Nanotechnologijomis sustiprinta aplinkai palanki ekstrūdinė sluoksniuota armuota plaušu putų cemento statybinė medžiaga (FIBCEM)

Pluoštu armuotas cementas (FRC) yra tvirta, atspari ugniai ir korozijai medžiaga, plačiai naudojama statybos pramonėje. Kadangi Portlandcementas yra santykinai pigi medžiaga, ji puikiai tinka tokių gaminių kaip stogo čerpės ar skydai gamybai. Tačiau paties Portlandcemento gamyba siejama su dideliu žalingų CO₂ dujų kiekio išskyrimu į aplinką – viena tona cemento „pagamina“ beveik vieną toną CO₂. Dėl šios priežasties FRC buvo priskirta prie aplinką teršiančių medžiagų. Be to, gaminiai FRC medžiagų pagrindu yra sunkūs, todėl išauga ne tik transporto sąnaudos gamintojui, bet ir įrengimo kaštai galutiniam naudotojui.
Projekto tikslas – sumažinti žalingą FRC medžiagos poveikį aplinkai ir pagerinti jos specifines savybes pritaikant mažai energijos sunaudojantį procesą, kurio metu sukuriama nauja, nanomedžiagomis patobulinta daugiasluoksnė cementinė medžiaga. Viršutinį ir apatinį naujosios medžiagos sluoksnį sudaro pluoštu armuotas cementas (FRC), o vidurinis sluoksnis („šerdis“) yra užpildytas putų cemento. Siekiant suformuoti optimalią uždarų ir nustatyto dydžio mikroporų struktūrą putų šerdies gamybai naudojamas nanometrinio dydžio putojantysis agentas. Be to, visų sluoksnių mechaninių savybių pagerinimui yra panaudotos nanomolio dalelės. Naujos medžiagos gamyba vykdoma mažai energijos naudojančiu sluoksninės ekstruzijos būdu, todėl tiek putų cemento šerdis, tiek pluoštu sustiprinti išoriniai sluoksniai yra suformuojami tuo pačiu metu. Lyginant su esama FRC naujoji FRC yra lengvesnė dėl putų cemento šerdies mažesnio tankio ir stipresnė dėl išorinių sluoksnių armavimo nanomolio dalelėmis. Suformuota putų cemento šerdis taip pat sumažina naujosios sluoksninės FRC medžiagos šilumos laidumą ir pagerina garso izoliaciją. Dėl suformuojamos putų cemento šerdies ir dalinio cemento pakeitimo pucolaninėmis medžiagomis ženkliai sumažinamas bendras žalingų CO₂ dujų išskyrimą į aplinką.

Medžiagų tyrimų ir bandymų laboratorija vadovavo ketvirtai darbo grupei (WP4) – Nanomolio modifikavimas – ir buvo atsakinga už nanomolio dalelių pritaikymą naujos FRC medžiagos sluoksnių armavimui. Darbo grupės tikslas buvo nanomolio dalelių paviršiaus modifikavimas sąlygojantis optimalius sąveikos ryšius tarp cemento ir nanomolio dalelių, kurie savo ruožtu pagerintų FIBCEM konsorciumo kuriamos naujos medžiagos mechanines savybes. Siekiant pagerinti nanomolio dalelių tolygų pasiskirstymą cementinėje medžiagoje bei užtikrinti jų suderinamumą su cementu per jonų-dipolių sąveiką, smektito tipo nanomolio dalelių paviršiaus modifikavimas atliktas taikant eksfoliacijos bei interkaliacijos metodus skystoje terpėje.
Laboratorija dalyvavo kitų darbo grupių (WP1, WP6, WP7 ir WP8) veikloje ir dirbo kartu su projekto partneriais tiriant galimas cemento kompozicijas, kuriose dalis cemento pakeičiama pucolaninėmis medžiagomis arba keičiamas polimerinio pluošto kiekis; nagrinėjo modifikuotų nanomolio dalelių bei putinančių agentų poveikį naujos medžiagos savybėms.