Zespół
Dr inż. Henryk Szeląg
dr inż. Paweł Pichniarczyk – kierownik zespołu
prof. dr hab. Jan Małolepszy
dr inż. Grzegorz Malata

Istota wynalazku

Rozwój przemysłu materiałów budowlanych wymaga poszukiwania nowych, tańszych materiałów i surowców o lepszych właściwościach niż tradycyjnie stosowane. Jednym z surowców, na bazie którego możliwe jest uzyskanie nowych materiałów mogących mieć szerokie zastosowanie w branży materiałów budowlanych jest perlit. Perlit (albo perlitoporyt) jest to minerał o charakterze przeobrażonej magmowej skały wylewnej, zbudowanej ze szkliwa wulkanicznego, utworzonej w dawnych epokach geologicznych.

Przedmiotem badań i prób wykorzystania perlitu było otrzymywanie wysokoporowatych materiałów szklano-krystalicznych na bazie perlitu, w tym z udziałem odpadu perlitu ekspandowanego w charakterze dodatku do perlitu surowego. Przeprowadzone badania i próby laboratoryjne wykazały, że odpadowy pył perlitowy może być dodatkiem do zestawu do wytwarzania lekkich kruszyw mogących znaleźć wielorakie zastosowanie jako materiały termoizolacyjne i dźwiękoizolacyjne w przemyśle materiałów budowlanych.

Lekkie kruszywa szklano-krystaliczne znajdują zastosowanie jako wypełniacze dla elementów budowlanych na bazie betonów i zapraw oraz jako pełnowartościowe składniki wsadów surowcowych, przydatne do materiałooszczędnego otrzymywania cementu i zwiększania jego sprawności.
Opracowana technologia pozwoli uzyskiwać wyroby nowe w skali większej niż krajowa (co najmniej europejskiej), co w istotny sposób może zwiększyć konkurencyjność nie tylko zakładów przetwarzających perlit, lecz także odbiorców tych wyrobów, tj. producentów dotychczas nie wytwarzanych cementów pucolanowych i wyrobów z mas cementowych. Wykorzystanie produktów odpadowych będzie mieć korzystny wpływ na środowisko, szczególnie, że rozwiązania proponowane w projekcie mają charakter bezodpadowy.

Uzyskane nagrody i wyróżnienia za opracowanie autorskiego rozwiązania:
- srebrny medal oraz nagroda specjalna przyznana przez Chińskiego Stworzyszenie Innowacji i Wynalazczości w Tajwanie, Inernational Warsaw Invention Show IWIS 2013
- dyplom Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego, XXI Giełda Wynalazków Nagrodzonych w 2013 roku na światowych Wystawach wynalazczości.

Korzyści

Tworzywo szklano-krystaliczne z powodzeniem nadaje się do stosowania jako materiał termoizolacyjny i dźwiękochłonny w ekranach i przegrodach, w postaci kształtek i płyt. Wyroby te mogą stanowić zamiennik szkła piankowego izolacyjnego. Zastosowanie lekkiego kruszywa perlitowego w wyrobach z mas betonowych pozwoli zmniejszyć ich gramaturę oraz zwiększyć wytrzymałość mechaniczną, zarówno statyczną jak i dynamiczną.

Dzięki tym właściwościom, zachowując objętość wyrobu, do ich produkcji można użyć od kilku do kilkudziesięciu procent wagowo mniej dotychczas stosowanych znacznie droższych komponentów takich jak żywica, kreda, talk, krzemionki.

Wynalazek charakteryzuje się też znacznym potencjałem wdrożeniowym i w przypadku zastosowania w skali przemysłowej przyniesie wymierne korzyści ekonomiczne z tytułu oszczędności surowców, opłat za zanieczyszczanie środowiska itp.

Potencjał komercjalizacji

Dzięki wynalazkowi możliwe będzie uruchomienie produkcji szerokiej gamy wyrobów budowlanych takich jak materiały izolacyjne, zaprawy, cementy i betony o niższym koszcie produkcji oraz udoskonalonych właściwościach fizyczno-chemicznych.

Zastosowanie lekkich kruszyw szklano-krystalicznych umożliwia zmniejszenie ciężaru elementów i mas betonowych oaz ilości cementu potrzebnego do ich wytworzenia. Ponadto technologia ich produkcji będzie bezodpadowa oraz da możliwość wykorzystania jako dodatku do wsadu surowcowego odpadów perlitowych istniejących i na bieżąco tworzących się przy ekspandacji rudy.