Synthesis and Processing Routes of Porous Materials from Fe-rich Slags

Promovendus/a: Roberto Eduardo Murillo Alarcon

Promotor(en): Prof. dr. Yiannis Pontikes, Dr. Hubert Rahier

De metaalindustrie produceert jaarlijks miljoenen tonnen bijproducten zoals slakken, die vaak als afval worden behandeld. In dit doctoraatsonderzoek werden deze Fe-rijke slakken omgezet in nieuwe lichtgewicht bouwmaterialen die vol zitten met kleine poriën—vergelijkbaar met een vaste schuimstructuur. Dankzij deze poriën zijn de materialen lichter, isoleren ze warmte en geluid, en bieden ze bescherming tegen brand.

Het onderzoek leverde drie belangrijke resultaten op: (i) de ontwikkeling van poreuze materialen op basis van Fe-rijke slakken met dichtheden tussen 400 en 1200 kg/m³, waarbij de poriestructuur nauwkeurig kon worden gestuurd en aangetoond werd hoe verwerking en poriekenmerken rechtstreeks samenhangen met prestaties op vlak van sterkte, isolatie, geluidsabsorptie en brandweerstand; (ii) het aantonen dat een speciaal uithardingsproces, hydrothermische uitharding genoemd, de langetermijnstabiliteit verbetert door de vorming van nieuwe kristallijne fasen; en (iii) de introductie van een vezelgestabiliseerde schuimmethode die de productie beter opschaalbaar maakt en dichter bij praktische toepassingen brengt.

De ontwikkelde materialen bereikten isolatie- en geluidsabsorptiewaarden vergelijkbaar met commerciële producten, en weerstonden brand gedurende drie tot vier uur. Dit toont aan dat industriële bijproducten kunnen worden opgewaardeerd tot duurzame bouwmaterialen die afval verminderen, grondstoffen besparen en bijdragen aan veiligere gebouwen voor de toekomst.