| NAZIV | POVEZAVA | OPIS | PROGRAM | KONTAKTNA OSEBA | OD | DO | LOGOTIP | INFORMACIJE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| J2-4441-Dvojno delujoči Nb2O5 in Nb2O5-TiO2 materiali za sočasno redukcijo CO2 in oksidacijo organskih snovi v spojine z dodano vrednostjo | https://www.zag.si/projekt-j2-4441/ | Fosilna goriva so še vedno vodilni vir energije na svetu, ki predstavljajo glavni vir emisij CO2. Naraščajoča koncentracija CO2 v ozračju je vse večja skrb zaradi vpliva na podnebje in velja za vodili vzrok podnebnih sprememb. Za ublažitev negativnega vpliva toplogrednih plinov je nujno potrebno zmanjšati emisije CO2 in po možnosti zmanjšati tudi obstoječo koncentracijo CO2 v ozračju. Uporaba alternativnih virov energije je obetavna rešitev tega problema. S sončno svetlobo dobimo na Zemljo dovolj energije, da bi lahko z uporabo le dela zadovoljili vse naše trenutne potrebe po energiji. Sončno svetlobo lahko v uporabne kemikalije pretvorimo s fotokatalizo z uporabo materiala, ki katalizira določene reakcije, ko je izpostavljen obsevanju – fotokatalizatorja. Fotokatalitična redukcija CO2 v energijsko bogate spojine (metan, metanol in etanol) ne pretvori le sončne svetlobe v kemično energijo, ampak ima tudi dodatno prednost zmanjšanja obstoječe koncentracije CO2 v ozračju. Medtem ko ima reakcija redukcije CO2 samo s fotokatalizo dva pozitivna učinka, ostaja reakcija oksidacije s fotogeneriranimi luknjami neizkoriščena. S primerno strukturo fotokatalizatorja pa je mogoče oksidacijo z elektronskimi vrzelmi uporabiti za proizvodnjo organskih spojin z dodano vrednostjo, medtem ko se s fotogeneriranimi elektroni CO2 pretvarja v energijsko bogate spojine. Raziskave fotokatalitsko aktivnih materialov so v zadnjih desetletjih pripeljale do mnogih novih spoznanj in materialov. Kljub temu pa še vedno ostajajo nekateri nerešeni izzivi, in sicer: nizka učinkovitost pretvorbe v želene produkte, nizka absorpcija vidne svetlobe (in s tem nizka učinkovitost) in nizka selektivnost kataliziranih reakcij. Te težave bomo naslovili v projektu z razvojem novih fotokatalizatorjev sočasno redukcijo CO2 in oksidacijo alkoholov v spojine z dodano vrednostjo. V ta namen bomo pripravili in raziskali: 1) trdne in mezoporozne nanodelce Nb2O5s kokatalizatorji nežlahtnih kovin, 2) votle krogle Nb2O5in TiO2 s prostorsko ločenimi redukcijskimi in oksidacijskimi kokatalizatorji in 3) heterospoji Nb2O5-TiO2. Raziskali bomo vpliv parametrov sinteze in postsinteznih modifikacij na lastnosti fotokatalizatorjev ter na aktivnost in selektivnost pri redukciji CO2 v energijsko bogate spojine in oksidaciji alkoholov v spojine z dodano vrednostjo. Raziskave, ki bodo podprte s simulacijami z uporabo DFT, nam bodo omogočile vzpostavitev razmerja med strukturo, lastnostmi in aktivnostjo pripravljenih fotokatalizatorjev ter tako prispevale k razumevanju in razvoju fotokatalizatorjev ter pri prenosu iz laboratorijev v realne aplikacije. | Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije | Andrijana Sever Škapin | 2022/10/01 | 2025/09/30 |  |
|
| J1-4413-Študij hidravličnih lastnosti pepelov iz različnih termičnih procesov in izboljšanje njihove reaktivnosti za uporabo kot imobilizacijski aditiv | https://www.zag.si/projekt-j1-4413/ | Elektrofiltrski pepeli, pepeli z rešetk in ciklonski prahovi predstavljajo ostanke čiščenja plinov v visokotemperaturnih procesih v industriji in energetiki. S postopnim zmanjševanjem rabe fosilnih goriv (strategija Celovitega nacionalnega energetskega in podnebnega načrta) se količina nastalega pepela pri kurjenju premoga sicer zmanjšuje, povečuje pa se količina mešanih pepelov in pepelov iz sežiga biomase. Gradbeništvo predstavlja potencialno pomemben segment na področju recikliranja pepelov z vidika njihovih lastnosti in porabe velikih količin materiala, še posebno na področju zemeljskih del. Med drugim se tako določeni tipi pepelov reciklirajo kot učinkovito sredstvo za imobilizacijo težkih kovin, ki istočasno tudi izboljšajo geotehnične lastnosti remediiranih materialov, saj imajo funkcijo alternativnega veziva. Ker imajo številni pepeli visoko uporabno vrednost, po drugi strani pa pepeli predstavljajo ene od bolj kompleksnih antropogenih materialov, je potreba po detajlni karakterizaciji vsakega posameznega pepela pred uporabo nujna. Za oceno potenciala recikliranja pepelov je potrebno poleg mikrostrukture, mineraloške in kemijske sestave ter vpliva na okolje, natančno opredeliti tudi njihovo hidravlično reaktivnost. Pomembna karakteristika večine pepelov je, da predstavljajo (latentno) hidravlični material, ki ga v glavnem predstavlja steklasta faza v njihovi kompleksni sestavi. Dokazano je, da reaktivnosti pepelov ni možno določiti samo na podlagi njihove celokupne kemijske in fazne sestave. Analize pepelov z zelo podobno kemijsko in mineralno sestavo so namreč pokazale velike razlike v lastnostih/obnašanju kompozitov, v katerih so bili vgrajeni. Reaktivnost pepelov je odvisna predvsem od karakteristik steklaste faze. | Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije | Vesna Zalar Serjun | 2022/10/01 | 2025/09/30 |  |
|
| J2-4424 Celostni pristop za ohranjanje stenskih poslikav kulturne dediščine | https://www.zag.si/projekt-j2-4424/ | Ohranjanje kulturne dediščine (KD) je edini način za njen učinkovit prenos na prihodnje generacije. Ključ do uspešnega ohranjanja zgodovinskega materiala je multidisciplinarni pristop, ki vključuje veliko število korakov, od temeljnega razumevanja kulturne dediščine in njenega stanja do ustrezne izbire in izvedbe potrebnih konservatorskih posegov. Da bi zagotovili prihodnost kulturne dediščine, je potrebno preverjati učinkovitost konservatorskih posegov ter dolgoročno spremljati KD. Stenske poslikave so ena najpomembnejših vrst kulturne dediščine. Tiste , ki krasijo fasade, so še posebej podvržene propadanju, saj so neposredno izpostavljene okoljskim vplivom. Digitalna dokumentacija lahko bistveno izboljša razumevanje njihovega sedanjega stanja ter načrtovanje vzdrževanja, konservatorske obnove in promocije. Napredne tehnike so lahko še posebej koristne pri zagotavljanju celovite ocene preiskovane površine, saj se lahko pridobljeni podatki uporabijo za opredelitev tistih posebnih območij, na katerih so potrebne nadaljnje analitične meritve, vzorčenje, laboratorijske analize ali konservatorsko-restavratorski posegi. Uporaba analitičnih orodij je zelo zaželena pri razvoju novih materialov, kot so novi postopki čiščenja in utrjevanja, predstavljeni v projektu, saj jih je mogoče uporabiti za spremljane stanja KD po posegih. Takšni znanstveni pristopi so zelo dobrodošli, saj je dolgoročna učinkovitost novih postopkov še vedno neraziskana. V predlaganem raziskovalnem projektu se bomo osredotočili na celostni pristop k ohranjanju stenskih poslikav z (a) uporabo napredne neinvazivne opreme (z uporabo dronov) za ocenjevanje stanja zgodovinskih materialov in spremljanje učinkovitosti konservatorskih posegov, (b) najsodobnejšim pristopom čiščenja stenskih poslikav z vključitvijo računalniškega modeliranja in (c) razvojem novega učinkovitega postopka utrjevanja z oceno stabilnosti novega sistema utrjevanja v zunanjem okolju. Z namenom, da bi izboljšali kakovost, selektivnost, minimalno tveganje in cenovno dostopnost, bomo sistematično preizkušali in optimizirali izbrane tradicionalne in napredne sisteme za čiščenje stenskih poslikav. Poseben poudarek bo na razvoju analitičnega pristopa za objektivno oceno sistemov čiščenja, testov in posegov s poudarkom na optimizaciji neinvazivnih analitičnih orodij. Uvedba računalniškega modeliranja in molekulske simulacije izbranih sistemov čiščenja bo pripomogla k boljšemu razumevanju postopkov čiščenja. Izboljšanje učinkovitosti utrjevanja bomo dosegli z razvojem novega postopka utrjevanja z uporabo kombinacije dveh utrjevalcev: komercialno dostopne disperzije nanodelcev Ca(OH)2 in vodne raztopine kalcijevega acetoacetata. Iskali bomo sinergijske učinke obeh uporabljenih utrjevalcev ter ocenili stabilnost novega sistema utrjevanja v zunanjem okolju. V projektu razvite rešitve bomo integirali v celovit konzervatorski poseg in ga prikazali na študijskem primeru, na stenski poslikavi na fasadi cerkve Marijinega oznanjenja, Crngrob, Škofja Loka, Slovenija. Poleg tega bomo s pomočjo dronov zbirali podatke, potrebne za 3D-modeliranje ocene stanja izbrane stenske poslikave, ter za spremljanje učinkovitosti po konzervatorskih posegih. | Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije | Andreja Pondelak | 2022/10/01 | 2025/09/30 |  |
|
| J4-4546 Proteinska lepila za visoko zmogljive notranje lesene konstrukcije | V zadnjih dveh desetletjih je lesena gradnja doživela velik razvoj in napredek zaradi novih tehnologij, ki so omogočile, da so lesene stavbe cenovno dostopnejše in višje kot kdaj koli prej. Da bi nadomestili omejitve velikosti žaganega lesa, so bili razviti proizvodi iz lepljenega lesa, kot so lepljeni lepljeni les (GLT), križno lepljeni les (CLT) in les iz lepljenega furnirja (LVL) in mnogi drugi. Lepilo je ključna sestavina, ki omogoča izdelavo takšnih konstrukcijskih lesenih izdelkov. Trenutno se pri lesnih kompozitih najpogosteje uporabljajo lepila na osnovi formaldehida, poliuretani, izocianati ali epoksidne smole. Vedno večja vključenost lesnih kompozitov v bivalne prostore prinaša večjo dnevno izpostavljenost ljudi rakotvornemu formaldehidu, zato je razvoj lepil na biološki osnovi, ki ne oddajajo toksinov, vse bolj zaželen in iskana. Eno takih lepil je lepilo na osnovi ribjega kleja, ki je sestavljeno iz proteinskih molekul. Vendar lepila na osnovi proteinov običajno vpijajo vodo, zaradi česar se zmanjša njihova trdnost, kar lahko privede do zgodnje porušitve lepilnega spoja. V projektu bomo razvili lepilo na osnovi proteinov (iz ribjega kleja, ki predstavlja odpadek iz ribiške in živilske industrije), in ima izboljšano odpornost na vlago. Celovito bomo raziskali obnašanje takšnega lepilnega spoja, zlasti v okoljih z visoko vlažnostjo. Razvoj lepil bo vključeval neposredno ali posredno zamreženje aminoskupin proteionov ribjega kleja z uporabo kovalentnih (npr. epoksidirana naravna olja, maleinski anhidrid) in ionskih (CaCO3) zamreževalcev. Učinkovitost modificiranega lepila bomo ocenili z uporabo različnih spektroskopskih metod (npr. ninhidrinska metoda in spektroskopija FTIR), izboljšanje vodoodpornosti bomo proučevali gravimetrično, z analizo parne sorpcijo-desorpcijo in dinamično mehansko analizo, učinkovitost oz. kakovost lepilnega spoja pa z različnimi mehanskimi preskusi na različnih nivojih testiranja (na furniriju, lesu, GLT-nosilcu.). Globina penetracije in razporeditev lepila v strukturo lesa bomo ocenili s sodobnimi raziskovalnimi metodami (μCT, SEM). Osredotočili se bomo na zdravstvene vplive razvitih lepil na osnovi proteinov z merjenjem njihovih emisij hlapnih organskih spojin v primerjavi s tradicionalnimi PUR lepili. Vpliv na okolje bomo obravnavali z analizo življenjskega cikla, v kateri bomo razvita lepila na osnovi proteinov primerjali s sintetičnimi lepili. Študija bo dopolnjena z analizo trga, ki bo opredelila potencialne potrošnike in njihove preference. | Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije | Andreja Pondelak | 2022/10/01 | 2025/09/30 |  |
||
| V2-2257 Strateške podlage za zmanjšanje potresne ogroženosti stavb pravosodja v Sloveniji | https://www.zag.si/projekt-v2-2257/ | Visoka potresna ogroženost je v Sloveniji posledica sorazmerno visoke potresne ranljivosti obstoječih stavb in drugih gradbenih objektov ter pogoste izpostavljenosti potresom, tudi najmočnejšim. V večini preteklih obdobij je bila namreč skrb za potresno odporno gradnjo kot edino zanesljivo zaščito pred rušilnimi učinki potresov majhna. Tehnični predpisi za protipotresno projektiranje in gradnjo so bili na območju Slovenije prvič uveljavljeni leta 1963 in nato posodobljeni leta 1981, od leta 2008 pa je obvezen evropski standard, ki celovito zajema najnovejše znanje stroke. Pri naknadnih prenovah stavb pa se njihove konstrukcije praviloma niso sanirale in utrjevale, kljub določilom v predpisih. Še več, potresna odpornost stavb se je zaradi posegov za izboljšanje funkcionalnosti in energetske učinkovitosti celo znižala. Potres z intenziteto VIII EMS in epicentrom v Ljubljani bi po modelu POTROG (https://www.gov.si/zbirke/projekti-in-programi/potrog/) porušil ali zelo hudo poškodoval okrog 400 stavb, začasno neuporabnih po potresu pa bi bilo več kot 9400 stavb. Zmanjšanje potresne ogroženosti je cilj, ki ga je v Sloveniji potrebno zasledovati na splošno. Skupaj s strokovnimi podlagami je nujnost tega vidika zajeta v Dolgoročni strategiji energetske prenove stavb do leta 2050 in tej usmeritvi bi sledili tudi pri stavbah v uporabi pravosodnih organov in v upravljanju Ministrstva za pravosodje. Cilj predlaganega projekta je zato priprava znanstvenih in strokovnih podlag za to skupino stavb. Za 49 teh stavb bodo izdelane preliminarne ocene potresne ogroženosti, ki bodo podlaga za izbor 8 referenčnih stavb, značilnih po vrsti konstrukcije, odzivu na potres in možnih načinih utrditve. Ker so tehnične možnosti, da bi z utrditvijo dosegli zahtevano potresno odpornost po veljavnem standardu Evrokod 8, omejene, bodo podrobne analize usmerjene tako v predlog optimalnih rešitev, kot tudi v znanstveno osnovan predlog redukcije zahtevane potresne odpornosti, ki jo bo omogočal novi standard Evrokod 8-3, ki ureja prenove stavb. | Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije | Meta Kržan | 2022/10/01 | 2025/09/30 |  |
|
| V3-2234 Ocena tveganja za zdravje ljudi glede na lastnosti hišnega vodovoda HVO | Januarja 2021 je stopila v veljavo prenovljena EU Direktiva 2020/2184 o kakovosti vode, namenjene za prehrano ljudi (direktiva o pitni vodi), glavni namen katere je varovanje zdravja ljudi pred škodljivimi učinki vsakršnega onesnaževanja vode, namenjene za prehrano ljudi (https://eur-lex.europa.eu/legal-content/SL/TXT/PDF/?uri=CELEX:32020L2184&from=SL). Direktivo je potrebno prenesti v naš pravni red v dveh letih. Države članice bi morale sprejeti potrebne ukrepe za zagotovitev, da je voda, ki je namenjena za prehrano ljudi, brez mikroorganizmov in parazitov ter brez snovi, ki lahko v določenih primerih, v številu ali koncentraciji, predstavljajo morebitno nevarnost za zdravje ljudi. Ocena tveganja HVO vključuje splošno analizo morebitnih tveganj, povezanih s HVO ter z njimi povezanimi proizvodi in materiali in spremljanje parametrov svinca in legionele v prostorih, v katerih so bila med splošno analizo ugotovljena posebna tveganja. Glavni cilj tega ciljnega raziskovalnega projekta je pripraviti predlog splošnega načrta obvladovanja tveganja za zdravje ljudi glede na lastnosti HVO v Sloveniji, izdelati splošno oceno tveganja za zdravje ljudi glede na lastnosti HVO v Sloveniji in pripraviti predlog ciljnih preskušanj pitne vode na vsebnosti svinca, legionele in morebitnih drugih relevantnih onesnaževal. To bo moč doseči na nasledniji način: s sistematičnim pregledom in ovrednotenjem ugotovljenih neskladnostih v monitoringu pitne vode v zadnjih petih letih, ki so posledica HVO (s poudarkom na svincu); s pregledom in ovrednotenjem podatkov o preskušanjih pitne vode na parametra svinec in legionela, ki so jih v zadnjih petih letih izvedli upravljavci vodovodov in lastniki oziroma upravniki javnih objektov; s pridobitvijo in analizo podatkov o uporabljenih materialih in izdelkih za HVO v objektih v javni rabi v Sloveniji; z raziskavo povezave med materiali in izdelki, ki so vgrajeni v HVO in rezultati preskušanj; s pridobitvijo in analizo podatkov o uporabljenih načinih preprečevanja onesnaženja pitne vode z legionelo v HVO v Sloveniji; s strokovno preveritvijo možnosti dodatnega tveganja za onesnaženje pitne vode zaradi HVO ter predlaganjem ukrepov za obvladovanje takega tveganja. | Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije, Ministrstvo za zdravje Republike Slovenije, Ministrstvo za okolje in prostor | Mirjam Bajt Leban | 2022/10/01 | 2025/09/30 |  |
||
| V4-2270 Hitrejši prehod v podnebno nevtralno družbo z izkoriščanjem potenciala lesa v okviru zelenega javnega naročanja | V zelenem javnem naročanju (ZJN) ima les največji potencial pri gradnji in obnovi stavb, zato se bomo v projektu osredotočili na identifikacijo investicijskega potenciala zgolj za gradnjo in obnovo stavb. Pregledali bomo investicijski potencial ZJN za gradnjo in obnovo stavb, ki jih načrtujejo državni organi in lokalne skupnosti. Pripravili bomo seznam načrtovanih investicij glede na tipologijo stavb (npr. Osnovne šole, srednje šole, univerze in inštituti, vrtci, domovi za starejše ….). V nadaljevanju bomo posodobili del podatkovne baze, ki jo upravlja Gozdarski inštitut Slovenije, s poudarkom na poslovnih subjektih, ki se ukvarjajo z leseno gradnjo. Nadgradili bomo podatke snovnih tokov od gozda do končne rabe lesa (izdelava Sankey diagramov) ter primerjavo potreb identificiranih v DS1 ter trenutnih tokov lesa (lesnih polizdelkov, kot so žagarski proizvodi, konstrukcijski les, lesni kompoziti, ki se uporabljajo v gradbeništvu) ter transakcij med panogami bomo identificirali morebitne vrzeli v dobavnih verigah. V sodelovanju s projektanti bomo analizirali količine vgrajenih materialov ter ovrednotili življenjske dobe in intervale vzdrževanja izbranih materialov na posameznih elementih stavbe (konstrukcijski elementi, stavbni ovoj, stavbno pohištvo, ostali elementi). Lastnosti masivnega lesa bomo nadgradili s postopki modifikacije in impregnacije. Poleg tega bomo v raziskavi upoštevali tudi lesne kompozite, od dolžinsko spojenega lesa, do OSB plošč in lahkih vlaknenih plošč, ki se uporabljajo za izolacijo. Potem bomo pregledali evolucijo postopka zelenega javnega naročanja oz. uredbe o zelenem javnem naročanju bo nadgrajen z ugotovitvami DS1 DS2 in DS3: spreminjajoč se investicijski potencial vključujoč potrebe in ponudbo zaradi dinamičnega dogajanja na področju grajenega okolja namreč opravičuje oz. zahteva podroben pregled stanja. Podrobna analiza bo predstavljala osnovo z kritično presojo določil uredbe o zelenem javnem naročanju in izbranih okolijskih zahtev in meril. Smernice se bodo še posebej podrobno opredelile do objektov s področja vzgoje, izobraževanja in raziskovanja, kjer se bo na podlagi študij, izvedenih v DS3 in analiz v DS5 opredelila primernost okolijskih zahtev in meril za praktično rabo. V smernice bo vključen tudi seznam potencialnih novih skupin izdelkov s katerimi bi lahko dopolnili primere okolijskih zahtev in meril za katere bi bilo smiselno. Izdelali bomo tudi primerjalni izračun okoljskih odtisov, ki bo temeljil na popisu stavbnih elementov za primer klasične in lesene gradnje. Okoljsko vrednotenje bo zajemalo potenciale globalnega segrevanja, rabo virov in energentov, evtrofikcijo, zakisovanje, tvorbo ozona v nižjih plasteh ozračja, ki škodljivo vpliva na materiale in zdravje živih bitij ter tanjšanje zaščitne ozonske plasti v višjih plasteh zemeljske atmosfere. Dobljene rezultate bomo interpretirali v kontekstu širše razlage okoljskih odtisov in ne le ogljičnega vidika. Vzporedno z inventarjem za okoljske odtise obeh stavb, bomo izdelali okvirne ocene cen posameznih elementov/materialov uporabljenih v stavbi v fazi izgradnje. Rezultate projekta bomo predstavili med drugim predstavili članom Strateškega inovacijskega partnerstva: Pametne zgradbe in dom z lesno verigo. Organizirali bomo tudi posebne dogodke (sestanke), seminarje z namenom predstavitve izsledkov raziskav in možnosti uporabe nove metodologije javne ustanove (ministrstva, občine, …) ter podjetjem, ki se ukvarjajo z lesno gradnjo in širše. | Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slo, Ministrstva za gospodarski razvoj in tehnologijo | Katja Malovrh Rebec | 2022/10/01 | 2025/09/30 |  |
||
| N2-0258 Študija toplotnih lastnosti in zmanjšanja vseživljenjskega vpliva alternativnih hibridnih eko-nanomaterialov v okolju z nizkim tlakom | Vakuumski izolacijski paneli (VIP) predstavljajo novo vrsto naprednih toplotnoizolacijskih materialov z izjemno nizko vrednostjo toplotne prevodnosti. Ta je tipično 5 do 10-krat nižja kot pri konvecionalnih toplotnoizolacijskih materialih. Večina VIP-ov na tržišču je proizvedena z jedri na osnovi pirogene silike – SiO2 – ali steklenih vlaken. Zaradi ugodne korelacije med vrednostjo tlaka in toplotne prevodnosti, se v gradbenem sektorju najpogosteje uporabljajo VIP-i iz pirogene silike. Navkljub ugodnim toplotnim lastnostim pa so študije dokazale, da izkazujejo VIP-i iz pirogene silike večji okoljski vpliv kot VIP-i iz drugih materialov ter tudi večji vpliv kot konvencionalni toplotni izolatorji (npr. mineralna volna, polistiren). Sočasno ima vakuumska izolacija iz pirogene silike visoko nabavno ceno (približno 3.000,00 EUR/m3). Zaradi navedenih razlogov je razvoj alternativnih materialov primernih za jedro VIP izjemno aktualen iz ekonomskega, predvsem pa okoljskega vidika. Kot obetavna rešitev se izkaže uporaba hibridnih materialov, pri katerih se kombinira nanoporozno pirogeno siliko z zelo tankimi vlakni, ki so stranski produkt industrijskih procesov. V sklopu predlaganega projekta bomo raziskovali toplotne lastnosti alternativnih hibridnih eko-nanomaterialov, primernih za VIP jedra (izpostavljeni nizkemu tlaku). Analize bodo temeljile na laboratorijskih meritvah, primerjanju matematičnih modelov in eksperimentalnimi meritvami v realnih pogojih. Poleg preučevanja fizikalnih lastnosti bomo spremljali tudi vseživljenski cikel, s poudarkom na okoljskemu vplivu. Za vrednotenje okoljskega vpliva bo uporabljena metoda za oceno življenjskega cikla (life cycle assassment – LCA). Ocena vseživljenskih vplivov VIP bo izvedena holistično na nivoju celotne stavbe in ne le na nivoju produkta. Na omenjenem raziskovalnemu področju je bilo identificirano pomanjkanje v dognanjih, saj obstaja le nekaj študij, ki ocenjujejo okoljske vplive VIP panelov v stavbah. Integralne analize, s katerimi bomo vrendotili okoljski vpliv VIP v kontekstu stavb, bodo temeljile na 3D modelih objektov in izračunih s pomočjo sodobnih simulacijskih programov. Poleg vrednotenja različnih aplikacij VIP v ovoju stavbe, bomo raziskovali tudi druge vplivne parametre, ki vplivajo na potrebo po ogrevanju in hlajenju stavbe. Nekateri izmed teh parametrov so vpliv staranja VIP-ov, podnebne karakteristike lokacije in vpliv spreminjanja podnebja. Z opisanim pristopom bomo v projektu direktno naslovil identificirane vrzeli v znanstveni literaturi o VIP ter prikazal potencial uporabe vseživljenskega pristopa in metode LCA pri razvoju materialov, oblikovanju izdelkov in njihovi uporabi v stavbah. Prepričani smo, da bodo izvedene raziskave prispevale k trajnostnemu razvoju gradbenega sektorja. | Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije | Sabina Jordan | 2022/03/01 | 2025/02/28 |  |
||
| Gozdno-lesna veriga in podnebne spremembe: prehod v krožno biogospodarstvo | https://cris.cobiss.net/ecris/si/sl/project/18977 | Navkljub visokemu deležu gozdnatosti in bogatim naravnim virom ostaja gozdarski sektor v Sloveniji premalo izkoriščen, kar so prepoznali tudi oblikovalci politik. Posledično je bilo v zadnjem času sprejetih več ukrepov za krepitev trajnostnih (lokalnih) gozdno-lesnih vrednostnih verig, od drevesa v gozdu do končnega proizvoda z visoko dodano vrednostjo. Skupen cilj predlaganega raziskovalnega programa je identifikacija trenutnih izzivov znotraj gozdno-lesne verige vrednosti (od stoječih dreves do končnih izdelkov) in iskanje optimalnih rešitev na podlagi znanja in razpoložljivih virov (laboratoriji in podatkovne zbirke). Program je organiziran v petih delovnih skupinah (DS), ki pokrivajo vse načrtovane dejavnosti. V vsaki DS je opredeljenih 3-5 ciljev, ki pokrivajo ključne aktivnosti raziskovalnega programa: DS1: Sodobno gojenje gozdov za višjo kvaliteto gozdnih proizvodov DS2: Lastnosti lesa in izboljšani materiali na osnovi lesa DS3: Učinkovita raba lesa v gradbeništvu DS4: Gozdno-lesni sektor v biogospodarstvu DS5: Projektno vodenje in diseminacija. Raziskovalci treh raziskovalnih organizacij sestavljajo predlagano raziskovalno skupino z namenom zagotovitve medsektorskega (gozdarstvo, lesarstvo, gradnja z lesom) in inovativnega pristopa za doseganje zastavljenih ciljev ter povezovanje skupine z industrijo. Rdeča nit vseh DS je izmenjava znanja in raziskovalnih idej med izkušenimi raziskovalci z različnih znanstvenih področij. Sodobno opremljeni laboratoriji in visoka usposobjenost članov bodo omogočili uspešno izvedbo predlaganega programa, ki je izviren, kompleksen in interdisciplinaren. S podporo trajnostnemu gospodarjenju, celovitemu varovanju gozdnih virov in biotske raznovrstnosti ter z uvajanjem okolju prijaznih, družbeno sprejemljivih in ekonomsko upravičenih izdelkov in delovnih procesov na osnovi lesa se bo povečal prispevek gozdno-lesne verige k nacionalnemu gospodarstvu. Zastavljeni cilji programa bodo zlasti prispevali k: o razvoju analitičnih metod in akumulaciji znanja, ki bodo okrepili izmenjavo in prenos znanja z globalno znanstveno skupnostjo; o sodelovanju na nacionalni / mednarodni ravni za krepitev trajnostnih gozdno-lesnih verig, ob upoštevanju izzivov povezanih s trajnostnim upravljanjem gozdov in s podnebnimi spremembami; o boljšemu poznavanju kakovosti in lastnosti lesa (kemijske, fizikalne in mehanske) v povezavi z rastnimi razmerami dreves; o uporabi naprednih in novih tehnologij in postopkov za razvoj novih materialov na osnovi lesa in prehod v krožno gospodarstvo; o novim informacijam o mikro in makro-mehanskih lastnostih lesa in laminiranih izdelk iz lesa, ki bodo prispevale k temeljnim znanjem na področju raziskav; o izboljšanemu sodelovanju in komunikaciji med zainteresiranimi deležniki v gozno-lesni vrednostni verigi, kar bo vodilo k večjim donosom lesnih izdelkov z višjo dodano vrednostjo, pospešilo prehod iz za "nizkotehnološke", v "visokotehnološke" industrijo in povečalo odpornost celotne vrednostne verige. | ARRS | Andrijana Sever Škapin | 2022/01/01 | 2027/12/31 |  |
|
| J2-3035 Sinteza alkalijsko aktiviranih materialov s pomočjo mikrovalov | https://www.zag.si/projekt-j2-3035/ | Alkalijsko aktivirani materiali (AAM) so perspektivna alternativa konvencionalnim gradbenim materialom (cement, beton, keramika), saj je energija potrebna za izdelavo manjša, tj. čas in temperatura priprave sta nižja, posledično tudi ogljični odtis [1,2]. Materiali, ki se lahko uporabljajo kot prekurzorji, morajo vsebovati dovolj Si in Al v amorfni fazi ter čim manj elementov iz 1. skupine, ki se jih doda naknadno z akivatorjem, saj je končno idealno množinsko razmerje elementov 1. skupine:Al:Si vseh sestavin skupaj enako 1:1:1.9 [3]. Izbrano razmerje Al:Si se lahko doseže z mešanjem ustreznih prekurzorjev. Najbolj uporabljan prekurzor je metakaolin, ki velja kot standard v alkalni aktivaciji [4]. Kot aktivator v reakciji pa se večinoma uporabljajo NaOH, KOH, Na-vodno steklo ter K-vodo steklo. V prvi fazi reakcije poteka najprej raztapljanje v alkalnem mediju, nato transport elementov, tvorba alumosilikatnih-monomer (povezovanje Al in Si s O v tetraedre), polikondenzacija (in dehidracija) v alumosilikatno mrežo, ki je večinoma amorfna [5]. Prvi fazi reakcije sledi nega na nizkih temperaturah (pod 100 °C), tj. nadaljnja dehidracija do končnega produkta, tj. AAM. V praksi so AAM bili že implicirani v Avstraliji, najprej za pisto na letališču v kraju Brisbane [6], nato pa še za javno zgradbo v kraju Queensland [7]. Cilj tega projekta je testirati vpliv elektromagnetnega valovanja v območju mikrovalov na različne faze sinteze AAM, tako začetne, ko z mikrovalovi volumetrično povečamo temperaturo alkalno aktivirane zmesi in tako pohitrimo reakcijo, skrajšamo čas sinteze in prihranimo porabljeno energijo [8], kot tudi v kasnejših fazah, ko vplivamo na dehidracijo (sušenje) in zlivanje. Za doseganje teh ciljev se bo projekt osredotočil na: - kemijsko in mineraloško analizo metakaolina, - določitev optimalne mešanice prekurzorja ter alkalnih aktivatorjev [9], - izbiro mikrovalovne pečice za sintezo AAM ter izbiro ustreznih kalupov za uporabo v mikrovalnovni pečici, - optimizacijo spremenljivih parametrov mikrovalov v vseh fazah sinteze AAM za doseganje optimalnih mehanskih lastnosti AAM, - implementacijo pridobljenega znanja pri uporabi odpadnega materiala za prekurzor. Projekt je razdeljen v 5 delovnih sklopov vezanih na specifične cilje projekta, ki ga bodo izvajali ZAG – Oddelek za materiale, KI – Odsek za anorgansko kemijo in tehnologijo. Obe skupini imata že veliko izkušenj pri pripravi in karakterizaciji AAM iz različnih prekurzorjev oz. analizi materialov z NMR. Pridobljeno znanje bo podlaga za razvoj različnih izdelkov z boljšimi mehanskimi lastnostmi pripravljeni v krajšem času z manj vložene energije. V projektu bomo tako dobili novo interdisciplinarno znanje, ki bo povezovalo tehnologijo in okoljske vidike. | Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije | Barbara Horvat | 2021/10/01 | 2024/09/30 |  |
|
| Z2-3199 Imobilizacija in določevanje potencialno škodljivih težkih kovin v izlužkih pri procesu alkalijske aktivacije z uporabo lokalno pridobljenih odpadnih in sekondarnih surovin | https://www.zag.si/projekt-z2-3199/ | Cilj predlaganega podoktorskega projekta je pridobiti znanje o imobilizaciji in izluževanju različnih strupenih mikroelementov in elementov v sledovih iz alkalijsko aktiviranih materialov (AAM-ov), ki bodo pripravljeni z uporabo treh različnih lokalno dostopnih industrijskih/gradbenih odpadkov oziroma sekundarnih produktov (elektrofilterski pepel, odpadna mineralna volna in jeklarska žlindra). Številni parametri, kot so velikost delcev vhodnih surovin, začetna priprava paste, nega in staranje vzorca v različnih pogojih itd. lahko pomembno vplivajo na končne lastnosti materiala. V projektu bodo različni parametri sistematično ovrednoteni glede na to ali pride do večjega ali manjšega izluževanja strupenih elementov iz AAM-ov. Ker je trajnost materiala pomembna, bodo AAM vključeni v trajnostne teste (npr. test odpornosti na zmrzovanje). Glede na tip vzorca (zrnat ali monolitni) bodo izvedeni različni izluževalni testi in primerjava rezultatov med uporabljenimi metodami in v skladu s slovensko zakonodajo, kjer so predpisane najvišje dovoljene koncentracije za strupene elemente (vrednosti za inertne, nenevarne oz. nevarne odpadke ter vrednosti podane za predelane snovi ali predmete). Strupene kovine, ki bodo vključene v raziskavo izluževanja in imobilizacije v AAM-ih so As, Ba Cd, Cr, Co, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Sb, Se v Zn. Ocena vpliva na okolje zaradi izluževanja strupenih kovin iz AAM-ov je pomembno in potrebno orodje za pravilno oceno tveganja za okolje. Kopičenje onesnažil lahko ogrozi ekosisteme in zdravje ljudi preko izluževanja iz AAM-ov (in drugih gradbenih materialov) v vodno in kopensko okolje. Številne študije so pokazale ustreznost AAM-ov z vidika mehanskih lastnosti in njihove trajnosti, vendar jih je treba za uspešno vpeljavo na trg ovrednotiti tudi z okoljskega vidika. Da bi našli primerne rešitve za zmanjšanje potencialne toksičnosti tovrstnih gradbenih materialov in vzpostavili učinkovito strategijo ravnanja z odpadki, so potrebne obsežne študije z različnimi pripravami mešanic, sestavin in ostalih parametrov, ki vplivajo na izpiranje strupenih kovin iz AAM-ov. Ker lahko alkalijska aktivacija zmanjša/poveča vsebnost strupenih kovin v izlužkih, so pogoji začetne priprave in strjevanja pomembni za trajnost končnega izdelka, ki zagotavlja učinkovito imobilizacijo, kar je potrebno pri izvajanju raziskav upoštevati. Vendar je tudi izbira ustrezne metode izluževanja ključnega pomena za oceno stopnje izpiranja za preučevani material. Zato bo v predlaganem delu del raziskav namenjen tudi preskušanje in primerjava različnih metod izluževanja AAM-ov, ki bi lahko bile primerne za take materiale. V tej študiji se bo na interdisciplinaren način prepletalo tehnično znanje (priprava in karakterizacija AAM) z okoljskimi vidiki (ocena okoljskih tveganj z izvajanjem različnih izluževalnih testov) in znanjem analizne kemije (določanje strupenih kovin v izlužkih, ki bodo pridobljenih z izluževalnimi testi in nato pomerjeni na ICP-MS). Ta pristop je pomemben in potreben za sledenje strategiji krožnega gospodarstva k zmanjševanju mineralnih odpadkov ter povečanju njihove možnosti recikliranja in ponovne uporabe. |
Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije | Majda Pavlin | 2021/10/01 | 2023/09/30 |  |
|
| J1-3029 Celostna ocena trajnosti kritičnih surovin – odpravljanje vrzeli in razvoj novih metodoloških pristopov | https://www.zag.si/projekt-j1-3029/ | Pomanjkanje in kritičnost mineralnih surovin sta med seboj močno prepletena dejavnika. Oba sta predmet zanimanja znanstvenikov, ki se ukvarja z neobnovljivimi naravnimi viri. Pomanjkanje surovin se nanaša na njihovo razpoložljivost za prihodnje generacije, v smislu absolutnega izčrpavanja naravnih zalog. Medtem ko kritičnost surovine pomeni, da je le ta redka in hkrati bistvenega pomena za današnjo družbo. Naraščanja svetovne populacije in razvoj novih tehnologij narekujeta vse večje potrebe po surovinah (predvsem po strateških, to se pravi kritičnih surovinah). Pri tem se porajajo vprašanja glede prihodnje oskrbe s surovinami in trajnostnosti novih tehnologij. Ta vprašanja so predvsem sledeča: 1. kako vrednotiti kratkoročna tveganja oskrbe, v časovnem obdobju 5–30 let? (problem, povezan z zanesljivostjo oskrbe, oz. kritičnost) 2. kako vrednotiti dolgoročno izčrpavanje surovin iz zemeljske skorje, v časovnem obdobju 100-1000 let (problem pomanjkanja surovin in razpoložljivosti surovin za prihodnje generacije). 3. Trajnostnost, povezana z rabo surovin. Vplivi povezani z rabo surovin se običajno vrednotijo z metodo ocena življenjskega cikla (metoda LCA). LCA je orodje, ki se široko uporablja za vrednotenje okoljske učinkovitosti izdelkov in industrijskih procesov. Izraba abiotskih surovin (ADP) je ena od "vplivnih kategorij" v metodologiji LCA. Na področju vrednotenja kritičnih surovin (in surovin na splošno) z metodo LCA obstaja več izzivov. - Med znanstveniki, ki razvijajo modele za metodo LCA ni soglasja, kako podati najbolj ustrezen in zanesljiv model za izračun izrabe zalog naravnih surovin (črpanje iz zemeljske skorje). Izračun izraba abiotskih surovin (ADP) še vedno temelji na paradigmi fiksnih zalog. Stopnje recikliranja in nadomeščanje kovin z drugimi materiali v modelu za izračun ADP nista upoštevana. To je pomemben razlog za negotovost tega kazalnika. Nadomeščanje, večja materialna učinkovitost in pospešeno recikliranje izdelkov ob koncu življenjske dobe zmanjšajo potrebo po pridobivanju kovin iz rudišč. Če želimo izboljšati modele za oceno izrabe kovin iz zemeljske skorje je treba upoštevati recikliranje in nadomeščanje kritičnih surovin. - Drug izziv se nanaša na vključitev problematike kritičnosti surovin v metodologijo LCA. Za takšno vključitev je potrebno pravilno združevanje različnih dejavnikov. Način, kako izvesti takšno združevanje ostaja nerešeno vprašanje. - Naslednji pomemben izziv je, kako izvesti celovito oceno trajnostnosti kritičnih surovin, tudi glede njihove uporabe v končnih proizvodih (za napredne tehnologije). Takšna celostna ocena mora vključevati okoljsko trajnostnost, socialno trajnostnost in po možnosti tudi ekonomsko trajnostnost. Splošni cilj projekta je dvojen: 1. izboljšati vhodne podatke za vrednotenje izbranih kritičnih surovin v metodologiji LCA in 2. primerjati okoljske in sociološke vplive, povezane s primarno proizvodnjo izbranih kritičnih surovin (rudarjenje surovin) v primerjavi s proizvodnjo iz sekundarnih virov (ekstrakcija, reciklaža). Za vrednotenje proizvodnje kritičnih surovin iz sekundarnih virov bomo uporabili podatke iz slovenske industrije. Pridobili bomo podatke o trajnostnosti izbranih kritičnih surovin pridobljenih iz različnih virov. Te informacije so pomembne tako za industrijsko panogo, kot tudi celotno družbo. Predlagani projekt ima še 3 posebne cilje: 1.) Izboljšanje metode za vrednotenje rabe abiotskih surovin v metodi LCA. 2.) Proučitev okoljskih in družbenih vplivov v postopkih pridobivanja in končne uporabe izbranih kritičnih surovin. 3.) Izboljšanje metode za celostno oceno trajnostnosti naprednih proizvodov, ki vsebujejo kritične surovine (združevanje rezultatov okoljske LCA, družbene LCA in stroškovne LCA). | Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije | Alenka Mauko Pranjić | 2021/10/01 | 2024/09/30 |  |
|
| L2-3172 Razvoj tehničnih smernic za štirislojne zasteklitve | https://www.fs.uni-lj.si/en/project/development-of-technical-guidelines-for-quadruple-glazing/ | Štirislojna zasteklitev nudi do 50% znižanje toplotne prehodnosti oken v primerjavi s trojno zasteklitvijo, omogoča opustitev zunanjih senčil, opustitev konvencionalnega ogrevanja, pripomore k več udobja in omogoča več arhitekturne svobode. Uporaba štirislojne zasteklitve omogoča tudi zmanjšanje potrebe po sezonski hrambi energije. Posebej velja poudariti, da štirislojna zasteklitev nadigra »smart glass« tehnologije zaradi daljše življenjske dobe in zimske energetske učinkovitosti. Dandanes je trislojna zasteklitev standard stanja tehnike. Čeprav morda izgleda nadgraditev izdelka z dodatno komoro in stekleno ploščo trivialno, temu še zdaleč ni tako. Pri večjem številu komor je temperatura plina v komorah na sredini izdelka bistveno večja kot pri manjšem, ker so sredinske komore izolirane z ostalimi in težko oddajo toploto, ki jo dobijo z absorpcijo sončnega sevanja. Posledično povečevanje tlaka povzroča upogibanje steklenih plošč in deformacijo tesnil s časovno odvisnimi snovnimi lastnostmi, kar predstavlja zahteven termomehanski problem, predvsem z vidika trajnosti izdelka. Velik problem za trženje pa je odsotnost verodostojnega standarda. Kupci se za neregulirane izdelke, za katere ne obstaja uradno predpisan standard, le stežka odločajo. Osrednji cilj projekta je zato izdelati in objaviti inženirska orodja - smernice za dimenzioniranje, kvalifikacijsko preizkušanje in gradbeno fiziko gradnje z uporabo štirislojnih zasteklitev tako za okna kot za zastekljene fasade. Cilj bomo dosegli s preučitvijo učinkov vgradnje štirislojne zasteklitve na stavbo ter z nadgradnjo dveh obstoječih standardov za dimenzioniranje in kvalifikacijo zasteklitev z razširitvijo na veljavnost za štirislojne zasteklitve. Projekt smo razdelili na tri vsebinske delovne sklope, ki naslavljajo ključne izzive pri dimenzioniranju. V okviru prvega bomo naslovili komponente standardizacije uporabe štirislojnih stekel in sicer potrebne spremembe v programih za gradbeno fiziko za dimenzioniranje stavb, analizo stroškovne učinkovitosti gradnje s štirislojno zasteklitvijo in zvočno izolirnost. Standard EN1279 opredeli kvalifikacijski preizkus dvo ali trislojne zasteklitve z vidika kakovosti tesnilnega sistema. Tudi štirislojne izvedbe potrebujejo kvalifikacijski preizkus kakovosti. Tega želimo v drugem sklopu dognati najprej z numerično reprodukcijo izvornega EN1279, ki v stanju znanosti zaradi izjemne zahtevnosti termomehanskega obnašanja še ni bila dosežena. Na podlagi izdelanega modela bomo določili potrebne parametre novega preizkusa in za konec še togost tesnilnega sistema, ki pa je vhodni robni pogoj pri obravnavi upogiba steklenih plošč zaradi termalnih in mehanskih obremenitev v tretjem sklopu. Projekt predvideva izdelavo smernic za konstruiranje v obliki modelnih enačb, ki ob znanih vhodnih podatkih dajo ključne karakteristike glede zdržljivosti strukture, npr. napetosti v steklih in tesnilih, deformiranost tesnil ipd., kar omogoča razvojnemu inženirju hitro pridobivanje rezultatov ob variacijah zunanjih dimenzij, debeline in tipov stekel in nanosov za stekla, vrste distančnikov in tesnil, s tem pa iskanje optimalne rešitve. Konzorcij partnerjev vključuje pri prijavitelju tri po področjih delovanja različne laboratorije Fakultete za strojništvo UL (delež 70%), poleg tega pa še sodelujoče organizacije Reflex (delež 10%), Zavod za gradbeništvo (delež 10%) in Fakulteto za matematiko in fiziko UL (delež 10%). Pri projektu bomo sodelovali tudi s tujimi inštitucijami v obliki konzultacij, kot so Passivhaus Institut (Nemčija), TalTech - Tehniška univerza Tallinn (Estonija), Univerza v Lundu (Švedska), Norveško univerzo za znanost in tehnologijo (Norveška) in podjetje EQUA Simulation (Švedska). | Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije | Sabina Jordan | 2021/10/01 | 2024/09/30 |  |
|
| J1-3026 Sintranje glinenih materialov s stiskanjem pri hidrotermalnih pogojih | Minerali gline so nastali s kemičnim preperevanjem silikatnih kamnin in se zbirali v usedlinah. Sedimentne kamnine so se nato skozi milijone let oblikovale s procesi cementiranja kot del diageneze in kompaktiranja usedlin. Po drugi strani pa človeški izdelki nastanejo in se utrdijo v nekaj dneh. Vendar pa energetske potrebe in emisije CO2 povezane s proizvodnjo povzročajo globalno segrevanje. Učinkovita raba energije in surovin v vseh fazah je ključnega pomena za razogljičenje gradbenega sektorja. Glineni sedimenti, ki se uporabljajo za proizvodnjo opeke, so bogat, a vendar končen vir surovin. Žgana glinena opeka je eden najstarejših gradbenih materialov proizvedenih za gradbene namene in ima zaradi svoje trdnosti in trajnosti prednost pred drugimi materiali. Znatno znižanje ogljičnega odtisa žgane glinene opeke bi bil pomemben korak k trajni vzdržnosti gradbenega sektorja. Tak izjemen dosežek bi lahko bil osnovan na principu hladnega sintranja (ang. cold sintering process – CSP), novega koncepta sintranja keramičnih materialov, ki omogoča sintranje pri nizkih temperaturah (temperature do 300°C) in zmernem tlaku (<500 MPa). V nasprotju z raziskavami hladnega sintranja v literaturi, osredotočenimi na sintetične fazno čiste materiale, se v projektu CSP4clays osredotočamo na mineral gline, ki je prisoten v naravi, z uporabnimi mehanskimi lastnostmi. Cilj projekta CSP4clays je razkriti uporabnost CSP postopka na glinah in razširiti znanje o principu hladnega sintranja. Projekt bo odkril mehanizme hladnega sintranja med zgoščevanjem izbranih glinenih materialov, za katere predvidevamo kompleksne fazne transformacije. Projekt je prvi poskus nizkotemperaturnega sintranja za izdelavo gradbenih elementov na osnovi glin ki bo omogočil velike in izredno pomembne koristi za okolje. Na podlagi temeljitega pregleda literature in strokovnega znanja članov projektne skupine smo oblikovali štiri glavne cilje: 1. raziskati CSP princip in osnovne mehanizme na čistih glinenih mineralih kaolinita, ilita in brezvodnega metakaolina, 2. razkriti vlogo fizikalno in kemijsko vezane vode v plastni strukturi glin, določiti način izločanja vode iz strukture gline in slediti razvoju mikrostrukture vzorca med CSP procesom, 3. ovrednotiti uporabnost CSP principa za procesiranje naravne gline, ki se uporablja v proizvodnji glinene opeke, ter 4. primerjati lastnosti hladno sintranih vzorcev s konvencionalno sintranimi vzorci in literaturnimi podatki o geološkem kompaktiranju glinenih sedimentov. Za oceno uporabnosti principa CSP na glinah se bodo raziskave najprej osredotočile na čiste glinene minerale in vlogo fizično in kemično vezane vode, tudi s hladnim sintranjem brezvodnega kaolinita (metakaolin). Inkontruentno raztapljanje glinenega minerala, ki zavira CSP proces, bomo kompenzirali s prilagoditvijo sestave in pH-ja tekoče faze. Karakterizacija bo osredotočena na spremembe na mejah med zrni, povezane z masnim transportom med procesom sintranja v hladnem, kar zagotavlja ustrezne mehanske lastnosti. Naslednji cilj je uporabiti CSP princip na naravne glini, ki se uporablja v proizvodnji glinene opeke. Kot pri običajni obdelavi predvidevamo, da bo mehanske lastnosti zagotavljala glinena snov, ki se med CSP procesom lahko amorfizira in ponovno kristalizira. Upoštevali bomo več možnosti za izboljšanje sintranja naravne gline z več kot 50% drugih faz, vključno z možnostjo uporabe alkalnih aktivatorjev. Reakcije, ki se pojavijo v hidrotermalnih pogojih CSP, bomo primerjali s kompleksnim vedenjem glinenih mineralov med običajnim žganjem. Poleg tega bomo lastnosti hladno sintranih vzorcev primerjali z literarnimi podatki o kompaktiranju siliciklastičnih usedlin s podobno vsebnostjo gline. | Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije | Vilma Ducman | 2021/10/01 | 2024/09/30 |  |
||
| L7-3185 Raziskava medsebojno povezanih procesov za trajnostno ravnanje s komunalnim blatom z namenom njegove snovne predelave in recikliranja | https://www.zag.si/projekt-l7-3185/ | Čiščenje odpadne vode temelji na uporabi čistilnih naprav (ČN), kjer pri tem nastajajo velike količine komunalnega blata. Na posamezno populacijsko enoto ČN nastane od 15 do 60 g suhe snovi blata dnevno. V Sloveniji letno nastane približno 38 000 ton suhe snovi blata v celotni EU pa kar 10 milijonov ton suhe snovi blata, kar predstavlja velik okoljski in družbeno-ekonomski problem. Po obdelavi na ČN blato vsebuje od 15 do 75 % suhe snovi, ki jo tvori približno 75 % organskih snovi in manj kot 25 % mineralnih snovi. Zaradi nestabilne sestave, saj ne zagotavlja mehanske trdnosti, mikrobiološke razgradnje in tvorbe metana, blata ni dovoljeno odlagati na odlagališčih odpadkov. Zaradi prevelike vsebnosti potencialno nevarnih snovi (kovin, organskih spojin, mikroplastike, etc.) ga brez obdelave ni mogoče vnašati na kmetijske površine. Zaradi visoke vsebnosti vlage in mineralnih snovi ima skoraj ničelno kurilno vrednost, zato je kurjenje izvedbeno zahtevno, hkrati pa povzroča emisije toplogrednih plinov in potencialno nevarnih snovi. Na drugi strani pa se v EU, s sežigom približno 1 milijona ton ali odlaganjem 0,5 milijona ton blata letno, izgubljajo kritične surovine, na primer fosfor ali organska hranila, ki bi jih potrebovali za bogatenje osiromašenih tal. Postopki recikliranja blata morajo zato v prvi vrsti omogočati predelavo čim večjih količin na ekonomsko sprejemljiv in trajnosten način s čim manjšimi emisijami nevarnih snovi in toplogrednih plinov, pridobljeni proizvodi pa morajo biti okoljsko sprejemljivi in ustrezati tehničnim standardom in smernicam določenega načina rabe. Gradbeništvo predstavlja pomemben segment na področju recikliranja blata z vidika porabe velikih količin materiala, še posebno na področju zemeljskih del. Zato bo v okviru projekta v najširši obliki preučena prav možnost predelava blata v po meri načrtovane in izdelane gradbene kompozite, predvidene za uporabo v zemeljskih delih. Glavni cilj projekta je razvoj medsebojno povezanih procesov, ki omogočajo celostno obravnavo in trajnostno ravnanje z blatom iz čiščenja komunalne odpadne vode, z namenom njegove snovne predelave in recikliranja v materiale, ki se uporabljajo v gradbeništvu. Posebni cilji in naloge projekta pa so naslednji: Ugotoviti in proučiti razlike in trende v sezonskih variacijah v sestavi in lastnostih blata iz različnih ČN. Proučiti učinkovitost procesa biomineralizacije blata v kombinaciji z bioizluževanjem za pridobivanja humusnega materiala za revitalizacijo degradiranih območij. Preučiti postopek ekstrakcije hranil (N-P-K, organska snov) iz blata in potencialno nevarnih snovi iz oglja iz pirolize z mikrobiološkim izluževanjem. Preučiti postopek pirolize blata z namenom pridobivanja energije in oglja. Razviti recepture in postopke za predelavo blata za proizvodnjo okoljsko sprejemljivih kompozitnih gradbenih materialov. Proučiti in določiti možnosti uporabe, določiti smernice za preverjanje lastnosti in kvalitete, in določiti okoljske lastnosti gradbenih kompozitov iz blata. Določiti okoljske vplive preučevanih tehnologij preko analize življenjskega cikla in stroškovnega cikla materialov v okviru primerjalne LCA in LCCA analize. Delo v projektu bo razdeljeno v 9 delovnih sklopov, kjer bodo najprej preučene fizikalno-kemjiske značilnosti blata, nato bodo podrobneje preučeni in optimizirani procesi biomineralizacije, bioizluževanja in pirolize blata. Največji poudarek bo na raziskavah recikliranja blata za pridobivanje gradbenih kompozitov, kjer bodo izvedene geomehanske raziskave in raziskave procesov imobilizacije potencialno nevarnih snovi v kompozitih. Na koncu pa bodo vsi procesi ovrednoteni še z modeliranjem življenjskega in stroškovnega cikla (LCA, LCCA). | Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije | Primož Oprčkal | 2021/10/01 | 2024/09/30 |  |
|
| J2-2490 – Podatkovno podprto modeliranje obnašanja gradbenih konstrukcij | https://www.fgg.uni-lj.si/raziskovalna-dejavnost/projekti/podatkovno-podprto-modeliranje-konstrukcijskega-obnasanja-v-gradbenistvu-databridge/ | Projekt je bil izbran na Javnem razpiu za (so)financiranje raziskovalnih projektov za leto 2020, ki ga je razposlala Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije (ARRS), v sodelovanju z madžarsko agencijo The National Research, Development and Innovation Office (NKFIH). Opis Projekt raziskuje: (a) Bayesovo posodabljanja numeričnega modela in kvantifikacijo negotovosti za večje gradbene konstrukcije pri uporabnih obtežbah, (b) uporabo orodij umetne inteligence pri analizi meritev stanja konstrukcije, (c) izdelavo nadomestnih numeričnih modelov velikih gradbenih konstrukcij in (d) učinkovite in-situ vibracijske teste. Ključni cilji Uporaba orodij umetne inteligence za analizo in obdelavo podatkov monitoringa gradbene konstrukcije, z namenom najti indikatorje poškodovanosti. Uporaba Bayesovega sklepanja in kvantifikacije negotovosti za identifikacijo (dinamičnih) karakteristik velikih gradbenih objektov. Delovni sklopi projekta:
|
Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije - ARRS | Uroš Bohinc | 2020/11/01 | 2023/10/31 |  |
|
| L7-2629 Vrednotenje in remediacija sedimentov za nadaljnjo uporabo v gradbenem sektorju | http://en.zag.si/si/projekti-zag/l7-2629 | Sedimentacija močno vpliva na varnost jezov hidroelektrarn in zmanjšuje njihovo proizvodnjo elektrike, sposobnost skladiščenja vode in zmogljivost praznjenja. Poleg omenjenega poveča tudi obremenitev jezu in zapornic, poškoduje lahko mehansko opremo ter posledično ustvarja vpliv na okoljske razmere v vodotoku. Zaradi sedimentacije se letno izgubi približno 0,5 do 1,0 % celotne količine vode, shranjene v rezervoarjih po vsem svetu. Če se sedimenti ne bodo kontinuirno odstranjevali, bo njihovo nenehno kopičenje postopoma izpodrinilo prostornino v rezervoarjih, kar bo onemogočilo shranjevanje vode. Dodatni okoljski problem predstavlja prisotnost težkih kovin v sedimentih, ki so posledica rudarske industrije v preteklosti. Slovenske Dravske Elektrarne Maribor d. o. o. (DEM) je podjetje, ki upravlja osem hidroelektrarn na reki Dravi in se sooča s težavami sedimentacije. V vodnih rezervoarjih se letno nabere večja količina sedimentov, s katerimi je potrebno ustrezno ravnati. Ker v dolini Drave ni prostora za odlaganje sedimentov in zaradi vedno novih in ostrejših predpisov, so nujne nove rešitve pri ravnanju s sedimenti. Trenutne metode sanacijskih obdelav, katerih namen je obnoviti normalno sestavo onesnaženih sedimentov, so podobne tistim, ki se uporabljajo za sanacijo zemljine in vključujejo fizikalne, kemične ter biološke metode. Druga uspešna metoda sanacije je strjevanje/stabilizacija, pri kateri prihaja do fizikalne vezave težkih kovin v trdno matrico. Takšna vezava vključuje mešanje onesnaženih zemljin ali usedlin z drugimi materiali in izdelavo gradbenih proizvodov, kot so geopolimeri (alkalijsko aktivirani materiali - AAM), cementni klinker, opeka, lahki agregati, beton itd. Tako je onesnažena zemljina ali usedlina stabilizirana in s tem se preprečuje onesnaženje okolice. Čeprav je na svetovnem nivoju bilo že izvedenih nekaj raziskav na področju uporabe morskih in rečnih sedimentov v proizvodnji opečnih proizvodov in AAM, pa do danes sedimenti iz reke Drave še niso bili obravnavani kot tovrstna surovina. Glede na njihovo znano sestavo in stalno dostopnost, pa lahko predstavljajo optimalno surovino pri proizvodnji gradbenih izdelkov. Ključni cilj predlaganega projekta READY4USE je (i) razviti nov postopek odstranjevanja težkih kovin iz sedimentov reke Drave in (ii) razviti nove gradbene materiale (opeke in AAM) z uporabo sedimentov reke Drave kot surovine. Partnerji v projektnem konzorciju (tj. Zavod za gradbeništvo Slovenije, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani ter podjetje Dravske Elektrarne Maribor) so zasnovali sistematičen delovni načrt, ki ga sestavljajo raziskovalno-razvojne dejavnosti in bodo v celoti zajele razvojni postopek sanacije sedimentov in proizvodnjo gradbenih materialov, od zasnove do dejanske izdelave prototipa. Glavni znanstveni prispevek projekta bo v opredelitvi najuspešnejših postopkov sanacije sedimentov z uporabo novih okolju prijaznih bioloških površinsko aktivnih spojin in v oblikovanju optimalnih mešanic za izdelavo opek in AAM. Pri izdelavi opek in AAM bo treba preučiti številne parametre in opredeliti najvplivnejše. Ti inovativni postopki in izdelki bodo zagotovili znanje, ki bo uporabno tudi za druge lastnike hidroelektrarn po vsem svetu. Vsi raziskani postopki in izdelki bodo poleg tehničnih parametrov, ocenjeni tudi z okoljskega vidika z analizo življenjskega cikla (life cycle assessment - LCA), kar bo prispevalo k interdisciplinarnosti projekta READY4USE. |
Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije - ARRS, Dravske elektrarne Maribor d.o.o. | Vilma Ducman | 2020/09/01 | 2023/08/31 |  |
|
| J1-2482 Vpliv okoljsko relevantne nano- in mikro-plastike na kopenske nevretenčarje | Onesnaževanje okolja z mikroplastiko je postal eden najresnejših svetovnih okoljskih problemov. Kljub dejstvu, da je bilo kopensko okolje prepoznano kot pomemben vir in ponor onesnaževanja z nano- in mikro-plastiko (NMP), je malo znanega o njihovih vplivih na tla. Glavni cilj projekta je proučiti vpliv okoljsko-relevantne NMP na kopenske nevretenčarje. Okoljsko-relevanco bomo zagotovili z izbiro NMP, ki jih najpogosteje najdemo v kopenskem okolju. Mikro- in nano-plastiko bomo pridobili iz izvornega materiala kot so tekstil, plastične zastirke in avtomobilske pnevmatike. Izbrane NMPs bomo podvrgli procesom umetnega staranja, ki simulira staranje v naravi pod različnimi abiotskimi dejavniki. Izpostavili bomo kopenske organizme, ki zasedajo različne ekološke niše, t.j. raki enakonožci Porcellio scaber, beli deževnik earthworm Enchytraeus crypticus, in hrošč mokar Tenebrio molitor. Proučili bomo: subletalne fiziološke odzive organizmov ob izpostavitvi NMP, s fokusom na procesih, ki so povezani z imunostjo; prehranjevanje, rast, preživetje in energetske zaloge organizmov ter zaužitje, fragmentacijo in kopičenje mikroplastike v prebavnem sistemu. Uporabili bomo različne metodološke pristope kot so: svetlobna in elektronska mikroskopija, proteomska analiza hemolimfe in genska ekspresija določenih ključnih v imunskih procesih udeleženih molekul v hemolimfi. Nova znanja o vplivih NMP na kopenske organizme bodo pripomogla k poglobljenemu razumevanju dejanskega potencialnega tveganja, ki ga ta onesnaževala predstavljajo za kopensko okolje. | Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije - ARRS | Andrijana Sever Škapin | 2020/09/01 | 2023/08/31 |  |
||
| Z2-2641 Mehanizmi špranjske korozije na stiku med jeklom in betonom | http://en.zag.si/si/projekti-zag/z2-2641 | Stik med jeklom in betonom je kompleksno področje, kjer so prisotne številne nehomogenosti kot so razpoke, špranje, dislokacije, zračne praznine in korozijski produkti. Vse naštete anomalije lahko prispevajo k nastanku in razvoju špranjske korozije, ki kljub ugodnim alkalnim pogojem omogoči visoke lokalne korozijske hitrosti jekla. Takšni pogoji lahko prevladajo predvsem pri večjih površinah stika med jeklom in betonom, kot je v primeru jeklenih oblog vgrajenih v beton jedrskih objektov (pregrade, zadrževalni sistemi). Poznavanje omenjenih procesov in ključnih parametrov je izjemno slabo, saj tudi v mednarodni znanstveni in strokovni literaturi o tem ni skoraj nobenih informacij. Jeklena površina v betonu ni fizično dostopna, zato za študij omenjenih procesov lahko uporabimo le posredne metode. Glede na to, da so procesi špranjske korozije predvidoma avtokatalitični, je njihovo raziskovanje še posebej kompleksno. V okviru projekta bomo uporabili več novih in modificiranih tehnik, kot so elektrokemijska impedančna spektroskopija, metoda uporovnih senzorjev in mreža sklopljenih elektrod. Slednja omogoča spremljanje razvoja korozije (porazdelitev anodnih in katodnih mest) v času. Pričakujemo, da bodo rezultati naših raziskav dopolnili poznavanje dolgočasovnega razvoja procesov korozije jekla v betonu in tudi delno omogočili modeliranje omenjenih procesov. Poglobljene raziskave mehanizmov špranjske korozije bodo prispevale tudi pri vzdrževanju varnosti zadrževalnih armiranobetonskih konstrukcij jedrskih objektov. | Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije - ARRS | Miha Hren | 2020/09/01 | 2022/08/31 |  |
|
| J1-2477 Erozijski procesi na obalnih flišnih klifih z oceno tveganja | https://www.ntf.uni-lj.si/og/o-oddelku/raziskovalno-delo/raziskovalni-projekti/arrs-projekt-erozijski-procesi-na-obalnih-flisnih-klifih-z-oceno-tveganja/ | Obalni klifi v flišu predstavljajo strma in labilna pobočja, ki so podvržena eroziji, saj je fliš heterogeno zaporedje cikličnega menjavanja plasti mehkejših laporovcev in bolj trdnih peščenjakov in posledično zaradi heterogenosti predstavlja raziskovalni izziv. Procesov, ki delujejo na klif, je več – ključni je erozija, kot posledica padavin in intenzivnih dogodkov. Poleg te deluje na kamnine tudi morje s procesi abrazije, ostali vplivni faktorji zajemajo veter, plimovanje in valovanje morja in padanje skal in kamenja. Težava, ki jo nameravamo razrešiti, je, da sistematične kvantitativne meritve spremljanja erozije oz. morfoloških sprememb klifa niso bile opravljene. Za razumevanje procesov spreminjanja klifa je treba te procese natančno poznati in izmeriti. Z modernimi pristopi geološkega kartiranja in sodobnih geodetskih metod daljinskega zaznavanja (lasersko skeniranje in fotogrametrični zajem, metoda permanentnih sipalcev – PSInSAR) je možno zelo natančno preučiti časovne in prostorske spremembe labilnih pobočij. Poseben izziv predstavlja kvantifikacija ocene tveganja, kar bo ena bistvenih novosti pri izvedbi projekta. Znanstveni doprinos bo tako nadgradnja metodologije ocene tveganja na klifih, ki sta jo uvedla del Rio & Gracia (2009). Avtorja sta kvantitativno opredelila dva faktorja: indeks ogroženosti in indeks vplivov, ki skupaj tvorita indeks tveganja. Gre za kvantitativni proces opredelitve vseh delnih vplivnih faktorjev, ki ga ocenjujemo kot ustreznega in bi ga želeli nadgraditi z dodatnimi parametri, med drugim z uvedbo vplivnih faktorjev gostote razpok in dejansko izmerjenih hitrosti erozije. Doprinos bo tudi preučevanje spodjedanja plasti, saj prihaja v flišu do hitrejše erozije lapornatih plasti, ki spodkopljejo zgoraj ležeče plasti peščenjakov ter s tem prožijo padanja skal in odlome. Zveze med debelinami plasti in razdaljami med razpokami so bile obravnavane, niso pa bile opravljene raziskave globin spodkopavanja, ki so eden ključnih faktorjev. Novost bo tudi integracija in primerjava ročnih terenskih metod ter metod daljinskega zaznavanja, s čimer bomo ovrednotili uporabnost slednjih dveh metod. Omenjeni procesi imajo posledično tudi velik družbeni vpliv. Pod klifi in v manjši meri na njihovem robu je tekom celega leta, predvsem pa poleti prisotno veliko število obiskovalcev in kopalcev, ki se zadržujejo neposredno na vznožjih pod nevarnimi odseki klifov. Med družbeno problematiko lahko uvrstimo tudi primere neustreznih gradbenih posegov, ker so stanovanjski objekti postavljeni na vrhu klifa zelo blizu nestabilnega roba. |
Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije - ARRS | Karmen Fifer Bizjak | 2020/09/01 | 2023/08/31 |  |
|
| Recikliranje odpadne titanove sadre v cementnih kompozitih Z1-1858 | http://en.zag.si/si/projekti-zag/z1-1858 | Velike količine različnih sintetičnih sader predstavljajo globalni ekonomski in okoljski problem. Številni ostanki proizvodnje se v večjih količinah že dolgo časa rutinsko reciklirajo v gradbenem sektorju. Taka praksa za odpadno industrijsko sadro še ni uspešno implementirana zaradi specifičnih kemijskih in fizikalnih lastnosti ter posledično nizkega potenciala za recikliranje. Vsebuje lahko tudi spremenljiv delež izlužljivih toksičnih komponent. Uporaba oz. recikliranje rdeče titanove sadre v cementnih kompozitih zahteva poznavanje njihovih kratkoročnih in dolgoročnih lastnosti, pri tem sta ključnega pomena mehanizem hidratacije, razvoj fazne sestave in mikrostrukture. Sadra kot regulator vezanja na eni strani predstavlja bistveno komponento cementnih kompozitov na drugi strani pa se povečana količina sadre uporabljene lahko odraža v negativnih vplivih. Vpliv etringita na poškodbe cementnih kompozitov, ki so kot posledica prisotnosti povečane količine sadre ´prenasičeni´ s sulfatom, je v grobem opisan z dvema teorijama. Dejstvo je, da za potrditev obeh izmed predstavljenih teorij pomanjkuje eksperimentalnih dokazov, ki bi neposredno povezovale količino nastalega etringita z razsežnostjo ekspanzije. Raziskave so nadalje pokazale tudi, da se količina nastalega etringita ter obseg ekspanzije močno razlikuje med sistemi cementnih kompozitov z različno vsebnostjo aluminatnih faz. Ker je za razvoj cementnih kompozitov s povečano količina titanove rdeče sadre (v kombinaciji z nekaterimi dodatnimi industrijskimi odpadki) poznavanje mehanizmov in kinetike hidratacije, spremljanje in identifikacija nastalih mineralnih faz ter kemijskih in mehansko fizikalnih lastnosti kompozitov v odvisnosti od časovne komponente nujna, bomo z izvedbo predlaganega projekta bistveno prispevali k detajlni karakterizaciji predlaganih sistemov cementnih kompozitov. Na femenološki ravni bomo z izvedbo projekta definirali vpliv večje količine nastalega etringita v preiskovanih sistemih na potencialne destruktivne mehanizme. Ustrezna Implementacija rezultatov mineraloških in kemijskih preiskav bo omogočila natančno kvantifikacijo in karakterizacijo mobilizacijskih procesov v preiskovanih cementnih kompozitih. Vzporedni rezultati mehansko- fizikalnih analiz bodo omogočili neposredno razlago o medsebojnih vplivih na trajnost tovrstnih kompozitov. Predlagane metode dela zajemajo tako kvalitativne kot kvantitativne analize, na podlagi katerih bomo lahko določili ne le vrsto ampak tudi kvantiteto posameznega pridobljenega podatka. Metodologija dela bo temeljila na širokem spektru komplementarnih analitskih metod. Cementni kompoziti opisani v projektnem predlogu omogočajo razvoj nizkoogljične in krožne ekonomije, ki temelji na uporabi manjše količine cementa in lokalnih obnovljivih virov. Predlagan program predstavlja središčni vozel različnih tematik in področij, ki bodo omogočile pridobitev novih znanj predvsem na področju geologije (mineralogija, petrografije) ter tudi kemije, materialov in gradbeništva. |
ARRS - Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije | Vesna Zalar Serjun | 2019/07/01 | 2021/06/30 |  |
|
| Razvoj prahu za namene 3D-tiskanih mezostrukturnih izolacijskih materialov, Z2-1861 | http://en.zag.si/si/projekti-zag/z2-1861 | 3D-tisk (slojevita oz. dodajalna tehnologija) je hitro razvijajoč tehnološki proces na področju znanosti materialov in predstavlja nove priložnosti na različnih področjih sodobnih materialov, od strojništva (ki vključuje protetiko, avtomobilsko in letalsko industrijo, itd.) do gradbeništva (skeleti hiš, fasadni paneli, itd.). Ta inovativna tehnologija ima priložnost postati ključna, saj omogoča hitre rešitve pri izdelavi izdelkov zahtevnih oblik, sestavljenih iz kvalitetnih prahov. V zadnjem času je povečano zanimanje za razvoj 3D struktur v velikostnem razredu mezoporoznosti. S tem nastaja potreba po novih materialih z izboljšanimi lastnostmi in uporabnostjo, v odvisnosti od izbora sodobnih tehnologij 3D-tiska ter namembnosti končnega izdelka. Za dosego ustrezne mezoporoznosti (od nekaj milimetrov do nekaj nanometrov) pri novih 3D materialih, je poznavanje dimenzije proizvoda zelo pomembno, prav tako pa tudi mehanskih, fizikalnih, toplotnih in/ali akustičnih lastnostih, kjer bi bili materiali lahko uporabljeni za specifične namene. Tehnologije 3D-tiska prinašajo bistvene prednosti z vidika hitrosti in cene procesa izdelave končnih izdelkov, hkrati pa je tehnologija okolju prijazna, saj ne nastaja skoraj nič (ali izredno malo) odpadnega materiala. V svetovnem merilu raziskave na področju razvoja 3D tiska potekajo intenzivno, vendar se je kljub pokazala potreba po ustrezni kombinaciji materialov na nacionalnem nivoju, ki bi služili kot surovina za 3D-tisk gradbenih proizvodov. Takšne surovine bi bile lokalnega izvora in sprejemljivejša rešitev s stališča cene in okolja. Glavni namen predstavljenega projekta je razvoj prahu za namene 3D-tiska. V tej raziskavi bo uporabljena dodajalna tehnologija (mehanizem kapljičnega nanašanja ali vbrizgavanja veziva) za pripravo poroznih izolativnih materialov. Raziskovalno delo tega projekta bo razdeljeno na tri dele. Prvi del raziskav predstavlja študij lastnosti odpadnih prahov in njihova kompatibilnost z ustrezno dodajalno tehnologijo (mehanizem kapljičnega nanašanja ali vbrizgavanja veziva). Izbira prahov bo prednostno na kalcijevem sulfatu ter njegovih hidratih iz različnih slovenskih proizvodnih procesov. Poleg tega bodo določeni procesni parametri dodajalne tehnologije. V drugem delu raziskav se bo poudarek na razvoju poroznih struktur osnovanih s pomočjo 3D CAD modela. Osnovni modeli predstavljajo predlogo/podlago za oblikovanje izboljšanih modelov s porozno strukturo in ustrezno mezoporoznostjo, ter s toplotno izolacijskimi lastnostmi. Različne 2D in 3D mikroskopske tehnike in mehanski testi bodo uporabljeni za določitev lastnosti komercialno dostopnih poroznih materialov, kakor tudi novih 3D tiskanih prototipov. V zadnjem delu bo znanje iz laboratorijskega nivoja preneseno na izdelavo večjih panelov. Projekt bo pripomogel k: (i) zagotavljanju trajnostne oskrbe s surovinami s pomočjo inovacij na področju 3D-tiska ter uporabe recikliranih industrijskih materialov, (ii) spodbujanju večje okoljske ozaveščenosti in k predstavitvi inovativnih rešitev za upravljanje in trajnostno uporabo odpadkov, (iii) oblikovanju rešitev za namene 3D-tiska z uporabo vhodnih surovin, (iv) izogibanju odlaganju na odlagališčih, ter (v) zmanjšanju stroškov za uporabo komercialnih surovin za potrebe 3D-tiska. |
Javna agencoja za raziskovalno dejavnost republike Slovenije ARRS | Lidija Korat | 2019/07/01 | 2021/06/30 |  |
|
| Optimizacija postopka elektrokoagulacije za namene remediacije močno onesnažene industrijske in komunalne odpadne vode, Z1 – 1889 | http://en.zag.si/si/projekti-zag/z1-1889 | Elektrokoagulacija je znanstveno dokazano učinkovit postopek za čiščenje močno onesnažene odpadne vode (na primer odpadne vode iz industrije ali izcedne vode iz odlagališč komunalnih odpadkov), ki pa še ni splošno uporabljen. Postopek elektrokoagulacije je v grobem osnovan na uporabi elektrokemijske celice z elektrodami, ki so po sestavi lahko iz aluminija in/ali železa. Med postopkom elektrokoagulacije pride do destabilizacije suspenzije delcev z vezanimi onesnažili zaradi spremembe njihovega celokupnega površinskega naboja (zeta potenciala) do izoelektrične točke, kar vodi v sprijemanje – koagulacijo. Hkrati poteka proces korozije anode, kar v onesnaženo vodo sprošča Al ali Fe ione (odvisno od sestave elektrod), ki predstavljajo koagulacijsko sredstvo. To inducira kompleksne kemijske interakcije med onesnažili in sproščenimi ioni koagulanta (oksidacija, so-obarjanje in koagulacija, površinska sorbcija, vgrajevanje v netopne minerale - hidrokside, napredni oksidacijski procesi…), kar vodi v čiščenje vode. Projekt naslavlja problematiko ravnanja z onesnaženo industrijsko in komunalno odpadno vodo, ki predstavlja okoljski izziv, saj povzroča siromašenje naravnih virov pitne vode iz vidika kvalitete in količine Trenutno stanje tehnike dopušča številne možnosti za raziskave in razvoj za optimizacijo te zelo perspektivne metode. To je mogoče z naslednjimi inovativnimi pristopi, ki bodo uporabljeni v okviru projekta: a) izboljšave zasnove elektrokemijske celice, b) nove kombinacije s komplementarnimi metodami za čiščenje odpadne vode, c) uporaba nanotehnologije, d) izboljšanje ločevanja flokul od očiščene vode z uporabo različnih granuliranih materialov vključno z industrijskimi recikliranimi materiali. Optimiziran postopek elektrokoagulacije bo predstavljal osnovo pri razvoju večstopenjskega postopka čiščenja za namene recikliranja odpadne vode. Glavni cilj projekta je raziskati kemijske in fizikalne mehanizme čiščenja s postopkom EK in ga optimizirati na treh primerih čiščenja močno onesnažene vode (primer odpadne vode iz industrije, izcedne vode iz odlagališča komunalnih odpadkov in komunalne odpadne vode). Eksperimentalno delo na realnih vodnih matricah bo pripomoglo k optimizaciji postopka EK, ki bo namenjena realni uporabi. V okviru projekta so zastavljeni naslednji osnovni cilji: - izdelava testne laboratorijske elektrokemijske celice in optimizacija njene zasnove, - optimizacija osnovnih parametrov EK (pH, T, čas reakcije, sestava elektrod in razdalja med njimi, gostota električnega toka) za čiščenje realnih vzorcev onesnažene vode, predvidenih v projektu, - nadgradnja postopka z naprednimi pristopi in materiali , - nadgradnja optimiziranega postopka EK z dodatnimi komplementarnimi stopnjami alternativnih postopkov čiščenja vode (filtracijo), da bo ta dosegala kvaliteto, primerno za njeno recikliranje | Javna agencija za raziskovalno dejavnost republike Slovenije ARRS in Deltaplan d.o.o. | Primož Oprčkal | 2019/07/01 | 2021/06/30 |  |
|
| Implementacija aditivnih tehnologij v stomatološki protetiki L2-1831 | http://en.zag.si/si/projekti-zag/l2-1831 | Pri oskrbi endodontsko zdravljenih zob z odsotnostjo zadostnega kronskega dela zoba se manjkajoča zobna tkiva nadomešča z zatički z nazidki, ki omogočajo podporo in retencijo protetični restavraciji. Za tovrstno restavriranje se uporabljajo ulitki iz različnih zlitin. Kot alternativna metoda pa se v zadnjem času vse bolj uporabljajo tudi kovinski materiali oz. restavracije, izdelane s hitro se razvijajočimi aditivnimi tehnologijami. Aditivne tehnologije so vse bolj uporabljene metode pri izdelavi različnih elementov za dentalno uporabo. Vendar pa obstaja velika potreba po podrobnem razumevanju fizikalnih lastnosti the materialov v zvezi s tehnološkimi parametri na eni strani ter klinično prakso na drugi strani. Glavni cilj projekta je preučevanje lastnosti kovinskih objektov, izdelanih po klasični metodi, primerjalno z objekti, izdelanimi po sodobnih metodah (3D tiskani materiali) za uporabo v zobozdravstvu, s podrobno študijo o fizikalnih, mehanskih in mikrostrukturnih lastnostih, ki vplivajo na klinično uspešnost. Drugi cilj je oblikovanje primernega tridimenzionalnega tiskanega zatička z nazidkom in izbor najustreznejšega cementa za optimalno klinično uporabo. Preiskovali bomo mehanske, fizikalne, kemične, korozijske, dinamične in metalografske lastnosti dentalnih zlitin, izdelanimi z različnimi tehnološkimi postopki. Med mehanskimi lastnostmi bomo preiskovali lastnosti, kot so: natezna trdnost, zaostale napetosti in lastnosti materialov po cikličnem utrujanju. Metalografska preiskava bo obsegala študijo o velikosti in porazdelitvi mikrostrukturnih zrn v dentalnih zlitinah in na površini, kjer gre za stično področje s cementom. Za študijo intermetalnih faz bo izvedena linijska in površinska analiza EDS, podprta z EBSD in TEM analizo na prerezih. V študiji bo uporabljena tudi rentgenska mikrotomografija, ki bo omogočila preučevanje trodimenzionalnih struktur materialov. S to metodo se bodo na mikrometrski ravni ugotavljale poroznosti oz. razne nepravilnosti in druge značilnosti. Spremljali bomo trdoto kovinskih objektov v odvisnosti od mikrostrukture. V študijo bodo vključene elektrokemijske preiskave za študijo korozijskih lastnosti v umetni slini. Ocenili bomo občutljivost na lokalno vrsto korozije. Poleg tega bomo v študiji uporabili spektroskopske metode, kot so rentgenska elektronska spektroskopija, Raman in XRD spektroskopija, da bi razumeli strukturo pasivnih slojev, določili morebitno povečanje korozijske občutljivosti in določili lastnosti površine dentalnih materialov. Projekt bo izboljšal znanje o lastnostih dentalnih zlitin, uporabljenih v kombinaciji s sodobnim načinom izdelave z aditivnimi tehnologijami. Znanje o lastnostih materialov je pomembno ne le za izboljšano obravnavo pacientov, temveč tudi za splošne izboljšave glede uporabe različnih materialov v zobozdravstvu (protetika, ortodontija), pa tudi v korist industrije. Sofinancerji: FLEGIS trgovsko, storitveno in gostinsko podjetje, d.o.o., AO EAST EUROPE Spolka z organiczona odpowiedzialnoscia S.K., MD-RI INŠTITUT ZA RAZISKAVE MATERIALOV V MEDICINI, LJUBLJANA, ITMEDIKA PRODAJA IN SERVIS, IGOR TODOROVIĆ S.P., DENTALIA Zunanjetrgovsko podjetje, proizvodnja in storitve, d.o.o., Ljubljana, DentaGo, posredništvo in trgovina, d.o.o., DENTAS, izdelovanje strojev in pripomočkov za dentalno tehniko d.o.o., PRODENT INTERNATIONAL, Trgovina z zobozdravstvenimi in medicinskimi proizvodi, d.o.o. |
Javna agencija za raziskovalno dejavnost republike Slovenije ARRS in sofinancerji | Tadeja Kosec | 2019/07/01 | 2022/06/30 |  |
|
| LESENI KOMPOZITNI NOSILCI IZ ODPADNIH MATERIALOV PROIZVODNJE MONTAŽNIH OBJEKTOV | www.eu-skladi.si | Projekt je bil izbran na javnem razpisu Raziskovalci na začetku kariere 2.1 Kontaktni osebi: Meta Kržan, Tomaž Pazlar Gospodarski subjekt: Jelovica hiše d.o.o. Sodobne arhitekturne rešitve lesenih montažnih stavb vse pogosteje temeljijo na odprtih prostorih v pritličnih etažah, pojavljajo pa se tudi relativno veliki konzolni previsi. V navedenih primerih se zaradi prevelikih statičnih višin leseni nosilni elementi običajno nadomeščajo z jeklenimi nosilci. Pri klasični proizvodnji lesenih okvirnih montažnih objektov proizvajalec najprej dolžinsko kroji masivni ali lepljeni lamelirani les, iz katerega sestavi leseni okvir. Za zagotavljanje nosilnosti in togosti se okvir oplašči z lesnimi ali mavčno vlaknenimi ploščami. Pri razrezu plošč nastaja večja količina odpadka, ki ga pri klasični proizvodnji stenskih in stropnih elementov ni mogoče uporabiti. S predlaganim raziskovalnim projektom se želi preseči izpostavljeno stanje tehnike v proizvodnji lesenih montažnih objektov in opredeliti koncept uporabe ostankov plošč za izdelavo lesenih kompozitnih nosilcev, ki bi lahko nadomestili trenutno najpogosteje uporabljene jeklene nosilce. Osnovni koncept predlagane rešitve predstavlja (škatlasti) kompozitni nosilec iz lesenih masivnih pasnic ter stojin, izdelanih iz odpadnih lesnih in mavčno vlaknenih plošč proizvodnega procesa lesenih montažnih objektov. V raziskovalnem projektu je načrtovana celovita obravnava kompozitnih nosilcev z upoštevanjem vseh bistvenih značilnosti gradbenih proizvodov, pomembnih za predvideno uporabo, s poudarkom na mehanski odpornosti in stabilnosti, varnosti pri požaru in trajnostni rabi materialov. Nadalje bodo pri konceptu zasnove upoštevane tudi omejitve pri sami izdelavi ter tudi finančni vidiki. Predvideno je iterativno razvojno raziskovalno delo: zasnova nosilcev bo optimirana z izvedbo eksperimentalnih preiskav in numeričnih analiz, izbrane rešitve pa bodo ob zaključku projekta tudi ustrezno validirane. Končni rezultat projekta bo numerično in eksperimentalno podprt koncept zasnove in izdelave lesenih kompozitnih nosilcev z uporabo gradbenih ostankov za premoščanje večjih razponov (TRL 5 - 6). |
Naložbo sofinancirata Evropska unija iz Evropskega sklada za regionalni razvoj in Republika Slovenija Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport. | Meta Kržan | 2019/04/01 | 2022/03/31 |  |
|
| ZNANSTVENO UMETNIŠKI POTENCIALI RAZVOJA NOVIH TURISTIČNIH PRODUKTOV RUDNIKA SITARJEVEC | www.eu-skladi.si | Projekt je bil izbran na javnem razpisu Raziskovalci na začetku kariere 2.1 Kontaktni osebi: Darja Rant, Mateja Golež Gospodarski subjekt: Predilnica Litija d.o.o. Rudnik Sitarjevec je naravna vrednota državnega pomena, ki ga je Občina Litija v turistične namene odprla konec leta 2017. Dosedanje dobre prakse pridobljene v okviru domačih in mednarodnih projektov s področja turizma, ki jih v lokalnem okolju izvajajo Občina Litija in druge lokalne inštitucije, vključno z zunanjimi partnerji, med katere sodi tudi ZAG, kažejo na to, da je njegov velik turistični potencial še skoraj neizkoriščen, lokalna skupnost pa izkazuje velik interes po razvoju celovitega turističnega produkta. Za rudnik Sitarjevec je značilna izjemno intenzivna rumena barva, ki mu daje prepoznavnost med rudniki v Sloveniji in v svetu. Obarvanost rovov je posledica nastajanja rudniškega blata, ki predstavlja vir pigmenta, obenem pa gre za odpadni material pri čiščenju rudnika za namen doživljajskega turizma. Predlagan raziskovalni projekt je osredotočen na oblikovanje izdelkov, namenjenih turističnim delavcem, predvsem vodičem po rudniku, ter turistom, ki bodo potrebovali zaščitno obleko za obisk podzemnih rovov, obenem pa bodo želeli del novih doživetij ohraniti z nakupom izdelkov, povezanih z zgodbo rudnika. V predhodnih raziskavah so ugotovili možnosti uporabe rudniškega blata in vode na tekstilnem in umetniškem področju. Rumeno rudniško blato je vir naravnega pigment za uporabo v slikarstvu, obarvana rudniška voda v kombinaciji z naravnimi rastlinskimi barvili pa je odlična zamanjava za čimže, ki se običajno uporabljajo pri barvanju tekstilij z naravnimi barvili. Pigment, pridobljen iz rudniškega blata, bomo z ustreznimi postopki pripravili za uporabo v tekstilne namene. Pomemben del projekta je karakterizacija pigmenta in priprava ter preizkušanje tekstilnih potiskov z naravnim pigmentom. Naravni sušeni pigment ob izpostavljenosti visoki temperaturi spremeni barvo iz rumene v rdečo. Različne temperature omogočajo različne odtenke rdeče barve. V kombinaciji s tiskarskimi pastami lahko dobimo številne barvne odtenke. Predilnica Litija, ki je kot vodilni gospodarski subjekt v Litiji pomemben del lokalne skupnosti, bo omogočila preizkušanje različnih tekstilnih podlag za pigmentni tisk. Na temo bogate naravne in kulturne dediščine rudnika Sitarjevec bodo kot novi turistični produkti nastali tekstilni izdelki, potiskani z naravnimi pigmenti iz rudnika. Oblikovani in izdelani turistični produkti bodo pripomogli k celoviti podobi Rudnika Sitarjevec kot klučnega člena nove turistične točke na slovenskem zemljevidu in k prepoznavnosti te turistične destinacije. |
Naložbo sofinancirata Evropska unija iz Evropskega sklada za regionalni razvoj in Republika Slovenija Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport. | Darja Rant | 2019/04/01 | 2022/03/31 |  |
|
| WOOLF - Les in leseni izdelki v življenjski dobi | http://www.eu-skladi.si/ | Več: Naziv: WOOLF - Les in leseni izdelki v življenjski dobi Ang: WOOLF - Wood and wood products over lifetime Prednostno področje SPS: Pametne zgradbe in dom z lesno verigo Vrednost: 2.945.250,00 €, sofinanciranje: 1.989.345,31 € Vodilni partner: M SORA, trgovina in proizvodnja d.d. Ostali partnerji: Gozdarski inštitut Slovenije, InnoRenew CoE, L-TEK elektronika d.o.o., REM montaža in kleparstvo d.o.o., Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, XLAB razvoj programske opreme in svetovanje d.o.o., Zavod za gradbeništvo Slovenije Opis programa Razvojno-raziskovalni projekt WOOLF (Les in leseni izdelki v življenjski dobi) temelji na razvoju izdelkov in naprednih tehnologij, ki bodo omogočale uporabo standardnih in alternativnih lesnih vrst ter odsluženega lesa, napovedovanje življenjske dobe lesa in lesenih izdelkov, njihovo inteligentno upravljanje in delovanje ter večnadstropno modularno leseno gradnjo. Cilj multidisciplinarnega konzorcija s 4 gospodarskimi in 4 raziskovalnimi organizacijami je povezati celotno gozdno-lesno verigo in razviti 4 končne prototipe izdelkov ter storitev, ki se združujejo v končen lesen modularen objekt: 1. IoT senzorske enote WOrMS predstavljajo sistem za spremljanje lastnosti lesa, ki bodo s centralno enoto povezane z uporabo brezžičnih povezav, ta pa bo preko internetne povezave povezana v oblak s potrebno infrastruktura. 2. Inteligenten IKT sistem za upravljanje z lesenimi strukturami bIOMASS predstavlja napreden IKT oblačni sistem, ki bo omogočal fleksibilno in učinkovito namestitev v javnem oz. privatnem oblaku. Njegov cilj je zagotoviti celovit razširljiv sistem, kompatibilen z uveljavljenimi standardi s področja IoT in ki je hkrati prilagojen specifično za domeno upravljanja z lesenimi strukturami. 3. Inteligentno povezan lesen okenski sistem ICON predstavlja okna iz izbranih lesnih vrst ali odsluženega lesa, ki je nadgrajen z enotami WOrMS in v kombinaciji z bIOMASS predstavlja inteligenten sistem sposoben spremljanja in napovedovanja življenjske dobe izdelka. 4. Alternativni lignocelulozni konstrukcijski sklop ALLWOOD WALL predstavlja hibridne nosilne konstrukcijske sklope, ki bodo v kombinaciji les in jeklo zadostili potrebam po postavitvi modularno zasnovanih objektov v vsaj tri nadstropja in bodo opremljeni z enotami WOrMS. | »Naložbo sofinancira Evropski sklad za regionalni razvoj ESRR ter Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport.« | Friderik Knez | 2018/12/01 | 2021/11/30 |  |
|
| J2-9197 Sinteza in karakterizacija alkalijsko aktiviranih pen na osnovi odpadnih materialov | http://en.zag.si/si/projekti-zag/j2-9197 | Alkalijsko aktivirani materiali (AAM), imenovani tudi geopolimeri, so okolju prijazna in tehnično sprejemljiva alternativa cementu, betonu in keramiki. Za pripravo AAM so potrebni (i) izhodni materiali, ki vsebujejo SiO2 in Al2O3 v zadostnih količinah in v reaktivni obliki in (ii) alkalni aktivatorji v raztopini (večinoma NaOH, KOH, Na-vodno steklo, K-vodno steklo). Ko se ti dve komponenti mešata, najprej poteka raztapljanje in transport elementov (Al, Si) v alkalnih aktivatorjih, nato pa s polikondenzacijo Al in Si nastane alumosilikatno omrežje, ki je lahko amorfno ali delno kristalizirano. Primerni izhodni materiali za AAM so termično aktivirana glina, naravni pozzolani (npr. vulkanski pepel) ter različne vrste industrijskih odpadkov, kot so pepel (elektrofiltrski pepel, pepel iz rešetk…) in različne žlindre. S procesom alkalne aktivacije je možno pridobiti raznovrstne materiale, ki bi lahko nadomestili tradicionalne gradbene proizvode, kot so denimo bloki, plošče, tlakovci, robniki, proizvodi,ki morajo prenesti visoke temperature in materiali za določene industrijske namene (npr. izolacijske plošče). Alkalijsko aktivirane pene se pridobijo tako, da dodamo ustrezna sredstva za penjenje k alkalijsko aktivirani gošči. Tovrstne pene so tudi ena najbolj obetavnih vrst alkalijsko aktiviranih materialov zaradi potencialno višje dodane vrednosti. Takšne pene so negorljive in dimenzionalno stabilne ter imajo visoko trdnost in dobre izolacijske lastnosti. Glavni cilj tega projekta je razviti nove, lahke alkalijsko aktivirane pene na osnovi mešanice različnih sekundarnih surovin (elektrofiltrski pepel, žlindra in odpadno steklo). V sklopu projekta bomo proučili tudi različna sredstva za penjenje ter stabilizatorje (oboje v različnih razmerjih) za dosego visoke poroznosti (Al prah, H2O2, NaOCl, SDS). Poleg tega, da se kot izhodni material uporabijo odpadni materiali, je dodatna prednost takšnih pene (v primerjavi s komercialno dostopnimi anorganskimi penami), da se proizvaja pri temperaturah, ki so nižje od 100 ° C. Tako dobljen proizvod pa je stabilen tudi pri povišanih temperaturah (pričakovano do 1000 °C). Za doseganje teh ciljev se bo projekt osredotočil na: - identifikacijo lokalnih odpadkov, ki bi se lahko uporabili pri proizvodnji alkalno aktiviranih materialov, - izbiro primernih kombinacij izhodnih materialov in alkalijskih aktivatorjev s pristopom DOE (Design Of Experiment) za doseganje optimalnih lastnosti, - identifikacijo primernih penilcev in sredstev za stabilizacijo pene za dosego visoko porozne strukture, - karakterizacijo AAM pene pri sobni temperaturi in pri povišani temperaturi (do 1000 ° C), - kvantifikacijo okoljskega odtisa tovrstne tehnologije in izdelkov s pomočjo LCA analize. Projekt je razdeljen na šest delovnih sklopov vezanih na specifične cilje projekta, izvajal pa ga bo ZAG - Oddelek za materiale in IJS - Oddelek za napredne materiale. Obe skupini imata že veliko izkušenj pri pripravi in kvantifikaciji penjenih materialov iz različnih izhodnih komponent. Pridobljeno znanje bo podlaga za razvoj različnih novih izdelkov na osnovi odpadkov, ki se trenutno odlagajo na deponije in so potencialno škodljivi za okolje. V projektu bomo tako pridobili novo interdisciplinarno znanje, kjer bodo tehnični vidiki tehnologije in proizvodov združeni z okoljskimi vidiki. Partnerji: Zavod za gradbeništvo Slovenije Inštitut "Jožef Stefan" Raziskovalna skupina Financiranje: Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije 2018: 0,67 FTE (D), 2019 1,34 FTE (D) Povezava na SICRIS |
ARRS - Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije | Vilma Ducman | 2018/07/01 | 2021/06/30 |  |
|
| Mineralizacija lesa s spojinami na osnovi karbonatov za izboljšane bistvene značilnosti materiala Z4-9298 | http://en.zag.si/si/projekti-zag/z4-9298 | Les je zaradi svojih edinstvenih lastnosti vsestransko uporabljen trajnostni material, ki pa ima nekaj pomanjkljivosti. Je vnetljiv in gorljiv ter podvržen propadanju zaradi številnih dejavnikov (mikroorganizmi, vodo in ultravijolično sevanje). Gorljivost lesa lahko zmanjšamo s premazovanjem in dodajanjem zaviralcev gorenja ali z razvojem lesno-anorganskih kompozitov. Ker nekateri zaviralci pri gorenju izločajo strupene in rakotvorne snovi in je zato njihova uporaba prepovedana ali strogo nadzorovana, raziskovalci iščejo netoksične in »okolju prijazne« nadomestke. Ena od možnosti zaščite lesa pred gorenjem je modifikacija lesa z vgrajevanjem kovinskih karbonatov ali hidroksidov. Le-ti pri endotermnem razpadu sproščajo nestrupene in nevnetljive pline, CO2 ali H2O, ki razredčijo in ohladijo zmes vnetljivih produktov gorenja. Pred kratkim so razvili dva postopka vgrajevanja CaCO3 v strukturo lesa. Prvi temelji na izmenjavi CaCl2 v etanolu in NaHCO3 v vodi, drugi pa na alkalni hidrolizi dimetil karbonata v prisotnosti kalcijevih ionov znotraj celične stene. Glavni pomanjkljivosti obeh metod sta dolgotrajnost procesa in nastanek škodljivih stranskih produktov, kot sta NaCl in metanola. NaCl povzroča korozijo kovinskih elementov, ki so pogosto vgrajeni v lesene izdelke, medtem ko je drugi škodljiv za okolje. V pričujočem projektu bomo z namenom da izboljšamo odpornost na ogenj in trajnost lesa razvili novo metodo vgrajevanja karbonatov (CaCO3, MgCO3 in SrCO3) in hidroksida (Al(OH)3) v strukturo lesa, ki temelji na globoki impregnaciji s topnimi organskimi spojinami. Princip delovanja je naslednji: ob prisotnosti vode predlagane vodotopne organske spojine v strukturi lesa razpadejo na karbonat/e ali hidroksid. Reakcija ne vodi do škodljivih stranskih proizvodov. Prednost novo predlaganega postopka, v primerjavi s tradicionalnim vgrajevanjem karbonatov, je enostavnost, ekološka sprejemljivost in učinkovitost. Glavni cilj projekta je pridobiti in poglobiti znanje o mineralizaciji lesa, oceniti vpliv predlaganega novega postopka mineralizacije na bistvene lastnosti lesa, predvsem na odziv na ogenj ter določiti mehanizme zaviranja gorenja mineraliziranega lesa. Impregnacija lesa bo potekala v tlačni posodi z menjavanjem podtlaka in nadtlaka. Za izbrani vrsti lesa (smreko in bukev) bomo določili: (i) optimalne parametre impregnacije za čim večji navzem impregnacijskega sredstva in čim globjo mineralizacijo, (ii) optimalen način sušenja impregniranih vzorcev lesa in (iii) optimalno formulacijo impregnacijskega sredstva. Ocenili bomo tudi primernost predlaganih impregnacijskih formulacij glede na njihovo učinkovitost in toksičnost. Pri vrednotenju mineralizacije lesa bomo uporabili napredno raziskovalno opremo: TG/DTA sklopljena z GC-MS, SEM, FE-SEM, µCT, FTIR, XRD, plinska sorpcija, konusni kalorimeter, itd. Podoktorski raziskovalni projekt Financiranje: Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije, ARRS 2018 0,5 FTE (B), 2019 1 FTE (B), 2020 0,5 FTE (B) Povezava na SICRIS |
ARRS | Andreja Pondelak | 2018/07/01 | 2020/06/30 |  |
|
| Vpliv geotehničnih zasipov iz recikliranih materialov na podzemno vodo - L1-9190 | http://en.zag.si/si/projekti-zag/l1-9190 | Pri različnih industrijskih procesih nastajajo znatne količine stranskih proizvodov in odpadnih materialov, ki jih je možno koristno uporabiti, zlasti v gradbeništvu. Nekateri od teh materialov se v geotehniki množično uporabljajo kot alternativna naravnim surovinam, predvsem naravnemu agregatu. Predpogoj za koristno uporabo recikliranih materialov je njihova okoljska sprejemljivost in njihova tehnična ustreznost. V primerjavi z naravnimi surovinami lahko reciklirani materiali vsebujejo večje koncentracije potencialno nevarnih snovi. To dejstvo vpliva na določene omejitve glede uporabe recikliranih materialov. Ob stiku recikliranega materiala z vodo lahko pride do sproščanja onesnaževal v okolje. Z uporabo recikliranih materialov za proizvodnjo geotehničnih kompozitov (gre za skrbno načrtovano in izvedeno mešanje različnih recikliranih materialov) je mogoče pridobiti kemično inertne materiale, v katerih so potencialno nevarne snovi učinkovito imobilizirane. Dobljeni kompoziti se uporabljajo predvsem kot material za geotehnične zasipe. Vendar se glavna skrb glede uporabe novih kompozitov nanaša na nezadostno poznavanje okoljskih lastnosti teh materialov. Iz tega razloga je treba temeljito in celostno preučiti izluževanje potencialno nevarnih snovi iz omenjenih novih kompozitov. Eden glavnih namenov projekta je preučiti usodo onesnaževal, ki se lahko sprostijo iz treh novih izbranih kompozitov proizvedenih in vgrajenih v geotehnične zasipe s strani podjetij TERMIT in HARSCO. Preučevani materiali imajo različne izluževalne potenciale. Ker je potencialno nevarne snovi sproščene iz kompozitov težko detektirati in posledično transportni procesi teh snovi v geološki podlagi niso v celoti pojasnjeni, predstavlja tu predlagana raziskava izziv tako iz znanstvenega, kot iz razvojnega vidika. Poudariti je treba, da danes obstaja vse večje zanimanje za razvoj zanesljivih, cenovno ugodnih in časovno čim bolj sprejemljivih orodij za spremljanje prisotnosti antropogenih onesnaževal v zemljini in podzemni vodi. V tu predlaganem projektnem predlogu naslavljamo prav te zahteve. Kompoziti narejeni na osnovi recikliranih materialov bodo vgrajeni na pilotnem testnem polju v lasti podjetja TERMIT. Izbrani bodo materiali, ki so relativno pogosto zastopani, razmeroma težko reciklabilni in nekateri od njih vsebujejo komponente, ki jih je težko imobilizirati. Del kompozitov bo vgrajen v obliki klasično zgoščenega zasipa, del pa bo namenoma nezgoščen. V tem drugem primeru bomo simulirali manj ugodne pogoje, ki so povezani z večjo vodo-prepustnostjo kompozita. Izlužke bomo vzorčevali s pomočjo lizimetrov. V zbranih vzorcih bomo preučevali prisotnost /vsebnost onesnaževal. Uporabili bomo tudi pasivne vzorčevalnike za določanje sproščenih onesnaževal v zemljini in podzemni vodi. Projekt ima sledeče cilje:
|
ARRS in Termit d.d., Snaga d.o.o. in Hmezad-TMT d.o.o. | Janez Turk | 2018/07/01 | 2021/06/30 |  |
|
| J7-9404, Zaščita bronastih spomenikov v spremenljivem okolju | https://www.zvkds.si/sl/arrs/arrs | Baker in bron spontano oksidirata v vlažnem zraku, nadaljnjo korozijo in degradacijo zunanjih bronastih spomenikov pa povzročajo agresivni okoljski dejavniki (npr kisel dež,…). Kljub obširnim študijam korozije brona in umetniških patinacij brona, obstaja le malo neposrednih korelacij med povzročeno korozijo in okoljskimi dejavniki, katerim je bil umetniški predmet izpostavljen. Poleg tega se ta problematika z leti slabša zaradi vplivov hitrih globalnih okoljskih sprememb in onesnaževanja. V skladu z etičnimi zahtevami konserviranja-restavriranja kulturno dediščinskih predmetov je na tovrstnih umetninah mogoče uporabiti le določene metode korozijske zaščite. Zaščitni sistemi, ki so se do sedaj uporabljali niso vedno efektivni in so lahko tudi okoljsko vprašljivi in jih moramo prilagoditi okoljskim pogojem, katerim je umetnina izpostavljena. Poleg tega povečana stopnja urbanizacije, množični turizem, zanemarjanje ali namerno uničevanje na prostem prezentiranih bronastih predmetov, pa tudi vedno znova spreminjajoči se načini komunikacije med različnimi generacijami vse bolj pozivajo k razvoju sodobnih ukrepov/smernic, ki bi zagotovili varovanje in ohranjanje fizičnih sestavin umetnin in splošno povečali vrednost in interes do kulturne dediščine. Za študije v okviru projekta smo izbrali štiri bronaste spomenike v urbanem (ob prometni in ne-prometni cesti), obmorskem in ruralnem predelu Slovenije. Cilji projekta so: a) razvoj ustreznega sistema za spremljanje okoljskih dejavnikov na vsaki izbrani lokaciji, b) določitev korozijskih produktov na izbranih študijskih primerih in morebitnih umetnikovih patinacij, c) vzpostavitev neposrednih korelacij med razmerami v okolju, v katerem je umetniško delo, in razvojem korozije, d) razvoj prilagojenih, usmerjenih zaščitnih sistemov, e) razvoj orodij IKT, z namenom spodbujanja lokalne zainteresirane javnosti, turistov, šol,… k pošiljanju fotografij bronastih predmetov na skupni strežnik, f) analize slik in korelacijo/primerjavo z zgoraj opisanimi znanstvenimi testiranji/raziskavami, g) razvoj sistema opozarjanja, ki bi pravočasno obvestil deležnike o morebitni škodi, ki jo je zabeležila javnost, h) posebna pozornost bo namenjena privabljanju javnosti (npr. šolski projekt, kot splošno motivirani državljani / turisti). Cilj projekta je celovit pristop k varovanju bronastih kulturno-dediščinskih predmetov. Napredek, ki presega trenutno stanje tehničnega razvoja, bo doprinesel k izvirnim rezultatom na znanstvenem kot tudi družbenem področju, kot so napredni in učinkoviti sistemi spremljanja okoljskih dejavnikov, nove podatkovne baze, korelacija razvoja korozij in spreminjajočih se podnebnih pogojev, učinkoviti in prilagojeni zaščitni sistemi na prostem prezentiranih bronastih predmetov, napredna IKT orodja in novi družbeni mehanizmi za vključevanje družbe v varovanje kulturne dediščine. Vsak od teh rezultatov bo vplival na razvoj znanosti. Nove podatkovne baze, ki bodo nastale v okviru projekta bodo koristne za različna znanstvena področja, kot so materialna, korozijska, konservatorska, dediščinska, okoljska, IKT znanost, analizna kemija, itd. Nov zaščitni sistem bo močno vplival na razvoj področja konservatorstva/restavratorstva in preventivnega konservatorstva, saj bo razvit glede na sestavo brona, vključno s prisotnimi umetniškimi patinacijami in glede na okolje v katerem so predmeti izpostavljeni. Tako prilagojeni sistemi za zaščito zunanjih bronastih spomenikov niso opisani v znanstveni, ne v strokovni literaturi, kar bo močno povečalo pomembnost rezultatov, saj jih bomo lahko patentirali in objavili v znanstvenih revijah z visokim faktorjem vpliva. Poleg tega bodo nove smernice za uporabo razvitih zaščitnih prevlek vplivale na razvoj področij konservatorstva/restavratorstva in preventivnega konservatorstva ter konservatorske znanosti, kar pa bo bistveno vplivalo na razvoj področja Tehnične umetnostne zgodovine. |
ARRS | Tadeja Kosec | 2018/07/01 | 2021/06/30 |  |
|
| J2-9224, Večparametrično dinamično modeliranje plasovitih močno nehomogenih elastičnih struktur | http://www.fini-unm.si/temeljna-raziskava/vecparametricno-dinamicno-modeliranje-plastovitih-mocno-nehomogenih-elasticnih-struktur/ | Večslojne konstrukcije, ki se uporabljajo v sodobnih industrijskih aplikacijah in pri katerih so značilne zelo raznolike vrednosti snovnih in geometrijskih parametrov, so pogosto podvržene velikim dinamičnim obremenitvam, ki lahko drastično vplivajo na njihovo funkcionalnost. Iz tega spoznanja izhaja motivacija za razvoj prodornih specializiranih teorij in robustnih računalniških metod, ki temeljijo na sodobni večparametrični analizi in vključujejo natančne izračune ter kvalitativne interpretacije spektrov nihanj kot tudi pripadajočih polj pomikov in napetosti, kar je izredno pomembno tako za optimalno konstruiranje kot za preizkušanje konstrukcij brez porušitve. Doslej nimamo na razpolago nobenih matematično konsistentnih 2D teorij v obliki gibalnih enačb s pridruženimi robnimi pogoji, ki bi ustrezale opisu tankih elastičnih struktur z upoštevanjem dovolj velikih raznolikosti karakterističnih lastnosti posameznih plasti, kakršne se uporabljajo v visokotehnoloških rešitvah. Obravnava večplastnih struktur oziroma konstrukcij z raznolikimi lastnostmi plasti se obenem odraža v številnih izzivih pri numeričnem računanju dinamičnega odziva. Osnovni cilj predlagane raziskave je izpeljava konsistentnih 2D modelov za večplastne, strogo nehomogene strukture oziroma konstrukcije. Takšen problem je zelo kompleksen, predstavlja velik izziv in terja razjasnitev analitičnih, računalniških in eksperimentalnih vidikov dinamičnega obnašanja konstrukcij s poudarkom na strižnem in upogibnem valovanju. V raziskavi bomo proučevali dinamično vedenje večplastnih elastičnih plošč z izrazito nehomogenimi lastnostmi. Obravnavali bomo štiri tipe visoko kontrastnih snovnih in geometrijskih parametrov plasti, kakršne se uporabljajo v sodobnih industrijskih aplikacijah, vključno z lahkimi sendvič strukturami. Na osnovi večparametrične analize originalnega 3D problema elastičnosti bomo za vsak tip kontrastnega scenarija izpeljali konsistentni 2D model plošče. Modeli bodo sestavljeni iz gibalnih enačb in pripadajočih robnih pogojev, dobljenih s posplošitvijo konvencionalnega Saint-Venantovega principa. Ti modeli podpirajo razen upogibnih načinov nihanja tudi najnižje strižne načine nihanja z majhnimi mejnimi frekvencami. Predlagane formulacije dinamičnega obnašanja plošč bodo preverjene s pomočjo izračunov z uporabo MKE ter vizualno prikazane na osnovi eksperimentov. Faze projekta in njihova realizacija Delovni sklop 1: Razvoj analitičnih modelov Delovni sklop 1 se osredotoča na formulacijo analitičnega modela, zlasti na izpeljavo 2D konsistentnih gibalnih enačb, na posplošitev Saint-Venant-ovega načela, ki upošteva nizkofrekvenčno dinamiko izrazito kontrastnih laminatov in na postavitev ustrezno utemeljenih robnih pogojev, ki temeljijo na posplošenem Saint-Venant-ovem načelu. Obravnavali bomo več praktično pomembnih sestavov laminatov s kontrastnimi lastnostmi. Delovni sklop 2: Uporaba analitičnih modelov za reševanje posebnih dinamičnih problemov Delovni sklop 2 je usmerjen v analitično izvedbo dobljenih teoretičnih rezultatov za stacionarno stanje in prehodne dinamične probleme, vključno z lastnimi frekvencami troslojnega traku končne dolžine, lastnimi frekvencami asimetričnih vibracij krožne troslojne plošče, širjenjem prehodnega valovanja v polneskončnem troslojnem traku, ki je izpostavljen robni udarni obremenitvi. Izvedli bomo tudi primerjavo z analitičnimi in numeričnimi rešitvami iz literature. Delovni sklop 3: Numerična validacija razvitih modelov Delovni sklop 3 se nanaša na 3D MKE analizo stacionarnega stanja končnega troslojnega izrazito kontrastnega traku in krožnih troslojnih plošč s prostimi in vpetimi robovi. Lastne frekvence in lastne oblike, dobljene z MKE analizo, bomo primerjali z analitičnimi rešitvami, dobljenimi v okviru delovnega sklopa 2. To bo v celoti potrdilo aproksimativno teorijo, razvito v delovnem sklopu 1. Delovni sklop 4: Eksperimentalna vizualizacija za kontrastne plastovite strukture oz. konstrukcije Zadnji, četrti delovni sklop (WP4) je povezan z eksperimentalno vizualizacijo lastnih frekvenc krožnih troslojnih vzorcev za izbrane tipe kontrastnosti struktur, da bi dokazali prisotnost dveh neodvisnih nizkofrekvenčnih spektrov v primeru izrazitega kontrasta. Izvedli bomo primerjavo eksperimentalnih podatkov z numeričnimi in analitičnimi rezultati, dobljenimi v delovnih sklopih 2 in 3. |
ARRS | Uroš Bohinc | 2018/07/01 | 2021/06/30 |  |
|
| J2-9211, Izboljšanje lastnosti kovinskih materialov s postopkom podhlajevanja | https://www.imt.si/aktualno/novice-dogodki/j2-9211 | Kljub izjemnemu potencialu in sposobnosti procesov podhlajevanja za izboljšanje lastnosti materialov, so ti procesi še vedno komaj poznani, še toliko manj pa aplicirani v praksi. Poleg tega so metalurške osnove, ki so v ozadju teh procesov nepopolno raziskane, ne v celoti poznane in zelo slabo opisane v literaturi. Glavni razlog je v dejstvu, da je bil razvoj te tehnologije predvsem empiričen in temeljil na principu poizkusa in napake, brez jasnega razumevanja znanstvenih osnov in mehanizmov mikrostrukturnih transformacij, ki jih povzroči podhlajevanje. Podhlajevanje je termičen proces, podoben toplotni obdelavi, vendar z eno veliko razliko. Konvencionalna toplotna obdelava je že vseskozi sestavni del razvoja materiala, medtem ko podhlajevanje to ni. Kot tako, se podhlajevanje uporablja predvsem kot poizkus reševanja obstoječih problemov oz. zgolj pri nekaterih materialih in na podlagi pozitivnih izkušenj. To je v mnogih primerih privedlo do napačne uporabe postopkov podhlajevanja in s tem do nekonsistentnosti rezultatov. Glavni cilj projekta je preiti s pristopa poizkusa in napake na znanstveno podrprt razvoj ter pridobiti poglobljeno fundamentalno znanje o tehnologijah podhlajevanja in njihovega vpliva na lastnosti materiala, vključno z mikrostrukturnimi mehanizmi in transformacijami ter z njimi povezanimi spremembami lastnosti. Pridobitev in poglobitev fundamentalnega znanja je ključno za pripravo jasnih navodil oz. smernic, poznanih pri klasičnih postopkih toplotne obdelave, ter za razvoj standardnih in bolj robustnih postopkov podhlajevanja s precej bolj predvidljivimi rezultati pri industrijski uporabi, predvsem pri večjih in težjih komponentah. Cilj predlagane raziskave je tudi zagotoviti bolj zanesljiv pristop in poglobljeno razumevanje korelacij med mikrostrukturnimi spremembami in lastnostmi. Na ta način se bodo odprle nove možnosti dodatnega izboljšanja lastnosti materialov, izboljšanja oz. doseganja povsem novih lastnosti in vplivanja na lastnosti ne zgolj jekel, temveč tudi drugih kovin. |
ARRS | Tadeja Kosec | 2018/07/01 | 2021/06/30 |  |
|
| J1-9179 Netradicionalni izotopi kot identifikatorji avtigenih karbonatov | http://www.environment.si/en/projects/j1-9179/ | Avtigeni karbonati so bili šele pred nekaj leti prepoznani kot tretji globalni ponor CO2. Približne kvantitativne ocene snovnega toka CO2 v karbonatni cement so bile do zdaj narejene samo za morske karbonate na osnovi snovnih tokov raztopljenega ogljika skozi mejo voda - sediment, v kopenskih sistemih so bile narejene le preliminarne ocene precipitacije avtigenih karbonatov v povodjih velikih rek s pomočjo Sr izotopov (δ88/86Sr). Obe oceni pa kažeta, da so bili avtigeni karbonati kot ponor CO2 očitno dramatično podcenjeni. V predlaganem projektu nameravamo razviti napredna izotopska orodja za identifikacijo in kvantifikacijo avtigenega karbonata v kopenskih sedimentih in vodonosnikih na karbonatnih področjih. Kot identifikatorje avtigenega karbonata in sedimentacijskega okolja nameravamo testirati in validirati netradicionalne izotope U in njegovih potomcev, Mo, Sr in Mg (»netradicionalni« izotopi so tisti, ki jih določamo z multikolektrorskimi masnimi spektrometri z indukcijsko sklopljeno plazmo- MC-ICP-MS). Cilji projekta so: 1. Razvoj in optimizacija metod za določanje izotopske sestave netradicionalnih izotopov (U, Mo, Sr, Mg) in uporaba naprednih analiznih orodij (stabilni »netradicionalni« izotopi in 2D maprianje z masno spektrometrijo) za analizo nastanka in razširjenosti avtigenih karbonatnih faz v sladkovodnih sedimentih in karbonatnih vodonosnikih, ki so bili nedavno prepoznani kot pomemben kopenski ponor ogljika; 2. Razširiti znanje o možnosti uporabe netradicionalnih izotopov redoks-senzitivnih elementov urana in molibdena, ter stroncija in magnezija, ki koprecipitirata s karbonatom, z morskih sedimentov na sladkovodna okolja in podzemno vodo; 3. Identificirati in kvantificirati precipitacijo avtigenega karbonata v vodi in karbonatu v treh različnih kopenskih karbonatnih sedimentacijskih okoljih s kombinacijo že uveljavljenih geokemijskih orodij – elementne sestave, stabilnih izotopov lahkih elementov (ogljika in kisik in radioaktivnega ogljika-14 – z naprednimi orodji (izotopi U in njegovih potomcev, Mo, Sr in Mg) . Testna okolja bodo (i) kraški apnenčasto-dolomitni vodonosnik, (ii) lehnjakove bariere na kraški reki in (iii) jezerski karbonatni sedimenti. Pri interpretaciji terenskih meritev in rezultatov analiz vzorcev s terena si bomo pomagali z rezultati laboratorijskih poskusov v mezokozmu, s katerimi bomo dobili informacijo o porazdelitvi elementov in izotopski frakcionaciji posameznih elementov, ki jih ne moremo neposredno določiti v kompleksnih okoljskih matricah. Pri tem bomo uporabili najsodobnejša visokoločljiva izotopska analizna orodja – multikolektorsko masno spektrometrijo z indukcijsko sklopljeno plazmo (MC-ICP-MS), ki jo bomo kombinirali z masno spektrometrijo stabilnih izotopov lahkih elementov. Za analizo posameznih mineralnih zrn bomo uporabili dvodimenzionalno MS mapiranje z lasersko ablacijo in ICP-MS analizo odparjenih mikrovzorcev in Ramansko mapiranje. Tako bomo pridobili informacije, ki jih ne moremo dobiti z rutinskimi analizami kemijske, mineralne in izotopske sestave lahkih elementov ter elektronske mikroanalize (FESEM-EDS). Končni rezultat projekta bo analizno in konceptualno orodje za razlikovanje detritičnega in avtigenega karbonata v kompleksnih terestričnih sedimentnih okoljih s prevladujočo karbonatno litologijo, ki bo omogočilo kvantifikacijo terestričnega ponora CO2 na takih področjih. Da bomo dosegli zastavljene cilje, smo združili znanje in kapacitete dveh odsekov Instituta Jožef Stefan (Odsek za znanosti o okolju in Odsek za raziskave sodobnih materialov) in Zavoda za gradbeništvo. Pri razvoju analiznih metod in interpretaciji rezultatov bomo sodelovali z vodilnimi tujimi inštituti in univerzami, ki bodo z izmenjavo znanja in izkušenj pripomogli k uspehu projekta. |
ARRS | Vilma Ducman | 2018/07/01 | 2021/06/30 |  |
|
| J2-9196, Masivni betoni - optimiziranje tehnologije ob uporabi naprednih preskusnih metod | https://www.fgg.uni-lj.si/raziskovalna-dejavnost/projekti/j2-9195-masivni-betoni-optimiziranje-tehnologije-ob-uporabi-naprednih-preskusnih-metod/ | Pri strjevanju masivnih betonskih konstrukcij (MBK) se zaradi velike količine toplote, ki se razvije pri hidrataciji ter krčenja betona pojavlja nevarnost nastanka razpok in drugih poškodb betona , kar negativno vpliva na želeno kvaliteto, funkcionalnost in trajnost MBK. Opisano problematiko lahko učinkovito obvladujemo le z izbiro ustreznih vhodnih materialov, ustreznim projektiranjem sestave mešanice, optimalno tehnologijo gradnje in predhodno numerično analizo razvoja temperaturnega polja z upoštevanjem dejanskih vrednosti vhodnih materialnih parametrov. Za dosego opisanih ukrepov je ključna uporaba modernih tehnologij priprave in vgradnje betonskih mešanic, uporaba ustreznih mineralnih in kemijskih dodatkov, natančna določitev ključnih materialnih parametrov z eksperimenti ter priprava kompleksnega numeričnega modela z upoštevanjem realnih fenomenov. V primeru MBK je poleg klasičnih mehanskih karakteristik betonov (tlačna in upogibna trdnost, elastični moduli, ipd.), ključno poznavanje številnih drugih lastnosti materiala, npr. sproščanja hidratacijske toplote, toplotne prevodnosti, specifične toplote, koeficienta linearnega raztezka, velikosti neoviranega krčenja ter lezenja, poroznosti, sposobnosti samoceljenja ipd. Zgoraj omenjena problematika gradnje MBK predstavlja osnovno motivacijo, vzpostavitev metodologije s ključnimi ukrepi za dosego želene kvalitete in trajnosti MBK pa osnovni cilj predlaganega projekta. Za dosego teh ciljev bomo v prvi vrsti zmanjšali velikost maksimalnega agregatnega zrna v masivnih betonskih mešanicah iz klasične) 63 mm na velikost 16-32 mm, kar bo bistveno spremenilo samo kvaliteto masivnega betona in predstavljalo začetek novega, modernega obdobja množične proizvodnje masivnega betona z zmanjšano velikostjo agregatnih zrn. Projekt bo razdeljen na dva glavna dela – eksperimentalnega in numeričnega, podrobnejša razdelitev projekta pa zajema sedem delovnih sklopov. Za uvodnim sklopom sledijo trije sklopi eksperimentalnega dela, namenjeni karakterizaciji vhodnih materialov, načrtovanju sestav betonskih mešanic ter izvajanju meritev lastnosti v svežem, strjujočem se in strjenem stanju z uporabo novih, naprednih merilnih tehnik. Uporabljen bo širok spekter osnovnih materialov različnih kombinacij, s čimer bomo pripravili obsežno bazo betonskih mešanic . Na podlagi izvedenih eksperimentov in numeričnega modela za določitev adiabatne krivulje poljubne betonske mešanice, razvitega s strani raziskovalcev projektne skupine, bodo določene optimalne sestave betonov, na katerih bomo določili lastnosti materiala, potrebne za dosego kvalitetne in trajne gradnje MBK. Z upoštevanjem dejanskih vhodnih materialnih parametrov, pridobljenih v okviru eksperimentalnega dela z naprednimi merilnimi tehnikami, bomo pripravili kompleksen numerični model za izračun temperaturnega polja v MBK. Model bo ob podani sestavi betonske mešanice omogočal predhoden izračun njene adiabatne krivulje, račun povezanega problema prenašanja vode, vlažnega zraka in toplote v svežem betonu in s tem napoved krčenja ter izračun optimalne postopne gradnje v smislu določitve optimalne debeline betonskih blokov in časovnega zaporedja betoniranja le-teh. Vse to predstavlja ključen doprinos v primerjavi z dosedaj razvitimi podobnimi numeričnimi modeli. Za zmanjšanje okoljskega odtisa masivnih betonov bo v recepturah uporabljen tudi agregat iz reciklirane jeklarske žlindre. Za vse uporabljene recepture in tehnologije bodo z LCA analizo izračunani okoljski vplivi, ki bodo upoštevali celotno življenjsko dobo masivnih betonov. Raziskovalno skupino predlaganega projekta sestavljajo raziskovalci iz različnih slovenskih raziskovalnih organizacij z dolgoletnimi izkušnjami in referencami na področju laboratorijskih, terenskih in numeričnih preiskav betonov ter z vrhunsko laboratorijsko opremo. Omenjena dejstva potrjujejo pomembnost predstavljene tematike in zagotavljajo kvalitetno in pravočasno izvedbo projekta. |
ARRS | Ana Mladenović | 2018/07/01 | 2021/06/30 |  |
|
| V2-1740, Razvoj inovativnega železniškega pragu | http://fgserver6.fg.um.si/kgm/ | Vodja projekta: Mojmir Uranjek Vodja projekta na ZAG: Stanislav Lenart Opis: Železniški prag je element zgornjega ustroja železniške proge, ki je ključen za prenos obremenitev s tirnic na tirno gredo. V Sloveniji so danes v uporabi betonski in leseni železniški pragovi, pri čemer imata obe vrsti svoje prednosti in pomanjkljivosti. Predvsem pri betonskih pragovih se poglaviten problem pojavi v območju naleganja spodnje površine pragu na tolčenec v glavnem kot posledica slabe kakovosti tolčenca. Pri dinamičnih obremenitvah predvsem v krivinah in na prehodih med različno togimi podlagami prihaja do drobljenja tolčenca, posledica česar je formiranje praznin pod osrednjim delom pragu. Posledično zmanjšanje elastičnosti konstrukcije zgornjega ustroja proge povzroča neugodne dodatne vibracije, ki jim sledijo deformacije proge in poškodbe pragov. V okviru projekta želimo raziskati možnosti izdelave inovativnega železniškega praga, ki bi imel vse prednosti lesenega in betonskega praga in čim manj slabosti obojih. Končni cilj projekta je daljša življenjska doba, posledično ekonomski prihranek na račun manjšega vzdrževanja ter izboljšana varnost (predvsem v smislu požara) novo razvitega pragu v primerjavi z obstoječimi pragovi v železniški infrastrukturi. Razviti želimo prag, ki bo dovolj fleksibilen, da bo tudi na bolj togih podlagah omogočal dušenje dinamičnih obremenitev in bo sočasno zagotavljal udobnost vožnje, s takšno izvedbo spodnje naležne površine, ki bo preprečevala oziroma omejila drobljenje tolčenca na stiku s pragom, sočasno pa bi predvsem v krivinah kjer prihaja do centrifugalnih sil, želeli povečati prečni odpor praga. Več informacij na spletni strani koordinatorja projekta: http://fgserver6.fg.um.si/kgm/ |
ARRS | Stanislav Lenart | 2018/04/01 | 2021/03/31 |  |
|
| KO-KATALIZATORJI ZA PRIDOBIVANJE ENERGENTOV IZ SONČNE SVETLOBE | www.eu-skladi.si | Projekt je bil izbran na javnem razpisu Raziskovalci na začetku kariere 2.0 OP20.01283, številka pogodbe upravičenca C3330-17-529034 Konktaktna oseba: Nejc Rozman, Andrijana Sever Škapin Gospodarski subjekt: Kolektor Group d.o.o. Z namenom omejiti izpuste CO2 so raziskave v zadnjem času usmerjene v razvoj obnovljivih virov energije. Sonce dnevno daje energijo, ki je 500-krat večja od potrebe človeštva. Zato so prizadevanja po uporabi sončne svetlobe za pridobivanje energije zelo velika. Možnosti uporabe sončne svetlobe sta tudi fotokatalitična redukcija CO2 v visoko-energijske ogljikovodike in razklop vode na vodik in kisik ter nadalje uporabo teh produktov kot energentov. Vodik kot energent ima vsekakor svetlo prihodnost, sploh če je cilj praktično odpraviti izpuste CO2 Za učinkovito uporabo vodika kot energenta je sicer potrebno razrešiti še nekaj težav, kot sta shranjevanje in transport. Po drugi strani lahko za produkte redukcije CO2 uporabimo obstoječo infrastrukturo in naprave. V predlaganem projektu bomo razvili nove kompozitne materiale fotokatalizator/ko-katalizator na osnovi TiO2 kot fotokatalizatorja in različnih kovin (Pt, Pd, lr, Ru, Cu, Ag), njihovih zlitin oz. izbranih oksidov (IrOx, RuOx). Ko-katalizatorje bomo na TiO2 pripenjali z različnimi tehnikami. Z znanjem o medsebojnem sinergijskem delovanju bomo pripravili visoko aktiven kompozitni material, ki mu bomo funkcionalne lastnosti lahko prilagajali glede na želeno končno uporabo. Novim kompozitnim materialom bomo določili aktivnosti za redukcijo CO2 in razklop vode, analizirali in ovrednotili sinergijsko delovanje posameznih komponent: fotokatalizatorjev in kokatalizatorjev v novo razvitih kompozitih, ter določevali trajnost delovanja. Pri redukciji CO2 v ogljikovodike bomo preučevali selektivnost reakcij in z ustreznim izborom materialov in sintez krojili potek reakcij v smer želenih produktov. Cilji projekta so poglobiti znanje o procesih, ki se dogajajo na ko-katalizatorjih TiO2 z različnimi kovinami ter raziskati in spoznati sinergijsko delovanje le-teh. V ta namen bomo sintetizirali visoko aktivne kompozite za pridobivanje vodika z razklopom vode in/ali redukcijo CO, oboje pri obsevanju s sončno svetlobo, ugotovili mehanizme delovanja in vplivne parametre sinteze na končne lastnosti kompozitov in predlagali nove možnosti uporabe takih materialov za izkoriščanje sončne svetlobe. Skupna višina sofinanciranja upravičenih stroškov znaša 146.520,00 €. |
Naložbo sofinancira Evropski sklad za regionalni razvoj ter Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport. | Nejc Rozman | 2017/06/01 | 2020/07/31 |  |
|
| PROCES PENJENJA V ALKALNO AKTIVIRANI MATRICI IN OPTIMIZACIJA LASTNOSTI TAKO DOBLJENIH PEN | www.eu-skladi.si | Projekt je bil izbran na javnem razpisu Raziskovalci na začetku kariere 2.0 OP20.01281, številka pogodbe upravičenca C3330-17-529032 Kontaktna oseba: Barbara Horvat, Vilma Ducman Gospodarski subjekt: Termit d.d. Cilj projekta je osvojiti znanje za pripravo alkalno aktiviranih pen različnih gostot in različnih porazdelitev por kar posledično pomeni tudi različne mehanske lastnosti in toplotno izolacijske lastnosti. Postopek alkalne aktivacije pomeni, da komponenti, ki vsebuje Si02 in Al203 v reaktivni obliki (npr. pepeli, žlindre) dodamo alkalne aktivatorje (alkalijske hidrokside, silikate, …) zaradi česar pride najprej do raztapljanja elementov v alkalnih aktivatorjih ter nato do utrjevanja zaradi tvorbe alumosilikatne mreže. Za tvorbo pene pa je v sistem potrebno dodati še penilce kot so npr. H202, AI prah, NaOCI ter stabilizatorje pen. Takšne pene so negorljive, dimenzijsko stabilne, dosegajo relativno visoke trdnosti in dobre izolativnosti. Ena večjih prednosti uporabe tovrstnih izdelkov pred izdelki na osnovi cementa pa je tudi do 80 % znižanje C02 odtisa. V sklopu projekta bomo sistematsko proučili proces oz mehanizme penjenja in utrjevanja elektrofiltrskega pepela in žlindre z različnimi penilci in stabilizatorji pen. Gostote tako pripravljenih pen želimo znižati pod 0,3 g/cm3 ter ovrednotiti lastnosti takšnih pen pri sobni in povišanih temperaturah. Izhajali bomo iz lokalno dostopnih pepelov in žlindre, ki sta odpadka in bosta na ta način reciklirana v izdelek z višjo dodano vrednostjo. Vzorci bodo ovrednoteni pri sobni temperaturi (dimenzijska stabilnost, mehanske lastnosti, gostota, poroznost, porazdelitev por, toplotno-izolacijske lastnosti) kakor tudi pri povišanih temperaturah, kjer bomo spremljali njihovo obstojnost ter mineraloške spremembe in mehanske lastnosti po kalcinacijah nad 1000 °C (oziroma do temperature, kjer bodo pene obstojne). Skupna višina sofinanciranja upravičenih stroškov znaša 146.520,00 €. |
Naložbo sofinancira Evropski sklad za regionalni razvoj ter Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport. | Barbara Horvat | 2017/06/01 | 2020/07/31 |  |
|
| Vsebnosti potencialno toksičnih elementov v delcih mikroplastike v tleh iz izbranih slovenskih urbanih vrtov v kmetijskih zemljiščih in učinkoviti remediacija | www.eu-skladi.si | Projekt je bil izbran na javnem razpisu Raziskovalci na začetku kariere 2.0 OP20.01260, številka pogodbe upravičenca C3330-17-529009 Kontaktna oseba: Petra Vrhovnik, Ana Mladenović Gospodarski subjekt: Mikro + Polo d.o.o. Predlagan projekt bo prispeval k izboljšanju kakovosti tal na območjih urbanih vrtov ter kmetijskih površin, obenem pa bo tudi zmanjšal količino odpadkov, saj bo za potrebe ekoremediacije uporabljeno biooglje, ki bo pridobljeno iz odpadne biomase slabše kakovosti iz lokalnega okolja. Izdelala in v praski preverjena bo metodologija, ki bo lahko multiplicirana v lokalnem okolju in tudi širše. Potreba po kakovostni obdelovalni zemlji v lokalnem okolju je zelo velika in še narašča zaradi vedno večjega zanimanja za samooskrbo. Zato je nujno zagotoviti čim več takšnih površin, kjer bo lahko nemoteno izvajana trajnostna pridelava zdrave hrane. Pri tem je pomembno tudi zagotoviti čisto okolje za delavce na omenjenih površinah, saj lahko onesnaževala, ne samo preko hrane, v telo vstopijo tudi preko dihalnih poti ter s prenosom skozi kožo. V okviru projekta se bodo skozi postavljene cilje ovrednotilo trenutno stanje kakovosti prsti na izbranih območjih urbanih vrtov in kmetijskih površin. Na podlagi dobljenih rezultatov se bodo oblikovali postopki ekoremediacije. Pomemben cilj projekta je izbira primernega ekoremediacijskega sredstva iz sekundarnih oziroma odpadnih materialov ter oblikovanje primerne kombinacije teh aditivov za dosego najboljših rezultatov. Tako bomo s primerno kombinacijo in optimiranjem postopkov razvili tehnološki postopek, ki bo zagotavljal učinkovito remediacijo in trajno imobilizacijo potencialno toksičnih elementov v onesnaženi prsti. Prav tako bomo ovrednotili vsebnosti toksičnih elementov v zraku in pridelkih, vzgojenih na vzorčevanih območjih. Skupna višina sofinanciranja upravičenih stroškov znaša 146.520,00 €. |
Naložbo sofinancira Evropski sklad za regionalni razvoj ter Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport. | Petra Vrhovnik | 2017/06/01 | 2020/05/30 |  |
|
| BELITNO-SULFOALUMINATNI KLINKER IZ SEKUNDARNIH SUROVIN ZA TRAJNOSTNO PROIZVODNJO NIZKOOGLJIČNIH IN NIZKOENERGIJSKIH CEMENTOV | www.eu-skladi.si | Projekt je bil izbran na javnem razpisu Raziskovalci na začetku kariere 2.0 OP20.01284, številka pogodbe upravičenca C3330-17-529035 Kontaktna oseba: Lea Žibret, Sabina Dolenec V obdobju od 10.8.2018 - 9.9.2019 je bila Martina Cvetković enakovredna zamenjava odsotne raziskovalke Gospodarski subjekt: Salonit Anhovo d.d. Svetovna cementna industrija danes temelji na izdelavi konvencionalnega portlandskega cementnega klinkerja (OPC), ki dosega ugodne fizikalno-mehanske lastnosti z relativno poceni dostopnimi vhodnimi surovinami. Vendar pri sintezi OPC klinkerja v atmosfero izhaja CO2, ki predstavlja pomemben delež globalnih CO2 emisij, zato raziskave vedno bolj stremijo v sintezo t.i. nizkoogljičnih klinkerjev. V predlaganem projektu se bomo problematike dotaknili z razvijanjem belitno-kalcijevo sulfoaluminatnega (BCSA) klinkerja, ki je v svetovni literaturi opisan kot nizkoogljični potencialni bodoči nadomestek konvencinalnemu OPC klinkerju. Ker sinteza BCSA klinkerjev poteka pri 100 - 200 °C nižjih temperaturah kot sinteza OPC klinkerjev, bo rezultat predlaganega projekta okolju prijazen nizkoenergijski izdelek. V okviru predlaganega projekta razviti BCSA klinker bo zato predstavljalo pomembno eko-inovacijo. Kljub obetavnim rezultatom raziskav pa vsesplošna proizvodnja BCSA cementnega klinkerja predvsem zaradi visoke cene aluminija, ki je ena bistvenih surovin teh klinkerjev, še ni vzpostavljena. V predlaganem projektu bomo BCSA klinker sintetizirali z uporabo finančno sprejemljivih sekundarnih surovin - stranski proizvodi lokalne industrije in gradbeni odpadki, ki jih bomo v različnih razmerjih dodajali mešanici naravnih surovin. Uporabili bomo odpadno sadro in pepel iz termoelektrarn, žlindro iz proizvodnje jekla ter gradbene odpadke (beton, opeka), s čimer bomo vzpostavili prehod v krožno gospodarstvo in doprinesli k trajnostnemu zmanjševanju porabe in ohranjanju naravnih virov. Proučevali bomo vpliv različnih pogojev žganja na mineralno sestavo in fizikalno-mehanske lastnosti BCSA klinkerja iz izbranih sekundarnih surovin. Ti procesi so v svetovni literaturi še relativno nedefinirani in bodo raziskavi dodali znanstveno izvirnost. Predlagani projekt je torej neodvisna raziskava, ki bo z novimi izsledki omogočila boljše razumevanje procesov sinteze BCSA cementnega klinkerja, hkrati pa bo predstavljala primer dobre prakse na področju zmanjševanja emisij CO2, zmanjševanja porabe energije pri proizvodnih procesih, trajnostnega ohranjanja naravnih virov, ponovne uporabe industrijskih in gradbenih odpadkov (krožno gospodarstvo), kar je tudi dolgoročna vizija gospodarstva kot celote. Skupna višina sofinanciranja upravičenih stroškov znaša 146.520,00 €. |
Naložbo sofinancira Evropski sklad za regionalni razvoj ter Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport. | Lea Žibret | 2017/06/01 | 2020/07/31 |  |
|
| OPTIMIZACIJA ČIŠČENJA IZCEDNIH VODA IZ ODLAGALIŠČ TER PRIPRAVA GRADBENIH KOMPOZITOV IZ KONCENTRATA IZCEDNIH VOD IN INDUSTRIJSKIH ODPADKOV | www.eu-skladi.si | Projekt je bil izbran na javnem razpisu Raziskovalci na začetku kariere 2.0 OP20.01282, številka pogodbe upravičenca C3330-17-529033 Konktaktna oseba: Andreea Oarga Mulec, Alenka Mauko Pranjić Gospodarski subjekt: IME-Insol d.o.o. Podružnica Izola Pomembna paradigma krožnega gospodarstva je zmanjšati vplive proizvodov in procesov na okolje, pri čemer imajo pomembni ekonomski potencial inovativne trajnostne tehnologije kot so npr. tehnologije za remedacijo vode in tal z ničelnim odpadkov. V okviru raziskovalnega projekta bomo optimizirali in nadgradili tehnologijo BacomTech za solidifikacijo/stabilizacijo izrabljenega zeolitnega absorbenta z aktivnim ogljem, ki ostane po čiščenju koncentrata izcedne vode iz odlagališč za uporabo za gradbene kompozite. Proučevali bomo najmanj štiri vrste visoko bazičnih industrijskih odpadkov/stranskih proizvodov, da bi ustvarili pogoje pod katerimi težke kovine in soli iz odlagališč preidejo v težko topno obliko. Predvidevana je uporaba naslednjih industrijskih odpadkov/stranskih proizvodov: apno z visokim deležem soli, ki nastane kot stranski proizvod pri proizvodnji cementa, pepel, ki nastanek pri sežigu papirniškega mulja pri diinking procesu, lesni pepel, ki nastane pri kurjenju biomase in pepeli pri kurjenju premoga. Istočasno bomo optimizirali zeolitne absorbentov za prečiščevanje izcedne vode in koncentratov z uporabo različnih odpadnih industrijskih, umetnih in naravnih zeolitov. Tehnologijo bomo razvili do pilotnega nasipa in dolgotrajnega izluževanja v laboratoriju in tako spremljali dolgoročno inertnost gradbenih kompozitov. Izdelana bo študija izvedljivosti, v kateri bomo naredili načrt za prenos inovativne tehnologije iz laboratorija na trg tako za izcedne vode iz komunalnih odlagališč kot tudi odlagališč industrijskih in rudarskih odpadkov. Komplementarna znanja in izkušnje raziskovalne organizacije, gospodarskega subjekta in raziskovalca zagotavljajo učinkovito implementacijo raziskovalnega projekta, celostni pristop k raziskovalnemu projektu ter povezave z ciljnim tržiščem (tudi v tretjih deželah) pa hiter prenos inovativne tehnologije na trg, ki ga načrtujemo v najmanj dveh letih po zaključku projekta. Skupna višina sofinanciranja upravičenih stroškov znaša 146.520,00 €. |
Naložbo sofinancira Evropski sklad za regionalni razvoj ter Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport. | Andreea Oarga Mulec | 2017/06/01 | 2020/07/31 |  |
|
| Z1-8149 - Kolorimetrično določanje relativne vlažnosti na osnovi mezoporoznih SiO2 delcev | Relativna vlažnost (RV) v visoki meri vpliva na kakovost človeškega življenja, med drugim na kakovost zraka v notranjih bivalnih prostorih. Optimalne vrednosti RV za človekovo delovanje in počutje, naj bi bile v območju med 40 in 60 %, tako višje kot nižje pa povečajo možnost pojava okužb dihalnih in alergij. Prav tako so pogoji pri višjih vrednostih RV bolj optimalni za razrast plesni, prenizke vrednosti pa lahko vodijo do izsuševanja materialov (npr. krčenje lesu). Uravnava RV na optimalne vrednosti je zato izjemnega pomena. Informacijo o določeni RV lahko pridobimo s elektronskimi senzorji, vendar je merjenje na bolj izpostavljenih mestih, kot so koti in stropi v prostorih, onemogočeno. Ta mesta lahko predstavljajo temperaturne gradiente, kar lokalno poviša vrednosti RV. Alternativno možnost merjenja RV predstavlja določanje RV na osnovi spremembe barve (uporabo indikatorjev). Trenutno dostopni indikatorji na osnovi anorganskih soli so kljub enostavnosti, nizki ceni in učinkovitosti, zdravju škodljivi (ko npr. CoCl2). Glavni namen predstavljenega projekta je razvoj zdravju neškodljivega indikatorja RV barvilo@SiO2, ki temelji na jedru, ki je oplaščen s slojem mezoporozne SiO2 (mSiO2). Pri sintezi sloja mSiO2 bom uporabila sol-gel reakcijo z dodatkom površinsko aktivnih snovi ali kopolimerov kot strukturo usmerjajočih spojin. Le-te omogočajo nastanek mezoporozne strukture. Predpostavljen mehanizem temelji na kapilarni kondenzaciji vode iz vlažnega zraka, ki s polnitvijo por doteka do barvila v jedru in omogoči spremembo barve. Predpostavljeni mehanizem predstavlja popolnoma novo raziskovalno smer pri kolorimetričnem določanju RV. Predpostavljeni sloj mSiO2 ima pore cilindrične oblike s premerom med 2 in 10 nm, kar ustreza poteku kapilarne kondenzacije v območju med 60 in 90 % vlažnosti. Za pripravo indikatorja RV barvilo@SiO2 sem predpostavila dve sintezni poti: (1) predsintezo mSiO2 sloja (ustreza prazni mezporozni strukturi, ang. hollow mesoporus structure), ki ji sledi vgradnja barvila v prazno jedro in (2) in-situ sintezo. Predsintetiziran sloj mSiO2 bom pripravila z osnovo (ang. template), ki bo na koncu odstranjena. Poroznost, porazdelitev premera in orientacija por, kot tudi porazdelitev velikosti delcev in morfološke lastnosti novega RH indikatorja barvilo@mSiO2 bom določila z N2 sorpcijo, FE-SEM, TEM ter DLS. Delež vezanega barvila ter predvidene vezi med jedrom in barvilom bomo preiskali s TG/DTA, meritvijo kontaktnega kota, XRD, NMR in FTIR spektroskopijo. V sklopu predlaganega projekta bomo razvili tudi metodo za določanje odzivnosti indikatorja na okolje z določenimi RV. Metoda bo temeljila na izpostavi vzorcev določeni RV, ki jo bomo dosegli z nasičeno raztopino soli. Spremembo barve bomo ovrednotili: (a) pred in po izpostavi določenim RV, in sicer z UV-Vis spektrometrijo ter (b) skozi celotno časovno obdobje izpostave RV s kromametrom. | ARRS | Erika Švara Fabjan | 2017/05/01 | 2019/04/30 |  |
||
| J2-8170 - Nelinearna dinamika prostorskih okvirjev z izpolnjeno kinematično kompatibilnostjo za zahtevno uporabo v industriji | Sodobni znanstveni dosežki so kljub njihovi aplikativni vrednosti premalo uporabljeni v industriji. Prilagoditev znanstvenih dognanj za neposredno uporabo zahteva dodaten trud, predvsem pa skrbno potrditev veljavnosti uporabljenih modelov in kalibracijo parametrov. Za praktično uporabo na področju dinamike sistemov deformabilnih teles so izrednega pomena računsko učinkoviti modeli, ki pa vseeno dovolj natančno opišejo bistvene značilnosti gibanja in odziv teles. V sklopu projekta nameravamo razviti numerične algoritme za dinamično analizo sistemov togih in deformabilnih teles, ki jih srečujemo pri neposrednem sodelovanju z industrijo ali prek naših partnerjev. Pri tem se bomo omejili na tista deformabilna telesa in konstrukcijske elemente, za katere je primeren matematični model geometrijsko točnih Cosseratovih nosilcev, kot so cevi, kabli, vrvi, jermeni, palice, stebri in prečke. Modeli bodo upoštevali nelinearne in časovno odvisne lastnosti materialov ter kompozitno sestavo teh teles, kar bo omogočilo natančnejši opis značilnih pojavov. Posebej se bomo posvetili modeliranju premikajočih se teles po deformabilni podlagi in ga reševali povezano. Uporabili bomo znanje in izkušnje članov projektne skupine na področju nelinearne analize nosilcev in časovnih integratorjev za dinamiko sistemov togih in deformabilnih teles. Veljavnost pripravljenih modelov in postopkov bomo preverjali z eksperimentalnim delom. V okviru projekta nameravamo izdelati napredne računalniške programe za natančno, učinkovito in robustno dinamično analizo prostorskih okvirnih konstrukcij ob upoštevanju materialne in geometrijske nelinearnosti. Takšna programska oprema bo omogočila natančnejše prepoznavanje sprememb v materialu in preprečevanje porušitev. Poleg tega bo omogočila lažje načrtovanju novih inženirskih rešitev z zmanjšanim neželenim hrupom. Usklajeno z razvojem računskih modelov in postopkov bo potekala validacija. Meritve bomo izvedli z najsodobnejšo raziskovalno opremo, z laserskim merilnikom vibracij, akcelerometri, merilniki deformacij in optičnim sistemom, ki omogočajo zajem podatkov z visokimi frekvencami. Meritve in validacija na obravnavanih problemih bodo zagotovili rezultate ob laboratorijskih in realnih pogojih ter s tem nudili izvrstno možnost za potrditev in aplikativno vrednost razvitih numeričnih postopkov. Vodja: Igor Planinc, FGG | ARRS | Matija Gams | 2017/05/01 | 2020/04/30 |  |
||
| POTROG 3 | Osnovni namen projekta je dopolnitev, razširitev in izboljšanje baze podatkov, na katerih temeljijo strokovne podlage, računski modeli in aplikacije za vsestransko pripravljenost na potres, ki so bila izdelana v projektih POTROG (2011-2013) in POTROG 2 (2015-2016). Z načrtovanimi podlagami bodo bistveno izboljšane dejavnosti pred potresom, tik po potresu in v daljšem obdobju po potresu. S preglednimi, urejenimi in ažurnimi podatki o potresni ogroženosti posameznih objektov v določenih regijah Slovenije bo omogočeno učinkovito zmanjševanje potresnega tveganja in boljša pripravljenost na aktivnosti ob samem potresu. Cilj naloge je nadgraditi obstoječe baze, evidence in aplikacije. | MORS | Marjanca Lutman | 2017/01/01 | 2018/01/01 | |||
| In situ imobilizacija onesnaženih zemljin z uporabo naprednih nanotehnologij in njihova predelava v urbana tla | ARRS | Ana Mladenović | 2016/10/01 | 2018/09/30 |  |
|||
| TIGR4smart - Trajnostno in inovativno gradbeništvo za pametne stavbe | http://www.eu-skladi.si/ | Prednostno področje SPS: Pametne zgradbe in dom z lesno verigo
Vrednost: 9.184.425,00 EUR Sofinanciranje (EU in SLO udeležba): 5.913.345,12 EUR (64,38% upravičenih stroškov operacije) Vodilni partner: TRIMO, inženiring in proizvodnja montažnih objektov, d.d. Ostali partnerji: COSYLAB, laboratorij za kontrolne sisteme d.d., Hidria Rotomatika d.o.o., industrija rotacijskih sistemov, INTRA LIGHTING Proizvodnja svetil, inženiring in oprema objektov d.o.o., JELOVICA HIŠE d.o.o., JUB kemična industrija d.o.o., Knauf podjetje za tehnično svetovanje in posredovanje pri prodaji, L-TEK elektronika d.o.o., M Sora d.d., NELA razvojni center d.o.o., REM d.o.o., Biotehniška fakulteta, Fakulteta za elektrotehniko, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Fakulteta za strojništvo, Zavod za gradbeništvo Slovenije. Obdobje izvajanja: 1. 9. 2016 – 28. 2. 2019, podaljšan do 31.3.2019 Opis programa: Cilj programa je razviti izdelke in tehnologije, ki omogočajo vzpostavitev zdravega bivalnega in delovnega notranjega okolja na način združevanja razvojno raziskovalnega potenciala podjetij in raziskovalnih organizacij. Tehnologije in izdelki, ki bodo razviti, so uvrščeni v tri skupine medsebojno povezanih izdelkov: - leseni stavbni sistemi, - inteligentni krmilniki in gradniki ter pametno upravljanje stavb, - izdelki za fasadni ovoj, Izdelki bodo integrirani v demonstracijsko bivalno modularno enoto TIGR4smart. Rezultati programa:
Povprečni prebivalci EU v stavbah preživijo 90 odstotkov časa, zato je pomembno graditi stavbe, v katerih se bodo ljudje dobro počutili in ne bodo imele negativnih vplivov na zdravje. Pomemben trend je gradnja energetsko varčnih stavb, ki lahko učinkovito koristijo obnovljivo energijo iz okolja. Po letu 2020 bodo morale biti vse novozgrajene stavbe skoraj nič-energijske, za javne stavbe pa bo ta zahteva začela veljati že dve leti prej. Vzporedno s tem rastejo prizadevanja za rabo trajnostnih materialov in rešitev ter intenziven vstop informacijskih tehnologij na področje stavb. V projektu TIGR4smart, ki go koordinira podjetje Trimo in bo trajal dve leti in pol, bo 16 podjetij in raziskovalnih institucij (med njimi tudi ZAG) razvijalo izdelke in tehnologije, ki omogočajo vzpostavitev zdravega bivalnega in delovnega notranjega okolja, gradnjo energetsko bolj učinkovitih stavb in uvajajo informatiko na področje stavb. V konzorciju projekta TIGR so zbrana podjetja in raziskovalne organizacije s področij gradbeništva, strojništva, elektrotehnike, lesarstva in informatike. Cilj projekta je razviti skupno 21 izdelkov in tehnologij, ki bodo predstavljali gradnike celovite integrirane rešitve za stavbe. Namen projekta v vrednosti devet milijonov evrov je razvoj znanja, tehnologij in rešitev, ki se bodo po zaključku programa prenesle na raven izdelkov. Del projekta so tudi lesena okna velikih dimenzij, ki se raztezajo v višini dveh etaž in stekleni fasadni element za skoraj ničenergijske stavbe z zelo nizko toplotno prehodnostjo. http://www.mizs.gov.si/si/delovna_podrocja/direktorat_za_znanost/sektor_za_strukturne_sklade_na_podrocju_raziskovalno_razvojne_dejavnosti/ |
»Naložbo sofinancira Evropski sklad za regionalni razvoj ESRR ter Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport.« | Friderik Knez | 2016/09/01 | 2019/02/28 |  |
|
| EVA4green - Ekološki varen avtomobil za zeleno mobilnost | http://www.eu-skladi.si/ | Prednostno področje SPS: Mobilnost
Vrednost: 8.936.962,50 EUR Sofinanciranje (EU in SLO udeležba): 5.892.004,63 EUR Vodilni partner: SiEVA d.o.o., podjetje za razvoj in trženje v avtomobilski industriji d.o.o. Ostali partnerji:, Univerza v Mariboru, Univerza v Ljubljani, COSYLAB d.d., Hidria AET d.o.o., Fakulteta za industrijski inženiring Novo mesto, Kolektor Group d.o.o., NELA razvojni center d.o.o., PODKRIŽNIK d.o.o., RLS merilna tehnika d.o.o., TPV d.d., Zavod za gradbeništvo Slovenije. Obdobje izvajanja: 1. 9. 2016 – 28. 2. 2019 Opis programa: Projekt EVA4green prinaša konkreten načrt razvoja 22 novih izdelkov, katerih konkurenčna prednost na trgu se bo izkazovala skozi 40 načrtovanih inovacij in 16 mednarodnih patentnih prijav. Področja razvoja izdelkov so izbrana tako, da podpirajo usmeritve globalne avtomobilske industrije, strategije EU in tudi nacionalnih razvojnih programov. Z razvojem izdelkov bomo prispevali k doseganju pomembnih napredkov na področju zniževanja porabe energije ter emisij, ki izhajajo iz motorjev z notranjim zgorevanjem, elektrifikaciji vozil, ter varnosti in udobju v avtomobilih. Delo bo usmerjeno v štiri ključna področja:
Prebojne rešitve bodo dosežene z uvajanjem novih materialov, nižanjem teže komponent, razvojem napredne senzorike, uvajanjem rešitev s področja omogočitvenih tehnologij ob hkratni optimizaciji konceptov in konstrukcij. |
»Naložbo sofinancira Evropski sklad za regionalni razvoj ESRR ter Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport.« | Tadeja Kosec | 2016/09/01 | 2019/02/28 |  |
|
| NMP – CEL.KROG - Izkoriščanje potenciala biomase za razvoj naprednih materialov in bio-osnovanih produktov | http://www.eu-skladi.si/ | Prednostno področje SPS: Mreže za prehod v krožno gospodarstvo
Vrednost: 8.628.908,00 EUR Sofinanciranje (EU in SLO udeležba): 5.937.974,58 EUR Vodilni partner: Inštitut za celulozo in papir, Ljubljana Ostali partnerji: Kemijski inštitut, Ljubljana, Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fakulteta, Institut Jožef Stefan, Ljubljana, Zavod za gradbeništvo Slovenije, Ljubljana, Fakulteta za tehnologijo polimerov, Slovenj Gradec, Papirnica Vevče d.o.o., Predilnica Litija d.o.o., Kolektor Sisteh d.o.o., Idrija, Mitol, Tovarna lepil d.d., Sežana, Melamin, Kemična tovarna d.d., Kočevje, Silkem, Proizvodnja zeolitov d.o.o., Kidričevo, Petrol, Slovenska energetska družba d.d., Ljubljana, Luka Koper, Pristaniški in logistični sistem d.d., Jelovica hiše d.o.o., Šenčur, ZEL-EN, Razvojni center energetike d.o.o., Krško Pridruženi partnerji: Količevo karton d.o.o., Vipap Videm Krško d.o.o., Belinka Perkemija d.o.o. Obdobje izvajanja: 1. 9. 2016 – 31. 8. 2020 Opis programa: Strateška usmeritev programa je napredno izkoriščanje biomase za razvoj novih bio-osnovanih materialov in produktov z vzpostavljanjem novih celostnih verig vrednosti za kaskadno rabo tega obnovljivega surovinskega vira. Program je umeščen je v prednostno področje S4 Mreže za prehod v krožno gospodarstvo in vključuje vsa fokusna področja: tehnologije za predelavo biomase ter razvoj novih bioloških materialov, tehnologije za uporabo sekundarnih surovin in ponovno uporabo odpadkov ter pridobivanje energije iz alternativnih virov. Produktne smeri sledijo ambicioznim ciljem vključenih podjetij za razvoj konkurenčnih produktov na osnovi obnovljivih virov, skladno z zahtevami po učinkovitejši rabi surovin in zmanjševanju pritiskov na okolje. S sinergijami v čez-sektorskem povezovanju podjetij, ki predstavljajo celostno verigo v snovni in energetski izrabi biomase, program prispeva k dolgoročni konkurenčnosti pomembnega dela slovenske industrije: kemijske, tekstilne, papirne, lesne in avtomobilske industrije ter gradbeništva, inženiringa in energetike. V programu sodelujejo vrhunske skupine z različnih področij materialov, kemijskega inženirstva, predelovalnih in procesnih tehnologij, biotehnologije ter nanotehnologije. Povezovanje v novih verigah vrednosti prispeva k preseganju razdrobljenosti in s tem h krepitvi sposobnosti za mednarodno odličnost raziskav in tehnološkega razvoja. Program je zastavljen v petih, medsebojno povezanih vsebinskih sklopih z jasno zastavljenimi cilji:
|
»Naložbo sofinancira Evropski sklad za regionalni razvoj ESRR ter Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport.« | Vilma Ducman | 2016/09/01 | 2020/08/31 |  |
|
| MARTINA - MAteRiali in TehnologIje za Nove Aplikacije | http://www.eu-skladi.si/ | Prednostno področje SPS: Razvoj materialov kot končnih produktov Vrednost: 9.632.333,33 EUR Sofinanciranje (EU in SLO udeležba): 5.991.172,92 EUR Vodilni partner: INŠTITUT ZA KOVINSKE MATERIALE IN TEHNOLOGIJE Ostali partnerji:, IMPOL - INDUSTRIJA METALNIH POLIZDELKOV D.O.O., KEMIJSKI INŠTITUT, KOLEKTOR GROUP D.O.O., METAL RAVNE D.O.O., RCJ D.O.O., ŠTORE STEEL D.O.O.,, TALUM, TOVARNA ALUMINIJA D.D., TECOS, TPV D.D., UNIVERZA V LJUBLJANI, FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO, UNIVERZA V LJUBLJANI, NARAVOSLOVNOTEHNIŠKA FAKULTETA, UNIVERZA V MARIBORU, FAKULTETO ZA STROJNIŠTVO MARIBOR, VESOLJE-SI, CENTER ODLIČNOSTI VESOLJE, ZNANOST IN TEHNOLGIJE, SLOVENIJE, ZAVOD ZA GRADBENIŠTVO SLOVENIJE ZLATARNA CELJE D.O.O. Obdobje izvajanja: 1. 8. 2016 – 31. 7. 2019 Opis programa: Razvoj materialov je ključnega pomena za tehnološki in ekonomsko-socialni napredek družbe. Jeklo in aluminij sta in ostajata med najpogosteje uporabljanimi materiali v inženirskih aplikacijah z odličnimi lastnostmi, dostopnostjo in reciklabilnostjo. Vedno večji pomen dobivajo multikomponentni materiali, ki omogočajo združevanje lastnosti različnih materialov. Osrednji cilj programa je skozi celovit multidisciplinarni pristop raziskati možnosti razvoja novih naprednih več funkcionalnih materialov in tehnologij za nove zahtevne aplikacije. Program neposredno podpira prednostno področje (S)INDUSTRIJA 4.0 in domeno Razvoj materialov kot končnih produktov. Razvili bomo visokotrdnostna jekla in aluminijeve zlitine s ciljem doseganja lastnosti materialov, ki so ključne za nove aplikacije v avtomobilski industriji za zmanjševanje teže vozil in s tem povezanega CO2 odtisa in rabe energije tako pri proizvodnji kot tudi uporabi vozil. Pri multikomponentnih materialih bomo izkoristili prednost enostavnosti uporabe polimernih materialov in specifične lastnosti kovinskih materialov. Z uvajanjem novih materialov bomo razvili napredne tehnologije izdelave in preoblikovanja, s čimer bomo postavili nove zahteve za orodja in orodna jekla. Poleg samih lastnosti orodnih jekel nam bosta izziv tudi pravilna razporeditev teh lastnosti v orodju ter senzorika, ki omogoča nadzor nad obratovalnimi razmerami orodja. Zaradi vse bolj zahtevnih oblik orodij, bomo v okviru programa raziskovali inovativne postopke 3D tiskanja orodij. Rezultat programa bodo prototipi orodnih jekel. Njihove lastnosti in tudi primernost 3D tiskanja orodij bomo preizkusili na prototipih orodij. Rezultat programa bodo tudi prototipi visokotrnostnih jekel, gnetnih in livnih aluminijevih zlitin ter prototipi novih multikomponentnih materialov s specifičnimi lastnostmi. Njihove lastnosti bomo preizkusili in optimizirani na vzorčnih primerih komponent iz avtomobilske in elektro industrije, s katero se horizontalno povezuje. |
»Naložbo sofinancira Evropski sklad za regionalni razvoj ESRR ter Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport.« | Tadeja Kosec | 2016/08/01 | 2019/07/31 |  |
|
| Požarno varno umeščanje gorljivih materialov v stavbe z jekleno okvirno nosilno konstrukcijo: Razvoj modelov in verifikacija z eksperimenti | Predlagani podoktorski projekt obravnava problematiko požarne varnosti v sodobnih proizvodno-skladiščnih objektih. Ker v te danes umeščamo vse večje količine lahko gorljivih materialov, graditi pa jih želimo hitro in z nizkimi stroški (pogosto s prefabriciranimi jeklenimi okvirnimi konstrukcijskimi sistemi, ki so pri visokih temperaturah bolj ranljivi), njihova požarna ogroženost vse bolj narašča. Izkušnje s terena opozarjajo, da temu tradicionalni predpisni postopki projektiranja požarne varnosti niso več dorasli, zato je potreben razvoj novih, naprednejših metod. Predlog takšnih bo pripravljen v okviru predlaganega projekta. Računski modeli, ki bodo razviti za ta namen, bodo dvofazni. Prva faza bo namenjena naprednim CFD (ang. 'Computational Fluid dynamics') simulacijam razvoja in širjenja požara. Model za to fazo bo pripravljen v okolju FDS (ang. 'Fire Dynamics Simulator'), vanj pa bodo vgrajeni materialni modeli z ustreznimi kinetičnimi in toplotnimi parametri, ki jih bo za izbrane materiale (ti bodo predstavljali požarno obtežbo v objektu) razvila prijaviteljica. Ti materialni modeli bodo razviti z numeričnim prilagajanjem Arrhenius-ovih modelov toplotnega razpada snovi in Fourier-ovih modelov prevajanja toplote po snovi na rezultate materialnih eksperimentov TGA (ang. 'thermogravimetric analysis'), DSC (ang. 'differential scanning calorimatery'), bombne in konusne kalorimetrije. Druga faza modelov se bo nadalje ukvarjala z napovedovanjem odziva jeklene konstrukcije objekta zaradi požara predvidenega v prvi fazi. V ta namen bo v računskem programu ABAQUS FEA pripravljen model, kjer bo celoten konstrukcijski sistem modeliran s trodimenzijskimi volumskimi končnimi elementi. S pomočjo subrutine UMAT bodo vanj vgrajeni tudi posebni materialni modeli visokotemperaturnega odziva jekla, ki bodo prilagojeni potrebam projekta in pripravljeni v računskem okolju Fortran. Ti modeli bodo vključevali nove predloge za opis visokotemperaturnega lezenja jekla ter kinematično-izotropnega utrjevanja materiala zaradi obrata deformacij. Za numerično kalibracijo pripravljenega modela in odpravo konvergenčnih problemov, bodo izbrani ustrezni stabilizacijski algoritmi. V drugem delu projekta bodo pripravljeni modeli za modeliranje širjenja požara in konstrukcijskega odziva tudi ustrezno validirani s pomočjo lastnih termoanalitskih in požarnih eksperimentov ter eksperimentalnih podatkov iz dostopne znanstvene literature. V zadnjem delu projekta bodo razviti in validirani modeli uporabljeni za obsežne požarne študije izbranega poslovno-skladiščnega objekta, rezultati pa primerjani z rešitvami tradicionalnih inženirskih postopkov. To bo razkrilo prednosti naprednih metod in opozorilo na nevarnosti v praksi pogosto spregledanih omejitev poenostavljenih postopkov. | ARRS | Jerneja Češarek Kolšek | 2016/03/01 | 2018/02/28 |  |
||
| L4-7547 Obnašanje lesa in lignoceluloznih kompozitov v zunanjih pogojih | http://www.sicris.si/public/jqm/prj.aspx?lang=slv&opdescr=search&opt=2&subopt=400&code1=cmn&code2=auto&psize=1&hits=1&page=1&count=&search_term=12521&id=10066&slng=&order_by= | Les in lesni kompoziti so eden od ključnih materialov v sodobni gradbeni industriji. Še posebej kompoziti omogočajo načrtovanje privlačnih in zelo trajnostnih stavb. Ena od pomanjkljivosti lesa je, da ni na voljo veliko podatkov v zvezi z življenjsko dobo v različnih evropskih podnebnih pasovih. To omejuje širšo uporabo lesa. Saj investitorji nimajo na voljo podatkov, ki so potrebni za izračun stroškov vzdrževanja in celotne življenjske stroške objekta. Vendar, če so že podatki o življenjski dobi lesa redki, so podatki o življenjski dobi lesenih kompozitov še veliko bolj pomanjkljivi. Namen tega projekta je, da začnemo z vrednotenjem lastnosti in ocenami življenjske dobe izbraanih lesnih kompozitov, ki se najpogosteje uporabljajo na prostem vendar ne v stiku z zemljo. Ker se zavedamo, da so težave povezane z vlažnostjo, eden izmed najpomembnejših dejavnikov, ki vplivajo na delovanje lesa in lesnih kompozitov, bomo kompozite nadgradili z novo generacijo hidrofobnih sistemov: TiO2 nanodelci, silani, Sol gel postopek, vosek, nanocelulozni premazi, komercialni premazi za les ... Različni kompoziti bodo izpostavljeni naravnemu in umetno pospešenemu staranju. Po vnaprej določenih obdobjih izpostavljenosti, bomo vzorce izolirali in določili njihove mehanske lastnosti, glivno kolonizacija, lastnosti lepilnega spoja ... Poleg tega bomo kontinuirano spremljali stanje kompozitov skozi celotno obdobje izpostavitve ... Spremljali bomo: vsebnost vlage, spremembe mehanskih lastnosti (neporušne tehnike), lezenje, dimenzijsko stabilnost ... Da bi zagotovili zanesljivost napovedovanja, bodo v raziskavo vključili še vzorce tekočih testov (okoli 5000 vzorcev). Glavni namen tega projekta je mogoče povzeti, kot: Razumevanje in optimizacija lastnosti lesnih kompozitov med terenskimi testiranji. Glavni namen je: Izboljšati odpornost lesnih kompozitov, še posebej dolgoročne odpornostne lastnosti (odpornost na glive, hidrofobnost, dimenzijsko stabilnost, lezenje… | ARRS | Andrijana Sever Škapin | 2016/03/01 | 2019/02/28 |  |
|
| 3D in 4D mikroskopija – razvoj novega učinkovitega orodja v geoloških znanostih | Mikrotomografija (mikroCT) postaja v geoloških znanosti vse bolj prepoznana kot močno orodje za prostorsko vrednotenje kamnin in drugih geoloških materialov. Skupaj s 3D slikovno analizo in z uporabo komplementarnih tehnik predstavlja inovativno, hitro in nedestruktivno prostorsko mikroskopsko tehniko. Po drugi strani ima mikrotomografija številne pomanjkljivosti kot so slaba razpoložljivost (le nekaj laboratorijev v Evropi je opremljenih z visoko ločljivimi tomografi in imajo razvita znanja za njihovo uporabo v različnih vejah), relativno visoki stroški snemanja, povezani z optimizacijo pogojev snemanja, večkratnim snemanjem za doseganje zadostne ločljivosti in reprezentativnosti vzorcev in posledično veliko rabo rentgenskega vira, čas in kompleksnost 3D analiz kot tudi tehnične omejitve, povezane z ločljivostjo in slikanjem nekaterih materialov. Glavni cilj projekta je zato razviti in vzpostaviti protokole za optimalno 3D mikroskopiranje, ki bo vključevalo microCT snemanje, 3D slikovno analiza in po potrebi komplementarne analize. Z dinamičnim strukturnim procesiranjem (mikrotomografskim snemanjem struktur ob hkratnem obremenjevanju) bomo razvili tudi protokole za 4D mikroskopiranje. S tem bomo omogočili bolj standardizirano, dosegljivo, uporabno, manj zamudno in posledično cenejšo prostorsko analizo materialov. Razvili bomo protokole za prostorsko analizo por, za združevanje podatkovnih setov in snemanje pri različnih ločljivostih, prostorsko mineraloško analizo, prostorsko slikanje nizko atenuacijskih faz in geoloških materialov v prisotnosti visoko atenuacijskih materialov ter dinamično mikrostrukturno procesiranje. Protokole bomo razvili na osnovi preskušanja in analiz dejanskih geoloških vzorcev, kot so npr. določanje poroznosti alveolinsko numulitnih apnencev, nastanek razpok v lignitu, orientacija vlaken in trdnost visoko funkcionalnih betonov in drugih. V projektu bomo prav tako raziskali možnost uporabe 3D in 4D mikroskopskih podatkovnih setov za konvencionalna modeliranja v geologiji. Vzpostavljeni protokoli bodo tako neposredno omogočili reševanje kompleksnih geoloških in tehničnih problemov. Dolgotrajni učinek projekta bo zagotovila neposredna prenosljivost razvitih protokolov in znanja v industrijo (npr. gradbeništvo, rudarstvo, avtomobilsko industrijo) in na druga raziskovalna področja (npr. razvoj pametnih senzorjev) ter izobraževanje mladih kot so npr. študentje diplomskih in podiplomskih programov s prenosom najnovejšega znanja in prebojev na področju prostorske analize geoloških materialov. | ARRS | Alenka Mauko Pranjić | 2016/01/01 | 2018/12/31 |  |
||
| Vpliv neravnosti vozne površine na natančnost tehtanja vozil med vožnjo na mostovih | ARRS | Maja Kreslin | 2016/01/01 | 2017/12/31 |  |
|||
| Potresno obnašanje stavb zgrajenih iz zidakov LiaSTAR | V sklopu raziskovalnega projekta smo eksperimentalno preiskali dvoetažni model in osem posameznih zidov. Podjetje Lafarge je razvilo nov inovativni zidak za gradnjo zidanih konstrukcij v tehnologiji povezanega zidovja. Zidak s komercialnim imenom LiaSTAR je iz zrn ekspandirane gline, ki so povezane s cementom. Omenjeni zidak je v kombinaciji z industrijsko pripravljeno lahko malto z dobrimi toplotnoizolativnimi lastnostmi namenjen za gradnjo manjših stanovanjskih objektov z do dvema etažama in mansardo. Glavni namen raziskovanja je bil eksperimentalno preveriti odziv zidovja in zidanih stavb iz omenjenih zidakov na potresno obtežbo. Raziskovalni program je bil v grobem razdeljen na tri dele. V prvem delu smo izvedli pomožne preiskave in z njimi določili lastnosti uporabljenih materialov. Drugo skupino so sestavljale ciklične strižne preiskave zidovja, kjer smo izvedli osem posameznih preiskav zidov, pri čemer so se preizkušanci med seboj razlikovali glede na geometrijsko razmerje med višino in dolžino zidu ter glede na (ne)prisotnost navpičnih vezi. Ugotavljali smo, kakšen vpliv imajo slednje karakteristike na potresni odziv zidov, pri čemer smo opazovali predvsem vplive na tip porušnega mehanizma, na kapaciteto sil in pomikov ter na duktilnost. Zadnji sklop je predstavljala preiskava dvoetažnega preizkušanca v naravnem merilu ob reakcijski steni. Preizkušanec je imel tlorisne dimenzije približno 4 x 4 m in višino skoraj 5 m, v njem pa smo zajeli vse lastnosti zidanih stavb, ki so pomembne pri potresnem odzivu (etažnost, okenske odprtine, preklade in parapeti, napetostno stanje, zidne vezi itd.). S takšno preiskavo smo zanesljivo ugotovili odziv in obnašanje konstrukcije med potresom. Na osnovi rezultatov izvedenih preiskav smo podali oceno potresnega obnašanja zidovja, grajenega v obravnavani tehnologiji gradnje. Izračunali smo vrednost faktorja obnašanja za preiskani konstrukcijski sistem in za ta sistem predlagali omejitev tlačnih napetosti v zidovih. | Lafarge, ARRS | Matija Gams | 2016/01/01 | 2016/12/31 |  |
||
| In-situ remediacija onesnažene zemljine na področju stare Cinkarne | Predlog projekta obravnava remediacijo zemljine na področju Stare Cinkarne v Celju, ki je tako močno onesnažena s težkimi kovinami (Cd, Pb, Zn in As), da ima status nevarnega odpadka. To področje je v bližini mestnega jedra, veliko približno 30 ha in predstavlja lokacijo nekdanje topilnice cinka in kemične industrije. Po preselitvi industrijske dejavnosti na lokacijo izven mesta to področje ni bilo sanirano in že več kot 40 let preko emisij strupenih snovi v vode in zrak onesnažuje urbano okolje in ogroža zdravje ljudi in drugih živih bitij. Ker ima zemljina status nevarnega odpadka, sta po nacionalni zakonodaji možni dve alternativi: ali odvoz v tujino na odlagališče za nevarne odpadke (ki je zaradi količine približno 3 milijone ton praktično nerealna) ali remediacija zemljine in pretvorba te zemljine v gradbeni proizvod, ki bo na isti lokaciji vgrajen nazaj v tla kot kvaliteten inženirski zasip. Znanstveni del predlaganega projekta obsega več raziskovalnih sklopov, v katerih je predvideno: (a) karakterizacija različnih tipov onesnažene zemljine glede na vrsto in količino onesnaženja ter njene geomehanske in hidrološke lastnosti – kar je pomembno tako s stališča načrtovanja remediacije kot tudi inženirske vgradnje, (b) izdelava večjega števila receptur z različnimi imobilizacijskimi aditivi (nanodelci železa, kalcijski elektrofiltrski pepel, bentonitna glina, zeolitni tuf) in njihova optimizacija v pogledu količine, vrste in kombinacije, (c) detajlna karakterizacija najbolj perspektivnih receptur za pridobitev podatkov o mehanizmih in hitrost reakcije, (d) vgradnja najbolj perspektivnih receptur remediiranih zemljin v inženirski nasip in instrumentacija nasipa za dolgoročni monitoring kot poskusno polje, (e) raziskava dolgoročne učinkovitosti imobilizacije z laboratorijsko simulacijo s kolonskimi testi pri različnih vrednostih pH in različnih režimih vlaženja in osuševanja na eni strani ter spremljanje sestave in transporta vodnih izlužkov v vgrajeni remediirani zemljini na poskusnih poljih na drugi strani (v tej točki bo izvedeno tudi geokemično modeliranje in teoretični izračuni speciacije težkih kovin), (f) izračun analize življenjskega cikla (LCA) in stroškovna analiza (LCCA), oboje v primerjavi z odlaganjem onesnažene zemljine na odlagališču za nevarne odpadke. Na osnovi pridobljenih znanj in terenske validacije remediacijskih procedur, bo nastal prvi nacionalni priročnik za strokoven, celovit in trajnosten pristop k remediaciji področij, onesnaženih s težkimi kovinami, ki bo služil kot osnova za tehnično izvedljivo remediacijo tudi na drugih podobnih onesnaženih področja. Predvideni postopki remediacije in vgradnje v zasip so takšni, da jih je možno izvesti z obstoječo, standardno gradbeno opremo, poleg tega so vsa predlagana remediacijska sredstva lokalni materiali, naravni ali nastali kot stranski produkti v industriji (nanodelci) ali iz sežiga premoga (EF pepel). Oboje je ključno pri oceni ekonomske sprejemljivosti uporabe teh postopkov za dolgoročno remediacijsko prakso na tem področju in povečuje možnost, da bo postopoma možno remediirati celotno območje in ga vrniti mestu za urbanizacijo in druge aktivnosti. | ARRS | Ana Mladenović | 2014/07/01 | 2017/06/30 |  |
||
| Z2-6748 Mehanizmi utrjevanja pepelov po postopku geopolimerizacije | Geopolimeri so anorganski materiali, ki temeljijo na (i) reaktivni komponenti v trdnem stanju, ki vsebuje SiO2 in Al2O3 v zadostni količini in reaktivni obliki (denimo razni pepeli, predhodno žgane gline), in (ii) alkalna aktivacijska raztopin, ki (poleg vode) vsebuje hidrokside in silicate. Z mešanjem obeh component pride najprej do raztapljanja elementov v alkalnem mediju ter nato do utrjevanja zaradi tvorbe alumosilikatov, ki so lahko amorfni ali delno kristalinični. Ti materiali predstavljajo novo vrsto perspektivnih materialov, ki so okoljsko prijazna in tehnično sprejemljiva alternative okoljsko obremenjujočemu cementu Čeprav raziskave na področju geopolimerov intenzivno potekajo, jezaradi kompleksnega procesa še vedno nerazjasnjenih veliko vprašanj, prav tako tudi metodologija še ni enoznačno vzpostavljena. V sklopu predlaganega projekta je glavni cilj preveriti vsaj pet pepelov, ki so lokalno na voljo, glede njihove potencialne uporabnosti za geopolimere ter iz njih pripraviti učinkovite geopolimere s čim bolšjimi lastnostmi. Preverili bomo koliko je pepelov na voljo ter jih okarakterizirali z namemom določitve njihove uporabnosti za geopolimere skladno z najnovešimi spoznanji iz procesa geopolimerizacije. Predvidene analize bodo obsegale določevanje kemijske sestave, kristalne faze in delež amorfne faze oz. delež topnega aluminija in silicija ter fizikalnih parametrov kot je velikost delcev in specifična površina. Glede na rezultate analiz pepelov, bomo pripravili vzorce z različnimi razmerji dodatka aktivatorjev: različni aktivatorji v različni količini, predvidoma NaOH in natrijev silikat (vodno steklo) bodo dodani izbranim pepelom. Tako pripravljene vzorcev bomo preskušali v svežem in otrdelem stanju; pri tem bomo uporabili standardne metode za preskušanje malt. Vzorce bomo istočasno ovrednotili tudi na mikrostrukturnem nivoju (rentgenska analiza, SEM, FTIR, Hg, porozimetrija, BET, μCT...) kar nam bo omogočilo ugotavljanje vpliva parametrov izhodnega materiala na končne lastnosti. Izbrane, optimizirane vzorce bomo nato izpostavili različnim trajnostnim testom (zmrzovanje, izpostavitev solem, segrevanje do povišanih temperatur…) za določitev njihove odpornosti oz trajnosti. Analiza rezultatov (od analize vhodnih surovin do lastnosti vzorcev pred in po staranju skupaj z mikrostrukturnimi analizami) nam bo dala vpogled v mehanizme vezanja, kar nam bo omogočilo načrtovanje geopolimerov z želenimi lastnostmi. Novo pridobljene materiale bomo ocenili za uporabo v gradbeništvu (poudarkek na mehanskih lastnostih in trajnosti) in pridobili nova znanja za načrtovanje geopolimerov z različnimi lastnostmi tudi za druge namene ter s tem vzpostavili metodologijo za oceno druge vrste odpadkov (npr. lokalno dostopne žlindre in raznih muljev) za geopolimerizacijo. V Sloveniji še ni skupine, ki bi se sistematsko ukvarjala z geopolimeri, še posebej ne za uporabo v gradbeništvu. Tako bo s pričujočo nalogo odprto novo raziskovalno polje na nacionalnem nivoju, z možnostjo prenosa znanj v industrijo in izobraževalni proces. | ARRS | Vilma Ducman | 2014/07/01 | 2016/06/30 |  |
||
| L2-6769 Nanostrukture in njihovi kompoziti za zaznavanje nevarnih molekul v plinskem stanju | Predloženi projekt zaobsega raziskave 2D in 1D nanostruktur za zaznavo posebnih toksičnih in karcinogenih molekul, ki so pomembne v industrijski proizvodnji in kontroli kvalitete hrane. Raziskave so usmerjene v razvoj nove generacije cenovno ugodnih plinskih senzorjev, ki temeljijo na navpično poravnanih nanozidovih grafena ali povezanih mrežah ogljikovih nanocevk ali/in nanožic kovinskih oksidov. Uporabljene nanostrukture bodo večinoma sintetizirane s plazmami. Sintetizirane nanostrukture bomo nadgradili z vezavo različnih nanodelcev in polimerov ali vezavo v polimerno matriko. S tem želimo izboljšati občutljivost na posamezne pline. Zaznavo in selektivnost za plinske molekule bomo povečali tudi s substitucijami atomo-po-atom v kristalnih mrežah nanostruktur s pomočjo plazemskih površinskih procesov. Tako pripravljene strukture in detekcijske elemente bomo uporabili za detekcijo ogljikovodikovih molekul od heksana do dodekana (pa tudi toluena) in polarnih molekul DMF (Dimetil formamida), HMPA (Heksametil fosfor-amida) in DMSO (Dimetil žveplov-oksida), akrilamida in različnih aminov. Določili bomo osnovne mehanizme za zaznavo molekul in razvili nove senzorje na osnovi meritev električnih karakteristik ali barvnih senzorskih talonov. | ARRS | Andrijana Sever Škapin | 2014/07/01 | 2017/06/30 | |||
| Obnašanje večetažnih strižnih sten z odprtinami pri potresni obtežbi | Rdeča nit raziskovalnega projekta je preizkušanje in modeliranje večetažnih strižnih zidanih sten z namenom raziskovanja dveh aktualnih tem. Prva tema je raziskovanje robnih pogojev v zidovju, ki imajo velik vpliv na odziv preizkušanega zidovja, predvsem zidovja sezidanega iz sodobnih opečnih votlakov z brušenimi naležnimi ploskvami in tankoslojne malte. Tako zidovje se v praksi zelo pogosto uporablja, laboratorijske posameznih zidnih slopov iz take vrste zidovja pa dajejo rezultate, za katere obstajajo določeni zadržki oz. pomisleki. Ta dvom narekuje potrebo po preizkušanju večetažnih vzorcev v čim večjem merilu. Zato je v projektu predviden obsežen eksperimentalni program na troetažnih vzorcih v cikličnem in psevdo-dinamičnem režimu obremenjevanja ob reakcijski steni. Druga tema projekta je raziskovanje metod proti potresnega utrjevanja zidanih konstrukcij iz polne NF opeke in podaljšane malte. Tema je izredno aktualna, v literaturi pa se pojavljajo različni načini utrjevanja. Sidranje oblog v območje nad in pod zidnim slopom , ki je ključen vidik utrjevanja zidovja, pa je razmeroma neobdelan. Ker je ta problem najbolj smotrno raziskati na večetažnih vzorcih, je v projektu predviden eksperimentalni program troetažnih zidanih sten, ki bi se jih utrdilo na različne načine z uporabo FRP tehnologij in preizkusilo na delovanje potresne obtežbe v psevdo-dinamičnega preiskavi. Poleg eksperimentalnega programa je v okviru projekta velik poudarek tudi na numeričnem modeliranju in numeričnih metodah. Modeliranje bo potekalo na dveh ravneh: ena se bo ukvarjala z detajlnim modeliranjem, kjer se ločeno modelirajo zidak, malta in stik med njima (t.i. mikro modeliranje), druga pa bo zidovje modelirala s t.i. makro elementi, ki so bolj primerni za modeliranje stavb (t.i. makro modeliranje). Na podlagi razvitega makro elementa bo narejen tudi izračun osnovan na verjetnostnem računu (probabilistiki), s katerim bomo ocenili verjetnost porušitve takih (neutrjenih in utrjenih) konstrukcij in q faktor. Potresno obnašanje stavb zgrajenih iz zidakov LiaSTAR, Seismic response of masonry structures built from Porotherm W.i plan units Seismic response of masonry walls by experimental testing |
ARRS | Miha Tomaževič | 2014/07/01 | 2017/06/30 |  |
||
| Tribokorozijski procesi-od teorije k praksi | Pri relativnem gibanju kontaktnih površin je tribološki kontakt zelo zapleten proces, saj vključuje procese trenja, deformacije in obrabe. Ti procesi se pojavljajo tako na makro kot mikro nivoju, so medsebojno povezani in se nenehno prepletajo. V splošnem je kombinacija korozijske in mehanske obrabe sinergija obeh procesov, zato so vplivi posameznih parametrov izrazito nelinearni in nestacionarni. Pri simuliranja realnih kontaktno-korozijskih pogojev in nestacionarnih procesov je uporaba konvencionalnih elektrokemijskih tehnik, ki so primerne za napoved splošne korozijske obstojnosti, delno omejena. Zato vrednotenje elektrokemijskega vpliva pri kombinaciji korozijskih in obrabno-mehanskih procesov predstavlja velik izziv. Cilj projekta je raziskava in analiza tribo-korozijskih procesov v različnih primerih: njihovo prepoznavanje in kontroliranje. Projekt je hkrati poglobljeno nadaljevanje karakterizacije osnovnih tribo-korozijskih procesov, oziroma študija medsebojnega vpliva mehanskih in elektrokemijskih procesov. Drugi glavni cilj je karakterizacija tribo-korozijskih procesov mehanskih sklopov v izbranem industrijskem primeru: aplikacija na primeru elektronsko komutiranih elektromotorjev. Namreč, aksialni ventilatorji z integriranimi elektronsko komutiranimi motorji so namenjeni uporabi v zahtevnem okolju z visokim nihanjem temperature, vlage in koncentracije soli. Konstrukcija takega sistema mora zagotavljati dolgo življenjsko dobo (do 15 let). S predlaganim projektom bomo prepoznali kritične procese, jih kontrolirali in zmanjšli za čim boljše lastnosti v dobi uporabe izdelka. V ta namen bomo nadgradili tranzientne elektrokemijske tehnike, ki so bile razvite pri študiju drugih lokalnih oblik korozije v okviru raziskovalnega dela skupine. Z novimi metodami bomo lahko spremljali časovni razvoj in porazdelitev korozijskih tokov med različnimi stopnjami procesa obrabe. Za analizo materialov bomo uporabili klasične pristope: metalografske preiskave, merjenje trdote, natezni preskusi, optični mikroskop ter SEM/EDS elektronski mikroskop. Kot napredne metode pri karakterizaciji obrabnih površin bomo uporabili nove raziskovalne pridobitve, zanimive za znanstveni in industrijski svet: Rentgenska tomografija ter konfokalna mikroskopija, ki omogočata nedestruktivno analizo površin. S spektroskopskimi tehnikami kot je Ramanska spektroskopija ter XPS bomo lahko identificirali in spremljali nastanek in rast korozijskih produktov. Pri izvedbi eksperimentov in analizi bomo sodelovali z raziskovalci iz področja triboloških lastnosti materialov na Inštitutu za kovinske materiale in tehnologije ter strokovnjaki iz industrije-Hidrio Rotomatiko. Raziskave bodo dvosmerne: osnovne raziskave za karakterizacijo tribokorozijskih procesov ter raziskave pri razvijanju nove družine nizko šumnih in energetsko učinkovitih ventilatorjev. V okviru projekta bomo raziskali in določili osnovne probleme in parametre izbranih sistemov, ki vplivajo na tribo-korozijske procese izbranih materialov pri tipičnih delovnih pogojih (mehanska obremenitev, vrsta gibanja, temperatura, vrsta elektrolita). Poseben fokus preiskav bo usmerjen na razvoj ustrezne konstrukcije, materialov, komponent in korozijske zaščite za čim boljši rezultat pred pospešenimi testiranji. Rezultati projekta bodo slovenski industriji omogočili kontrolo in nadgradnjo tehnoloških procesov, istočasno pa bomo tribo-korozijsko znanje nadgradili s primernim naborom mehansko-elektro-kemijskih tehnik, ki bodo v bodoče služile kot orodje za napoved tribo-korozijskih lastnosti kovinskih materialov v realnih sistemih. Za uspešno ter kvalitetno intepretacijo meritev bomo sodelovali tudi s tujimi institucijami. | ARRS | Tadeja Kosec | 2014/01/01 | 2017/06/30 |  |
||
| L2-5571 Novi materiali za tiskane senzorje in indikatorje ter njihova integracija v pametne tiskovine | Les in lesni kompoziti so eden od ključnih materialov v sodobni gradbeni industriji. Še posebej kompoziti omogočajo načrtovanje privlačnih in zelo trajnostnih stavb. Ena od pomanjkljivosti lesa je, da ni na voljo veliko podatkov v zvezi z življenjsko dobo v različnih evropskih podnebnih pasovih. To omejuje širšo uporabo lesa. Saj investitorji nimajo na voljo podatkov, ki so potrebni za izračun stroškov vzdrževanja in celotne življenjske stroške objekta. Vendar, če so že podatki o življenjski dobi lesa redki, so podatki o življenjski dobi lesenih kompozitov še veliko bolj pomanjkljivi. Namen tega projekta je, da začnemo z vrednotenjem lastnosti in ocenami življenjske dobe izbranih lesnih kompozitov, ki se najpogosteje uporabljajo na prostem vendar ne v stiku z zemljo. Ker se zavedamo, da so težave povezane z vlažnostjo, eden izmed najpomembnejših dejavnikov, ki vplivajo na delovanje lesa in lesnih kompozitov, bomo kompozite nadgradili z novo generacijo hidrofobnih sistemov: TiO2 nanodelci, silani, Sol gel postopek, vosek, nanocelulozni premazi, komercialni premazi za les ... Različni kompoziti bodo izpostavljeni naravnemu in umetno pospešenemu staranju. Po vnaprej določenih obdobjih izpostavljenosti, bomo vzorce izolirali in določili njihove mehanske lastnosti, glivno kolonizacija, lastnosti lepilnega spoja ... Poleg tega bomo kontinuirano spremljali stanje kompozitov skozi celotno obdobje izpostavitve ... Spremljali bomo: vsebnost vlage, spremembe mehanskih lastnosti (neporušne tehnike), lezenje, dimenzijsko stabilnost ... Da bi zagotovili zanesljivost napovedovanja, bodo v raziskavo vključili še vzorce tekočih testov (okoli 5000 vzorcev). Glavni namen tega projekta je mogoče povzeti, kot: Razumevanje in optimizacija lastnosti lesnih kompozitov med terenskimi testiranji. Glavni namen je: Izboljšati odpornost lesnih kompozitov, še posebej dolgoročne odpornostne lastnosti (odpornost na glive, hidrofobnost, dimenzijsko stabilnost, lezenje… | ARRS | Andrijana Sever Škapin | 2013/08/01 | 2016/07/31 | |||
| Razvoj novih kamnitih površin, odpornih na biokorozijo in nastanek madežev | Glavni cilj tega projekta je oceniti bioreceptivnost preučevanih kamnitih substratov z različnimi mineraloškimi, kemijskimi in fizikalnimi lastnostmi in njihovo občutljivost na nastanek madežev. Poleg tega bodo razviti in optimizirani ustrezni postopki za preprečevanje propadanja zaradi delovanja mikroorganizmov, kar bo vodilo k razvoju visoko biorezistentnih kamnitih površin, prav tako odpornih na nastanek madežev. Rezultati raziskav bodo aplicirani na področje modernih stavb, historičnih objektov in spomenikov ter v manjši meri tudi na področje naravne dediščine. Raziskovalni projekt je v prvi vrsti namenjen ocenjevanju neposrednega vpliva intrinzičnih lastnosti kamnin na občutljivost kamna za rast organizmov. Predhodne raziskave so na primer pokazala, da je imel preučevani kalcitni marmor večjo bioreceptivnost od dolomitske marmorja. V projektu bomo bioreceptivnost določevali na različnih pogosto uporabljenih komercialnih tipih naravnega kamna, ki jih najdemo v Sloveniji. Enako velja tudi za razvoj madežev. Predlagamo izraz "intrinzična občutljivost na nastanek madežev", ki poudarja dovzetnost kamna na nastanek madežev zaradi preperevanja mineralov. V primeru zunanjih vzrokov nastanka madežev so intrinzične lastnosti kamna manj pomembne za sam nastanek madežev, vendar je njihova odstranitev odvisna od stanja površine in samih lastnosti kamna. Raziskali bomo mehanizme pritrjevanja mikroorganizmov na kamnite površine v povezavi s hrapavostjo površin in tako identificirali najbolj učinkovite mehanske obdelave površine med proizvodnjo kamnitih proizvodov. Da bi lahko določevali bioreceptivnost in verjetnost nastanka madežev je nujno potrebna standardizirana in zanesljiva pospešena laboratorijska metoda, saj je rast mikroorganizmov v naravi, pa tudi nastanek madežev, razmeroma dolgotrajen proces. Metoda za določanje bioreceptivnosti bo temeljila na meritvi avtofluorescence pionirskih avtotrofnih organizmov. V prvem delu projekta bomo opredelili osnovne mehanizme biološke razgradnje kamna, kot tudi zaporedne stopnje biokolonizacije. Manj pozornost bo namenjeno dejanski identifikaciji mikroorganizmov, saj je ta relativno zapleteno in široko področje, in bi za to potrebovali ločen projekt. Kljub temu pa bomo analizirali najpogostejše metabolite in glavne skupine mikroorganizmov. Uporabili bomo metode multivariantne analize, s katero bomo določili korelacijo intrinzičnih lastnosti kamna z njihovo odpornostjo na propadanje zaradi delovanja organizmov in na nastanek madežev. V drugem delu projekta bomo ocenili učinkovitost različnih komercialno razpoložljivih tehnik čiščenja in obstoječe zaščitne premaze. V zvezi s slednjimi se bomo osredotočili na tiste premaze, ki imajo biocidne učinke in / ali povečajo odpornost na nastanek madežev. V predhodnih raziskavah in v raziskavah, ki potekajo v aktualnem evropskem projektu HEROMAT razvijamo različne samočistilne fotokatalitske premaze za zaščito izbranih mineralnih površin pred delovanjem različnih organskih agresorjev. V tem projektu bomo lastnosti teh premazov ukrojili na ta način, da bodo uporabni za karbonatne in silikatne kamnite substrate, pri čemer želimo poudariti njihovo odpornost na nastanek madežev in njihov antimikrobni učinek. Poleg tega želimo tudi povečati odpornost in oprijem tovrstnih premazov. Takšne prevleke morajo biti trajne, ohraniti morajo prvotno barvo kamna in ne smejo škodljivo delovati na kamnito podlago. Dodana vrednost tega projekta je razvoj nestrupenih in neškodljivih čistilnih sredstev za odpravo lampenflore (algne prevleke v kraških jamah). Industrijska partnerja v projektu bosta lahko neposredno uporabila rezultate projekta. Ti bodo razširjeni tudi med zainteresiranimi skupinami in deležniki, saj obstaja veliko povpraševanje po znanstveno utemeljenih podatkih v zvezi z izbiro ustreznih kamnitih površin, ki so odporne na nastanek madežev in so biorezistentne. | ARRS | Alenka Mauko Pranjić | 2013/01/01 | 2016/07/31 |  |
||
| Izvedba raziskovalnih nalog na temo "Požari" - sklop 6 - požarni gradbeni proizvodi in materiali po realnem požaru | MORS | Manca Ahačič | 2012/08/02 | 2013/04/29 | ||||
| Ocena potresne ogroženosti Mestne občine Ljubljana | MOL | Marjanca Lutman | 2011/11/10 | 2012/11/21 | ||||
| VODPREG - Zemeljske in betonske vodne pregrade strateškega pomena v RS | MORS | Mojca Ravnikar Turk | 2011/10/07 | 2012/12/31 | ||||
| POTROG - Potresna ogroženost v Sloveniji za potrebe Civilne zaščite | http://www.zag.si/si/strokovne-dejavnosti/naravne-in-druge-nesrece/potres/potrog | Projekt Potresna ogroženost Slovenije za potrebe Civilne zaščite – POTROG je financirala Uprava Republike Slovenije za zaščito in reševanje pri Ministrstvu za obrambo, izvedli pa smo ga: Zavod za gradbeništvo Slovenije, Agencija Republike Slovenije za okolje in Inštitut za vodarstvo. Cilj projekta je bil pridobitev strokovnih podlag in orodij, ki bodo omogočala vsestransko pripravljenost na potres. Z metodami za oceno potresne odpornosti in ranljivosti, ki smo jih razvili na Zavodu za gradbeništvo Slovenije, smo ocenili večje število posameznih stavb. Ocene smo vključili v skupno bazo dosedanjih ocen, v kateri se nahajajo različne javne, stanovanjske in industrijske stavbe. Na Agenciji RS za okolje so v okviru projekta izdelali podrobnejše karte potresne nevarnosti. Na osnovi baze ocenjenih stavb, novih kart potresne nevarnosti in javno dostopnih baz o nepremičninah in prebivalcih smo izdelali Model potresne ogroženosti, s katerim je mogoče oceniti, kakšno poškodovanost lahko pri obravnavani stavbi pričakujemo v primeru potresa. Z uporabo Modela potresne ogroženosti smo za potrebe Civilne zaščite izdelali različne aplikacije za odziv v primeru potresa, za občane pa izobraževalne vsebine in spletno aplikacijo za približno oceno poškodovanosti posamezne stavbe pri potresu. | MORS | Marjanca Lutman | 2011/09/01 | 2013/06/30 | ||
| Sedimenti v vodnih okoljih: geokemična in mineraloška karakterizacija, remediacija ter njihova uporabnost kot sekundarna surovina | Predlog projekta se nanaša na problem kopičenja sedimentov v celinskih vodnih telesih in obalnem morju in s tem zmanjševanja nekatere pomembnih funkcij, ki jih imajo ti objekti. Pri tem so še posebno kritične lokacije oziroma sedimenti, ki jih je količnsko veliko in so poleg tega antropogeno onesnaženi. Prvi od teh je sediment v Luki Koper, katerega je za vzdrževanje plovnih poti do terminalov potrebno odstraniti 0,45 mio m3 letno. Ta sediment je mulj, onesnažen s težkimi kovinami in kloridi in kot takšen nenevaren odpadek, za katerega na Obali ni deponijskega prostora. Druga skupina so rečni sedimenti v akumulacijah hidroenergetskih objektov na reki Savi (HE Moste in HE Vrhovo) in reki Dravi HE Dravograd, HE Vuzenica in HE Mariborski otok), ki jih sedaj koncesionarji obvladujejo tako, da jih iz koristnega volumna akumulacije prelagajo v nekoristni del, kar pa generalno gledano pomeni, da se skupna količina sedimentov permanentno povečuje in s tem zmanjšuje volumen akumulacije. Ker so glede na razpoložljive informacije vsi antropogeno onesnaženi, morebitni izredni dogodki, kot so denimo poplave, polutante presedimentirajo na poplavna področja izven struge reke, ki so v nekaterih primerih tudi kmetijska zemljišča. Tretja skupina sedimentov so sedimenti v zaprtih ali polzaprtih jezerih (Blejsko jezero, Šmartinsko jezero), kjer zaradi hidroloških razmer samih in zunanjega onesnaževanja s hranili prihaja do zamuljevanja, evtrofikacije in posledično do prekomernega razvoja alg. Vsi opisani tipi sedimentov po načelu "Odpadek je surovina" predstavljajo potencialne surovine, predvsem v gradbeništvu, in sicer iz dveh razlogov: (a) v tej panogi je možno porabiti velike količine sedimentov in (b) različnimi postopki remediacije je v gradbenih kompozitih možno nevarne snovi trajno imobilizirati. Sestava sedimentov iz evtotrofno prizadetih jezer je potencialno perspektivna tudi za predelavo v umetne humusne substrate za ekološko sanacijo na nekmetijskih zemljiščih. Da bi določili optimalen način manipulacije in končno uporabnost za posamezne predlagane tipe sedimentov, je potrebno izvesti sklop raziskav, v katerih bodo pridobljene informacije o: (I) kemičnih, mineraloških in mehansko-fizikalnih karakteristikah materiala, (II) stopnji in vrsti onesnaženja, zlasti o vsebnosti biološko lahko dostopnih polutantov, (III) tehnologijah odstranjevanja sedimenta, primernih za posamezen tip glede na njegove lastnosti in nevarnost širjenja onesnaženja pri manipulaciji pri in po odstranjevanju iz vodnega telesa, (IV) primernih postopkih odstranjevanja vode, morebitnega ločevanja inertnega deleža od onesnaženega in remediacije onesnaženega deleža, (V) optimalnih možnostih okoljsko varne in tehnološko funkcionalne implementacije sedimentov v gradbene proizvode in konstrukcije v skladu z načeli trajnostnega gradbeništva in (VI) načinu predelave sedimentov iz evtotrofno prizadetih jezer v biološke zemljine. Pri vseh aktivnostih, ki so opisane v točkah od III do VI bodo upoštevane morebitne zahteve in/ali omejitve, ki jih nalaga obstoječa zakonodaja ali zakonodaja, za katero je znano, da je na evropskem nivoju že sprejeta ali pa bo sprejeta v kratkem in jo Slovenija mora privzeti v svoj pravni red. Ključni cilj projekta je postaviti trajnostni okvir za ravnanje z onesnaženimi sedimenti iz vodnih teles na nacionalnem nivoju, s poudarkom na ponovni uporabi v gradbeništvu in okoljskih ureditvah. | ARRS | Ana Mladenović | 2011/07/01 | 2014/06/30 |  |
||
| L6-4217 Raziskave novih metodologij za konserviranje / restavriranje baročnih slik na platnu | Obdobje baročnega slikarstva na slovenskem zajema tako nacionalno pomembne avtorje, kakor tudi avtorje pomembne v svetovnem merilu, kot so npr. Metzinger, Tintoretto, Liberi, in Rossini. Baročne slike na platnu kažejo, predvsem zaradi neprimernih pogojev hranjenja (nihanja temperature in relativne vlage, UV sevanja), svojevrstne neželene učinke staranja. Na originalnih slojih slik so se že v preteklih stoletjih pokazali procesi degradacije, kar je moč razbrati iz arhivskih zapisov o restavratorskih posegih. V današnjem času imamo tako opravka s kompleksnimi barvnimi sistemi, ki kažejo degradirane ali delno degradirane originalne sloje, kakor tudi v večini primerov degradirane sloje prejšnjih neprimernih restavratorskih posegov. Konserviranje – restavriranje teh umetnin zato predstavlja velik izziv in zahteva analitičen pristop k reševanju problemov: določitev materialov za čiščenje, utrjevanje, stabilizacijo originalnih barvnih slojev, odstranjevanje materialov prejšnjih neprimernih posegov ter določitev primernih materialov za retušo in zaščito. Predpogoj za izpolnitev teh nalog je natančna identifikacija vseh prisotnih materialov kakor tudi določitev procesov njihove degradacije. Po naših izkušnjah in izkušnjah inštitucij pomembnih v svetovnem merilu (The Metropolitan Museum of Art, NY, Smithsonian Museum Conservation Institute, Washington DC, CNR-ISTM-University of Peruggia, Italy, Getty Conservation Institute, Los Angeles, CA, University of Applied Sciences and Arts Hildesheim, Germany,…) predstavljajo materiali na osnovi proteinov (jajčne, kazeinske tempere, klejni grundi, beljakov lak…), kakor tudi tradicionalni organski pigmenti, svojevrsten problem že pri sami identifikaciji. V našem laboratoriju smo zato že začeli uvajati nove metode identifikacije proteinov na osnovi imunoloških raziskav, ki pa jih je potrebno nadgraditi predvsem z vidika izboljšanja postopkov ekstrakcije proteinov iz kompleksnih mikro vzorcev. Cilji: a.) umetnostnozgodovinsko raziskati historiat restavratorskih posegov v preteklosti b.) določiti paleto materialov (pigmenti, veziva, zaščitni sloji, grundi…) značilnih za baročno slikarstvo na slovenskem na primerih slikarskih del Metzingerja, Tintoretta, Liberija in Rossinija.; c.) določiti procese razgradnje teh materialov pod vplivi pospešenega staranja modelnih vzorcev; d.) na osnovi rezultatov a.), b.) in c.) določiti primerne konservatorsko – restavratorske materiale in tehnologije, to je razviti nove konservatorsko-restavratorske smernice za baročno slikarstvo; e.) nadgraditi razvoj imunoloških raziskav za proteinske mikro vzorce in preveriti rezultate z metodo LC-MS-MS (tekočinska kromatografija s tandemsko masno spektrometrijo); f.) izboljšati postopek identifikacije tradicionalnih organskih pigmentov; in g.) razviti tržne produkte za hitro, zanesljivo in natančno identifikacijo proteinov ter paleto materialov primernih za restavriranje baročnih slik na platnu. Projekt je bistvenega pomena za ohranjanje slovenske kulturne dediščine na področju baročnega slikarstva. Razvoj novih konservatorsko – restavratorskih smernic za ohranjanje baročnih slik na platnu bo bistveno olajšalo pristope k restavriranju in izboljšalo trajnost teh umetnin. Višja kakovost restavratorskih posegov med drugim tudi podaljša čas do naslednjega posega in tako dolgoročno znižuje stroške ohranjanja kulturne dediščine. Z določitvijo palete originalnih materialov bo izredno olajšana identifikacija ponaredkov, kar je bistvenega nacionalnega pomena. Razvoj metod za imunološko identifikacijo proteinskih materialov (grundi, barvni sloji, zaščitni sloji), izboljšanje postopka za identifikacijo tradicionalnih organskih pigmentov in znanje o procesih, ki se dogajajo v kompleksnih barvnih sistemih, bo izreden doprinos k znanosti v svetovnem merilu. Razvoj novih tržnih produktov bo odprl novo tržno nišo in pripomogel h konkurenčni prednosti dveh projektnih partnerjev. | ARRS | Andrijana Sever Škapin | 2011/07/01 | 2014/06/30 | |||
| L2-4304 Modifikacija površine TiO2 nanodelcev: preprečevanje aglomeracije in ohranitev intrinsične funkcionalnosti | Titanov dioksid je strateški material, ki se pospešeno uveljavlja na različnih področjih, kot so barve in laki vseh vrst, umetne mase, papir, guma, keramika, varilne elektrode, embalaža, zdravila, zobne paste itd. Na različne funkcionalne lastnosti TiO2 (sipalna moč, absorpcijske, adsorpcijske, fotokatalitske ipd). pa izjemno vpliva to, kako je TiO2 strukturiran na nanoskali. Optimalno nanostrukturiranost je v večini primerov zelo težko doseči, delno nastopi problem že pri izhodiščnih nanodelcih, ki imajo veliko tendenco k aglomeraciji. Še večji problemi nastopijo pri kasnejšem procesiranju, torej pred, med in po površinski obdelavi ter vgradnji odelanih TiO2 delcev v končni produkt. Interakcija med nanodelci in drugimi fazami namreč najpogosteje vodi do močne aglomeracije nanodelcev TiO2, kar povzroči delno ali celotno izgubo funkcionalnosti končnega produkta. Obstajajo različni pristopi k reševanju problema aglomeracije TiO2. Pristopi so prilagojeni želenim lastnostim končnih produktov. S stališča uporabnikov pa bi bilo precej bolj smiselno, da pripravimo izhodiščni TiO2 material, ki bo uporaben za čim več različnih aplikacij. Glavni cilj projekta je torej razviti popolnoma nov postopek modifikacije TiO2 pigmentov z izdelavo pametnih multifunkcionalnih nanoprevlek okoli vsakega posameznega nanodelca pigmenta. Pri tem je ključnega pomena, da bo lastnost površine tako modificiranih pigmentov definiral načrtno sprožen zunanji dejavnik (pH vrednost, temperatura ipd.). Novi koncept bomo posebej podrobno razdelali ob reševanju problema zaščite nanodimenzijskih delcev TiO2. Pametne multifunkcionalne prevleke na površini delcev TiO2 bomo pripravili s pomočjo alifatskih polielektrolitov, to je takih, ki imajo na osnovno verigo vezane različno nabite funkcionalne skupine. Različna pH vrednost bo sprožila delovanje enih ali drugih funkcionalnih skupin, s čimer bo površina TiO2 postala bodisi pozitivno ali negativno nabita v odvisnosti od pH medija. Tako površinsko obdelan TiO2 se bo lahko uporabljal v različnih aplikacijah, saj bo značaj površine odvisen le od pH medija, v katerega bomo tako pripravljen TiO2 vgradili. Projekt je razdeljen na tri sklope, in sicer »Razvoj in karakterizacija pametnih multifunkcionalnih nanoprevlek na površini pigmentnih delcev TiO2«, »Razvoj postopka za krojenje povšinskih lastnosti pigmentnih delcev na željo uporabnika« ter »Priprava in karakterizacija realnih premazov z razvitimi modificiranimi pigmenti in demonstracija novih premazov«. Navedene sklope bomo izvajali preko sodelovanja naslednjih partnerjev v projektu: raziskovalne organizacije Kemijski inštitut (KI), Inštitut Jožef Stefan (IJS), Zavod za gradbeništvo Slovenije (ZAG), in gospodarski družbi Cinkarna Celje d.d. in TRC JUB d.o.o., ki bosta tudi sofinancerja in končna uporabnika razvitih izdelkov. Gre za aplikativni projekt, z jasno zastavljenimi cilji, ki naj izboljšajo konkretne izdelke. Vendar se v projektu ne zadovoljimo z izboljšavo obstoječih izdelkov, ampak želimo radikalno spremeniti sedanji koncept priprave TiO2 delcev, ki se uporabljajo v različnih aplikacijah. Gre za visokotehnološki produkt (top-down nanotehnologija) z veliko stopnjo dodane vrednosti. Uspešna izvedba bi pomenila, da oba industrijska partnerja še učvrstita svoj položaj – ne le na slovenskem, ampak predvsem na svetovnem trgu. | ARRS | Andrijana Sever Škapin | 2011/07/01 | 2014/06/30 | |||
| POTROG 2 | Marjanca Lutman | 2011/01/01 | 2013/01/01 | |||||
| TIGR - Trajnostno in inovativno gradbeništvo | MVZT | Friderik Knez | 2011/01/01 | 2013/12/31 | ||||
| Potresna odpornost modernih zidanih konstrukcij | Osnovna tema predlaganega projekta je raziskati in kvantificirati vpliv novosti, ki se pojavljajo v zidarstvu. Novosti je kar nekaj, najbolj očitne pa so pri maltah oz. povezovalnem materialu, ki je dandanes lahko klasična malta razmeroma visoke trdnosti, tankoslojna malta, ali pa lepilo (npr. poliuretansko lepilo). Spremembe so tudi pri zidakih, ki imajo pogosto brušene naležne ploskve, kar implicira drugačne konstitucijske zakone stika med naležno ploskvijo in povezovalnim materialom. Mnogi moderni opečni zidaki so zasnovani za gradnjo brez zapolnjevanja navpičnih reg, zato je stik nezaponjen, a tesen. Na Zavodu za gradbeništvo Slovenije (ZAGu) opravljene raziskave potresne odpornosti zidovja, zgrajenega na sodoben način kažejo, da uveljavljene enačbe iz inženirske prakse ne uspejo dovolj natančno opisati zidovja (Tomaževič s sod., 2009a). Rezultati kažejo na drugačno obnašanje, kot smo mu priča v klasično zidanem zidovju, in ga bolje opiše model s tlačnimi diagonalami. Za namen kvantifikacije vpliva sprememb v modernem zidovju je v projektu predviden zajeten eksperimentalen in numeričen program, ki želi izmeriti in modelirati konstitucijske zakone posameznih gradnikov zidovja in jih združiti v numerični postopek za modeliranje strižnih preiskav zidovja in določevanja potresnega odziva zidanih konstrukcij. Meritve in modeliranje konstitucijskih zakonov modernih malt in lepil oz. njihovega stika z zidaki je prvi prispevek tega projekta. Z razvitim numeričnim postopkom bodo narejene numerične parametrične analize, ki bodo validirane z dodatnimi eksperimentalnimi preiskavami. Poglobljeno se bo analiziral prej omenjeni mehanizem tlačnih diagonal, ki se ga bo z numeričnimi in eksperimentalnimi analizami potrdilo ali pa ovrglo, ter določilo njegovo območje veljavnosti v odvisnosti od robnih pogojev, materialnih karakteristik gradnikov zidovja in dimenzij zida. Uspešna validacija in razvoj mehanizma je drugi prispevek tega projekta. Cilj projekta je tudi razviti računalniški program za analizo zidanih konstrukcij, v katerega bo vgrajen napreden matematični model za modeliranje zidovja. Program bo orodje za analizo potresne odpornosti obstoječih in predvsem novih zidanih konstrukcij, upošteval pa bo nelinearno obnašanje v slopih in parapetih ter interakcijo med stropnimi konstrukcijami in zidovjem. | ARRS | Matija Gams | 2010/05/01 | 2012/04/30 |  |
||
| Razširitev enciklopedije naravne in kulturne dediščine na Slovenskem | MVZT | Mateja Golež | 2009/07/01 | 2010/10/18 | ||||
| L2-2373 Funkcionalizacija površine organskih pigmentov za trajne, učinkovite in barvno obstojne premaze | ARRS | Andrijana Sever Škapin | 2009/05/01 | 2012/04/30 | ||||
| L2-2204 Superhidrofilnost površin in njihova uporaba v tehnoloških postopkih za industrijsko proizvodnjo | ARRS | Andrijana Sever Škapin | 2009/05/01 | 2012/04/30 | ||||
| Optimizacija dimenzioniranja gramozne grede in ostalih nosilnih plasti pod njo, z in brez geomreže | Čeprav se geomreže uporabljajo že več kot 20 let, ostaja še vedno veliko odprtih vprašanj o mehanizmu utrjevanja materiala. Raziskovalni projekt se je zato v veliki meri ukvarjal z medsebojnim vplivom geomreže in nasipnega materiala in z njunim sodelovanjem v s prometno obtežbo obremenjenem kompozitu. Izsledki projekta pomembno pomagajo k razumevanju mehanizma armiranih zemljin, posebno še vključenih v železniške konstrukcije. Raziskan je bil odnos med togostmi pri zelo majhnih deformacijah izmerjenimi s statično metodo in togostmi izvrednotenimi iz hitrosti širjenja valov. Laboratorijske preiskave armiranih zemljin so tudi odgovorile na vprašanje vzpostavitve mehanizma prečne ojačitve, ki ga v kompozit armirane zemljine vnaša geomreža. Za potrebe projekta in testiranja ključnih vplivnih parametrov deformacijskega odzivanja armirane zemljiine je bil izpopolnjen direktni strižni aparat velikih dimenzij, ki omogoča realno testiranje materialov, njihovih kompozitov in posameznih segmentov zgornjega in spodnjega ustroja železniške proge. Za simuliranje visoke frekvenčne obremenitve ob rotiranju glavnih napetosti je bila uporabljena triaksialna ciklična preiskava s katero smo proučevali mehanizem porušitve železniškega nasipa, ob različnih vplivih rotacije glavnih napetosti. Ugotovljeno je bilo, da se trajne deformacije med dolgotrajno prometno obtežbo, ki je manjša od mejne vrednosti, postopno povečujejo do asimptotične vrednosti, ki označuje stabilno stanje. Če je obtežba večja od te mejne vrednosti, povzroči povečevanje trajnih deformacij in posledično porušitev. V Laboratoriju za konstrukcije (ZAG) je bilo izdelanih 15 modelov konstrukcije železniške proge z različnimi vrstami armiranja nosilnega tamponskega sloja. Empirično ugotovljene relacije med debelino tamponskega sloja, načinom armiranja in vrsto temeljnih tal bodo imele veliko uporabno vrednost za optimalno projektiranje železniških prog. Za simulacijo obnašanja železniške proge je bila uporabljena numerična metoda končnih elementov. V sklopu razvoja modeliranja je bila razvita metoda za prilagodljivo modeliranje ploskovnih konstrukcij s končnimi elementi, ki temelji na uravnoteženju robnih obtežb. Tak način omogoča zanesljivo določitev tako diskretizacijske kot tudi modelske napake. Raziskovalni projekt je pokazal na problem slabega gramoznega materiala, ki se uporablja za balast na železniških progah. V iskanju nadomestnega materiala je bil prepoznan kot primeren industrijski silikatni tolčenec (jeklarska žlindra), ki nastaja kot odpadek pri proizvodnji jekla. Raziskave so pokazale, da je jeklarska žlindra zelo temperaturno obstojna in bi jo bilo mogoče uporabiti tudi kot agregat, ki bi lahko izboljšal požarno odpornost betona. Analiza mikrostrukture ohlajene jeklarske žlindre po izpostavljenosti visokim temperaturam zagovarja teorijo uporabe jeklarske žlindre kot požarno odpornega agregata. Ta lastnost je pomembna predvsem pri uporabi materiala v železniških predorih. | ARRS | Stanislav Lenart | 2009/05/01 | 2012/04/30 |  |
||
| Karakterizacija tribokorozijskih procesov | rojekt »Karakterizacija tribokorozijskih procesov« v celoti sovpada s prednostnimi nacionalnimi raziskovalnimi cilji, saj povezuje področje naprednih materialov in nanotehnologije s tehnološkim razvojem za trajnostno gospodarstvo. Novi kovinski materiali imajo namreč izboljšane posamezne mehanske lastnosti in splošno korozijsko obstojnost, ob specifičnih pogojih okolja pa so lahko podvrženi intenzivnim degradacijskim procesom. Kompleksni korozijski procesi so običajno izrazito lokalni, njihov razvoj pa relativno hiter, zato jih težko detektiramo. Takšni procesi so sinergija posameznih mehanskih in elektrokemijskih dogodkov (napetostno-korozijsko pokanje, korozijsko utrujanje, tribokorozijski procesi) in so najbolj izraziti pri kovinskih materialih, ki tvorijo stabilne pasivne filme (titanove zlitine in nerjavna jekla). Glede na to, da so taki materiali v osnovi zelo obstojni in se uporabljajo v najzahtevnejših industrijskih in medicinskih sistemih, je ključno definirati pogoje in parametre, kjer je njihova trajnost lahko bistveno zmanjšana. Nenadna odpoved industrijskih in medicinskih sistemov namreč poleg velike gospodarske škode lahko povzroči tudi ekološke katastrofe in neposredne človeške žrtve. Industrijsko najrazvitejše države intenzivno povezujejo temeljna in tehnološka znanja, pri čemer je ključno tudi povezovanje različnih področij (multidisciplinarnost). V Sloveniji je bilo povezovanje na omenjenih segmentih že večkrat ocenjeno kot pomanjkljivo, zato je tudi eksplicitno omenjeno v Nacionalnem raziskovalnem in razvojnem programu (NRRP) kot slabost, ki jo je potrebno odpraviti. Pri raziskavah uporabljamo in povezujemo znanje iz različnih področij (kemija, fizika, strojništvo, metalurgija, medicina) in na različnih nivojih (raziskovalna sfera, industrijski tehnološko-razvojni centri). Glede na to, da je tribokorozija relativno nova veda, ter na naše dosedanje uspešno povezovanje različnih znanstvenih in tehničnih področij, pričakujemo objave v revijah najvišjega znanstvenega nivoja. S sodelovanjem s strokovnjaki iz drugih institucij in industrije smo zagotovili tudi sprotni prenos naših rezultatov v prakso, oziroma čimprejšnji začetek usmerjenih tehnoloških raziskav za reševanje specifičnih industrijskih problemov. S primerjavo različnih elektrokemijskih in fizikalnih metod bomo določili optimalno metodologijo za ocenjevanje in karakterizacijo tribokorozijskih procesov. Z uporabo omenjenih merilnih metod in ustrezno analizo smo dopolnili temeljno znanje o posameznih fazah procesov korozije in obrabe, ter njihovega medsebojnega vplivanja. Pri izbranih sistemih kovina/elektrolit smo tudi določili kritične parametre omenjenih procesov. Dosedanje intenzivne mednarodne aktivnosti vseh sodelujočih partnerjev so tudi osnova za tesnejše mednarodno sodelovanje na ožjem področju tribokorozije. Na ta način smo v domači prostor uspešno prenesli posamezne mednarodne izkušnje, oziroma dopolnili naše raziskave in pridobljeno znanje. Pričakujemo, da se bo del znanja prelil tudi v učne programe posameznih fakultet: FS, FKKT in MF, UL. | ARRS | Tadeja Kosec | 2009/05/01 | 2011/04/30 |  |
||
| L2-1129 Razvoj fotokatalitskih prevlek in plinskih fotoreaktorjev za določanje učinkovitosti prevlek pri čiščenju zraka in samočiščenju | ARRS | Andrijana Sever Škapin | 2008/02/01 | 2011/01/30 | ||||
| Zmanjšanje ranljivosti zgodovinskih zidanih stavb z utrjevanjem s CFRP trakovi in potresno izolacijo | V zadnjih tridesetih letih, odkar se na področju varstva kulturne dediščine pozornost posveča tudi problemom protipotresne zaščite, je bilo razvitih že več metod utrjevanja starih zidanih konstrukcij. Kljub temu, da so se zdaj že klasične rešitve izkazale kot učinkovite med samimi potresi, se z razvojem novih materialov in tehnologijs porajajo vedno novi predlogi. Rešitve gredo v dve smeri: na eni strani gre za uporabo sodobnih, s karbonskimi(CFRP) ali steklenimi vlakni (GFRP) ojačenih polimernih laminatov tudi pri zidanih konstrukcijah, na drugi strani pa, še posebej tam, kjer zahteve za ohranitev kulturne dediščine ne dopuščajo posegov v konstrukcijo, za izolacijo konstrukcij od potresnih vplivov. Prva usmeritev je bila že podprta z nekaj eksperimentalnimi raziskavami, medtem ko je bila druga celo uporabljena pri nekaterih novih zidanih stavbah (Čile, Kitajska), pa tudi redkih pomembnih stavbah zgodovinskega pomena (ZDA), vendar manj raziskana. Ker je število raziskav v enem in drugem primeru močno omejeno, je težko soditi o resnični uspešnosti obeh tehnoloških rešitev, ne da bi pred široko uporabo metod preverili še nekaj dodatnih parametrov. V okviru predlaganega raziskovalnega projekta bomo poskušali potrditi preliminarne ugotovitve o ugodnih učinkih omenjenih tehnoloških rešitev, ter raziskali, pod katerimi pogoji veljajo. Na podlagi rezultatov eksperimentalnih raziskav bomo izdelali navodila za aplikacijo metod in računsko preverjanje učinka, še posebej pa bomo opozorili na pogoje, ki jih bo treba upoštevati za učinkovito delovanje v daljšem časovnem obdobju. | ARRS | Miha Tomaževič | 2008/02/01 | 2011/01/30 |  |
||
| Zmanjšanje ranljivosti zgodovinskih zidanih stavb z utrjevanjem s CFRP trakovi in potresno izolacijo | V zadnjih tridesetih letih, odkar se na področju varstva kulturne dediščine pozornost posveča tudi problemom protipotresne zaščite, je bilo razvitih že več metod utrjevanja starih zidanih konstrukcij. Kljub temu, da so se zdaj že klasične rešitve izkazale kot učinkovite med samimi potresi, se z razvojem novih materialov in tehnologijs porajajo vedno novi predlogi. Rešitve gredo v dve smeri: na eni strani gre za uporabo sodobnih, s karbonskimi(CFRP) ali steklenimi vlakni (GFRP) ojačenih polimernih laminatov tudi pri zidanih konstrukcijah, na drugi strani pa, še posebej tam, kjer zahteve za ohranitev kulturne dediščine ne dopuščajo posegov v konstrukcijo, za izolacijo konstrukcij od potresnih vplivov. Prva usmeritev je bila že podprta z nekaj eksperimentalnimi raziskavami, medtem ko je bila druga celo uporabljena pri nekaterih novih zidanih stavbah (Čile, Kitajska), pa tudi redkih pomembnih stavbah zgodovinskega pomena (ZDA), vendar manj raziskana. Ker je število raziskav v enem in drugem primeru močno omejeno, je težko soditi o resnični uspešnosti obeh tehnoloških rešitev, ne da bi pred široko uporabo metod preverili še nekaj dodatnih parametrov. V okviru predlaganega raziskovalnega projekta bomo poskušali potrditi preliminarne ugotovitve o ugodnih učinkih omenjenih tehnoloških rešitev, ter raziskali, pod katerimi pogoji veljajo. Na podlagi rezultatov eksperimentalnih raziskav bomo izdelali navodila za aplikacijo metod in računsko preverjanje učinka, še posebej pa bomo opozorili na pogoje, ki jih bo treba upoštevati za učinkovito delovanje v daljšem časovnem obdobju. | ARRS | Miha Tomaževič | 2008/02/01 | 2011/01/30 |  |
||
| Vzdrževanje in zaščita javnih spomenikov iz brona za obdobje 2008 do 2009 | MOL | Mirjam Bajt Leban | 2008/01/01 | 2010/01/01 | ||||
| Zgodovina gradnje v Ljubljani - Pregled gradbenih lastnosti ter potresne odpornosti in ranljivosti objektov za obdobje 2008 do 2010 | MOL | Miha Tomaževič | 2008/01/01 | 2010/01/01 | ||||
| Priprava in Karakterizacija hibridnih, nanostrukturiranih premazov za korozijsko zaščito kovinskih površin | ARRS | Vilma Ducman | 2007/08/01 | 2009/12/31 |  |
|||
| Priprava in Karakterizacija hibridnih, nanostrukturiranih premazov za korozijsko zaščito kovinskih površin | ARRS | Andrijana Sever Škapin | 2007/08/01 | 2009/12/31 |  |
|||
| Pomen lastnosti naravnih in obstojnosti umetnih pregrad za odlagališče NSRAO in IJG | ARRS | Borut Petkovšek | 2006/10/01 | 2008/09/30 |  |
|||
| M1-0110 Analiza, modeliranje in optimizacija skladišča eksplozivnih sredstev | ARRS | Andrijana Sever Škapin | 2006/06/01 | 2008/05/31 | ||||
| M2-0106 Samočistilni fotokatalitski premazi in prevleke | ARRS | Andrijana Sever Škapin | 2006/06/01 | 2008/05/31 | ||||
| Karakterizacija kovinskih materialov pri pogojih špranjske korozije | Špranjska korozija je posledica korozijskih procesov v geometrijsko omejenem prostoru, zaradi česar nastane izrazita lokalizacija anodnega in katodnega področja. To obliko korozije lahko srečamo v različnih okoljih, najpogosteje je posledica geometrije konstrukcije, oblike površine, lokalno različne prezračevanosti, stik kovine z elektrokemijsko drugačno kovino ali nekovino, ipd. Špranj se v vseh primerih ne da eliminirati, zato je nujno poznati osnovne karakteristike materialov pri takih pogojih in primerno ukrepati preden pride do poškodb, ki so lahko znatno obremenjujoče za okolje. V predlaganem projektu bomo natančno raziskali obnašanje izbranih kovinskih materialov pri različnih pogojih špranjske korozije. Rezultati naših raziskav pa bodo pripomogli tako k razumevanju mehanizmov špranjske korozije kot tudi k reševanju številnih korozijskih problemov v energetiki, različnih vrstah industrije, na objektih in v medicini. | ARRS | Andraž Legat | 2005/09/01 | 2007/08/31 |  |
||
| Raziskave in razvoj materialov historičnih objektov | Pri restavriranju in konzerviranju materialov historičnih objektov je bistveno, da ohranimo stilno avtentičnost in obenem zagotovimo trajnost materialov. Do sedaj so bile raziskave zidov historičnih objektov usmerjene predvsem v študij barvnih plasti, celovito in uspešno ter trajno sanacijo pa lahko dosežemo le s poznavanjem vseh plasti zidov. Zunanje plasti zidov, v večini primerov ometi, imajo najbolj pomembno vlogo, saj so najbolj izpostavljeni agresivnemu okolju.Včasih zadostuje že čiščenje, konsolidacija in zaščita starih, poškodovanih ometov, v drugih primerih pa je potrebno omete v celoti nadomestiti z novimi. Namen projekta je (a) ugotoviti razlike v sestavi zidov in v vrsti uporabljenih materialov na izbranih objektih med posameznimi historičnimi obdobji in geografskimi prostori (b) izdelati ustrezen postopek za analize teh materialov in vrednotenje rezultatov, (c) ugotoviti vzroke za pojav in obseg degradacije zidov v izbranih historičnih objektih, (d) predlagati zaščito obstoječih materialov pred negativnimi vplivi okolja, izdelati poskusne nadomestne mešanice in postopke za sanacijo nastalih poškodb, pri čemer se poskuša zagotoviti večjo trajnost materialov in obenem ohranjati stilno identiteto. Pomemben cilj projekta je izdelava metodologije raziskav in konzervatorsko-restavratorskih postopkov na zidovih historičnih zgradb. | ARRS | Andrijana Sever Škapin | 2004/07/01 | 2006/06/30 |  |
||
| Vpliv robustnosti zidakov in načina zidanja na obnašanje zidov pri potresni obtežbi | Kot so pokazale najnovejše eksperimentalne raziskave, predstavlja robustnost oziroma krhkost modernih votlih zidakov osnovni parameter, ki definira obnašanje zidov in zidanih konstrukcij pri potresni obtežbi. Če se med delovanjem potresne obtežbe zidaki lokalno krhko porušijo, se spremeni porušni mehanizem, zaradi spremenjenih temeljnih odvisnosti pa postane vprašljiva tudi veljavnost uveljavljenih računskih postopkov za preverjanje potresne odpornosti nearmiranega in še posebej armiranega zidovja. Da se na potresnih območjih ne sme uporabljati krhkih zidakov, zahtevajo tudi novi evropski standardi, ki pa ne dajejo kvantitatvnih kriterijev za izpolnitev zahteve. V okviru predlaganega projekta bomo zato določili kriterije za klasifikacijo zidakov v pogledu robustnosti ter zasnovali eksperimentalno metodo za določitev kvantitativnih vrednosti izbranih kriterijev, s katero bo mogoče robustnost zidakov preveriti na enostaven način. Raziskali bomo vpliv trdnosti malte in načina polaganja zidakov ter izdelali računski model, s katerim bo mogoče simulirati napetostno stanje v zidakih in na podlagi simulacije optimizirati zasnovo zidaka (razporeditev in debelino sten in reber, količino votlavosti) in načina zidanja. Raziskali bomo tudi vpliv načina zapolnitve navpičnih reg (polno ozirom delno zapolnjeni stik, suhi stik), za kar bomo uporabili zidake, ki ustrezajo kriterijem robustnosti. Na podlagi primerjave obnašanja zidov pri ciklični potresni obtežbi bomo predlagali ustrezna priporočila oziroma omejitve za uporabo. | ARRS | Miha Tomaževič | 2004/02/01 | 2007/01/30 |  |
||
| NAZIV | KONTAKTNA OSEBA |
NAZIV:
POVEZAVA:
OPIS:
PROGRAM:
KONTAKTNA OSEBA:
OD:
DO:
LOGOTIP:
INFORMACIJE:
