Undersøker lysgenerende-mørtel og potensial som byggemateriale ved laboratoriet.

Abstract

I denne bacheloroppgaven utforsker vi bruken av lysgenerende-mørtel som et mulig byggemateriale gjennom laboratorieforsøk. Formålet er å undersøke mekaniske og lys egenskapen når mørtelen tilisetes med Strontium Aluminate (LP)-tilsetningen. Ettersom mørtel spiller en avgjørende rolle i konstruksjon på grunn av sin plastisitet, binding sammen og styrke til konstruksjonene. I løpet av denne undersøkelsen av lysgenerende-mørtel skal vi observere og analysere endringer i mørtelens adferd ved tilsetning av LP. Det skal undersøkes mørtelblandinger med fire forskjellige prosentandeler av (LP)-tilsetning. G1 refererer til mørtel uten tilsetning av LP-tilsetninger altså 0%. Mens G2 omfatter tre varianter med ulike LP-tilsetningsnivåer. Det er G2A som inneholder 15% LP-tilsetning, G2B som inneholder 25% LP-tilsetning og G2C som inneholder 35% LP-tilsetning. Det skal testes og muliggjøres en grundig analyse av mørtelens mekaniske egenskaper inkluderer bøy- og trykk styrke fasthet. Det å kunne forske lys egenskapen til mørtelen etter at ulike nivå av LP tilisetes, og bestemmer hvordan materialer reagerer når det utsettes for UV-lys. Ettersom Lysgenerende mørtel innholdet luminescens materialer som gir mørtelen spesielle egenskap til å absorbere UV-lys energi i løpet av den tids perioden den er utsette for. Deretter frigjøre denne energien i form av lys i mørke omgivelser. Ved å gjennomføre laboratorieforsøk som dekker et bredt spekter av både lys egenskapen og mekaniske egenskaper vil denne oppgaven bidra til å gi et helhetlig bilde av lysgenerende -mørtelens egnethet som et byggemateriale. Alle testen gjennomføres i NTNU-laboratorier. Der de mekaniske utføres i henhold til NS-EN standard. Mens lys tas i henhold til ASTM E2073-19a. Dette gjøres i utgangspunktet for å se hvilke mørtler som gir best resultat og er mer effektive. Det å kunne observere endringene av både lys og mekaniske egenskapene til lysgenerende -mørtelen når den er i fast og ikke minst flytende form. Når alle testene er gjennomført, samles resultatene og dataene fra alle prøvene inn og analysert i forhold til hverandre. Basert på undersøkelsen og analysen vi har utført og presentert i denne bacheloroppgaven, så er vi tilfreds med alle resultatene, både fra lys testen og mekaniske tester. Resultatene var som forventet med hensyn til lystesten. Vi observerte at jo mer LP-tilsetning vi blandet i mørtelen, desto sterkere og lengre var lysets reaksjon. Basert på forskningen og analysen vi har gjennomført, kan vi konkludere med at en LP-tilsetning på 35% ga de beste resultatene både etter 7 dager og etter 28 dager. Bøyefasthet og trykkfasthet ble sammenlignet blant mørtelprøver med varierende prosentandel av LP-tilsetninger. Prøvene som hadde vært nedsenket i vann i 7 dager og inneholdt LP-tilsetninger, viste lavere bøyefasthet og trykkfasthet enn prøvene uten LP-tilsetninger. Denne trenden ble også observert i prøvene som hadde vært nedsenket i vann i 28 dager. Imidlertid, i det sistnevnte tilfellet, virket det som om prøvene oppfylte kravene til både bøyestyrke og trykk styrke.

In this bachelor's thesis, we explore the use of light-activated photocatalytic (LP) mortar as a potential building material through laboratory experiments. The purpose is to investigate the mechanical and light properties when the mortar is mixed with LP additives. Since mortar plays a crucial role in construction due to its plasticity, binding, and strength properties, we aim to observe and analyze changes in the behavior of the mortar with the addition of LP. Four different mortar mixtures will be examined: Where G1 refers to mortar without LP additives (0%), while G2 includes three variants with different levels of LP additives. These are G2A containing 15% LP additives, G2B containing 25% LP additives, and G2C containing 35% LP additives. Thorough analysis of the mechanical properties of the mortar, including bending and compressive strength, will be conducted. Researching the light properties of the mortar after the addition of various levels of LP additives involves determining how materials react when exposed to UV light. Light-activated mortar contains luminescent materials that absorb UV light energy during the exposure period and then release this energy in the form of light in dark environments. By conducting laboratory experiments covering a wide range of both light and mechanical properties, this thesis aims to provide a comprehensive understanding of the suitability of light-activated mortar as a building material. All tests will be carried out in NTNU laboratories, with mechanical tests performed according to NS-EN standards and light tests conducted according to ASTM E2073-19a. This is primarily done to determine which mortars yield the best results and are most effective. Observing changes in both light and mechanical properties of light-activated mortar in both solid and liquid states is essential. Once all tests are completed, the results and data from all samples will be collected and analyzed in relation to each other. The results were as expected regarding the light test. We observed that the more LP additive we mixed into the mortar, the stronger and longer the light's reaction. Based on the research and analysis we have conducted, we can conclude that an LP additive of 35% yielded the best results both after 7 days and after 28 days. Flexural and compressive strength were compared among mortar samples with varying percentages of LP additives. The samples that had been immersed in water for 7 days and contained LP additives exhibited lower flexural and compressive strength than the samples without LP additives. This trend was also observed in the samples immersed in water for 28 days. However, in the latter case, the samples seemed to meet the requirements for both flexural and compressive strength.