Narzędzia help

Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
cannonical link button

http://yadda.icm.edu.pl:80/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-article-BAR0-0010-0082

Czasopismo

Kompozyty

Tytuł artykułu

Właściwości kompozytów cementowo-włóknistych z dodatkiem mikrosfer

Autorzy Pichór, W.  Petri, M. 
Treść / Zawartość http://kompozyty.ptmk.net/
Warianty tytułu
EN Properties of fiber reinforced cement composites with cenospheres from coal ash
Języki publikacji PL
Abstrakty
PL Przedstawiono wyniki badań kompozytów cementowo-włóknistych z dodatkiem wypełniacza w postaci mikrosfer pozyskiwanych jako uboczny produkt spalania paliw stałych. Mikrosfery są frakcją popiołu lotnego, o formie kulistej, w większości wypadków wypełnionej wewnątrz gazami spalinowymi, powstającą podczas spalania węgla kamiennego w elektrowniach. Ścianki mikrosfer zbudowane są z amorficznej fazy glinokrzemianowej, o dobrej przyczepności do matrycy cementowej. Dzięki właściwościom izolacyjnym i niskiej gęstości objętościowej mikrosfery mogą stanowić atrakcyjny lekki wypełniacz, pozwalający uzyskać kompozyty o zredukowanej gęstości przy zadowalających właściwościach wytrzymałościowych. Zbadano wpływ zawartości mikrosfer przy zmiennej ilości włókien polimerowych na podstawowe cechy użytkowe kompozytów, przede wszystkim właściwości mechaniczne, w tym moduł zniszczenia i wskaźniki odporności na pękanie. Wykonano również obserwacje mikroskopowe SEM ze szczególnym uwzględnieniem strefy kontaktowej mikrosfera-matryca cementowa oraz włókno-matryca cementowa.
EN The results of investigation the fibers reinforced cement composites with cenospheres as fillers are presented in this paper. Cenospheres are lightweight, thin-walled hollow spheres consisting mainly of silica and alumina filled with air and gasses, and are by-products of the combustion of pulverized coal at the thermal power plants. Some properties of used cenospheres are shown in Table 3. Usually, cenospheres are polluted by ash particles and before application they should be cleaned. Figure 1 shows the difference between cenospheres before and after wet dust separation. They are potentially interesting filler due to their properties and may be used to lightweight cement based composites production. Several series of composites with different amount of fibers and different volume of cenospheres have been prepared in this experiment. But in each case the fibers' volume has been set as proportion to cement matrix content. Mix proportions and properties of fiber used have been presented in Tables 1 and 2, respectively. The influence of cenospheres content on the relative density of composites and the influence on the total open porosity are shown in Figure 2. Relative density of composites linearly drops due to increase of cenospheres volume. Open porosity of such composites may be connected only with cement paste. The effect of cenospheres content on this property may be explained closely by decreasing of cement paste volume in composites. Load-deflection curve for two different series of composites subjected to third-point bending and the method of calculation the toughness indexes I5 and I10 are shown in Figure 3. Figure 4 shows result of mechanical properties investigation of composites. The flexural strength mainly depends on cenospheres content but influence of fiber volume is rather small. However, in the modulus of rupture case his level depends on the cenospheres volume (similar to effect on the flexural strength) and on the fibers content. The role of fibers in fracture process is significant when the brittle cement matrix is broken. According to results obtained in bending test the toughness indexes are calculated, too. A value of each of them mainly depends on fiber type and volume and on properties of matrix. In this case the level of toughness indexes are quite high. The SEM observations of interfacial zone between cenosphere-cement matrix and fiber-cement matrix are presented, too. Figure 6 presents specimen's surface after cracking where broken fibers are visible. Those pictures and SEM observation presented in Figure 7 show the good bonding between fiber and cement matrix and cenospheres and cement matrix, too. The interfacial region between components with porous structure and crystals of portlandite didn't observed. The results show that use of the cenospheres as lightweight filler may be a way to obtain the low or moderate density fiber reinforced cement composites with good mechanical properties.
Słowa kluczowe
PL kompozyt cementowo-włóknisty   mikrosfera   właściwości mechaniczne   moduł zniszczenia   włókno  
EN fiber reinforced cement composite   cenosphere   mechanical properties   modulus of rupture   fiber  
Wydawca Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Czasopismo Kompozyty
Rocznik 2004
Tom R. 4, nr 11
Strony 319--325
Opis fizyczny Bibliogr. 14 poz., rys., tab.
Twórcy
autor Pichór, W.
autor Petri, M.
  • Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
Bibliografia
Kolekcja BazTech
Identyfikator YADDA bwmeta1.element.baztech-article-BAR0-0010-0082
Identyfikatory