate proiect

REZULTATE OBTINUTE

  • Material LIGNOCEM.
  • Protocol de caracterizare prin RMN a materialului compozit.
  • Protocol de caracterizare fizico-chimica a materialului compozit.
  • Protocol de incercari mecanice. Date experimentale – raport de incercari.
  • Raport de analiza si interpretare a datelor.
  • Material LIGNOCEM optimizat
  • 1 lucrare publicată în revistă ISI
  • 2 prezentari la conferinţă internaţională

Articol ISI: Daniela Alexandra Scurtu, Leontin David, Erika Andrea Levei, Dorina Simedru, Xenia Filip, Cecilia Roman, Oana Cadar. Developing Innovative Cement Composites Containing Vine Shoot Waste and Superplasticizers. Materials. 2023, 16(15), 5313. https://doi.org/10.3390/ma16155313

Conferinţă: Daniela Alexandra Scurtu, Eniko Kovacs, Lacrimioara Senila, Erika Andrea Levei, Dorina Simedru, Monica Dan, Cecilia Roman, Oana Cadar și Leontin David, UTILISATION OF VINE SHOOT WASTE AS ADMIXTURE IN CEMENT PASTE, 3rd International Conference on Materials Science & Engineering, March 27-28, 2023, conferință virtuală/online (prezentare orală). 2. Daniela Alexandra Scurtu, Dorina Simedru, Ioan Ardelean și Alexandru Simedru, STUDY OF ACCELERATOR-CONTAINING CEMENT-BASED MATERIALS USING SCANNING ELECTRON MICROSCOPY AND ENERGY DISPERSIVE X-RAY SPECTROSCOPY, 3rd International Conference on Materials Science & Engineering, March 27-28, 2023, conferință virtuală/online (prezentare orală).