Experimental study of the basic mechanical properties of hardened gypsum paste modified with addition of polyoxymethylene micrograins

• Autorzy: Prałat K. , Łukasiewicz M. , Miczko P.

Identyfikatory

DOI

10.24425/ace.2020.131816

Warianty tytułu

PL

Badanie eksperymentalne podstawowych właściwości mechanicznych utwardzonego zaczynu gipsowego modyfikowanego dodatkiem mikroziaren polioksymetylenu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The development of the construction industry and the growing ecological awareness of society encourages us search for new solutions to improve building materials. Therefore, an attempt was made to improve building gypsum by modifying it with the addition of polyoxymethylene (POM). Polymer grains, with a particle size below and above 2 mm, were added to the samples in the amount of 1% and 2% relative to gypsum. The work contains the results of bending and compressive strength tests of prepared gypsum beams. It was shown that the compressive strength increased by 7% and the bending strength increased by 31% when compared to the reference test without the addition of polymer. All the obtained gypsum composites were characterized by a growth of strength. The best results were obtained for the sample containing gypsum composite modified with polymer in the amount of 1% and with a diameter of grains below 2 mm.

PL

Głównym celem pracy było sprawdzenie możliwości wykorzystania odpadów polioksymetylenowych (POM) w celu zwiększenia wytrzymałości na zginanie i ściskanie zaprawy gipsowej. Autorzy założyli, że polioksymetylen znacznie poprawi właściwości mechaniczne modyfikowanego gipsu. Ponadto przyjęto w badaniach, że wielkość ziaren polimeru może mieć wpływ na właściwości mechaniczne gipsu. W literaturze jest niewiele badań dotyczących modyfikacji materiałów budowlanych z dodatkiem polioksymetylenu. Większość z nich dotyczy jednak betonu. W związku z tym istnieje potrzeba zbadania wpływu POM na właściwości gipsu.

Słowa kluczowe

EN

polyoxymethylene; building material; modified gypsum; compressive strength; bending strength

PL

polioksymetylen; materiał budowlany; gips modyfikowany; wytrzymałość na ściskanie; wytrzymałość na zginanie

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 66, nr 2
• Strony: 385--397
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Prałat K.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry, Płock, Poland

autor

Łukasiewicz M.

• Higher Vocational State School of President Stanislaw Wojciechowski, Polytechnic Faculty, Kalisz, Poland

autor

Miczko P.

• Higher Vocational State School of President Stanislaw Wojciechowski, Polytechnic Faculty, Kalisz, Poland

Bibliografia

• 1. M. Arikan, K. Sobolev, “The optimization of a gypsum-based composite material”, Cement and Concrete Research 32: 1725-1728, 2002
• 2. J.J. Chen, P.L. Ng, L.G. Li, A.K.H. Kwan, “Production of high-performance concrete by addition of fly ash microsphere and condensed silica fume”, Procedia Engineering 172: 165-171, 2017
• 3. A.A. Khalil, A. Tawfik, A.A. Hegazy, M.F. El-Shahat, “Effect of different forms of silica on the physical and mechanical properties of gypsum plaster composites”, Materiales de Construcción 63(312): 529-537, 2013
• 4. K. Maghsoudi, S. Motahari, “Mechanical, thermal and hydrophobic properties of silica aerogel-epoxy composites”, Journal of Applied Polymer Science 135 (3): 1-9, 2018
• 5. A. Palos, N.A. D’Souza, C.T. Snively, R.F. Reidy, “Modification of cement mortar with recycled ABS”, Cement and Concrete Research 31: 1003-1007, 2001
• 6. J. Strzałkowski, H. Garbalińska, “Thermal and strength properties of lightweight concretes with the addition of aerogel particles”, Advances in Cement Research 28 (9): 567-575, 2016
• 7. K. Prałat, W. Kubissa, R. Jaskulski, J. Ciemnicka, S. Pilarczyk, „Wpływ wybranych mikrododatków na przewodnictwo cieplne oraz mikrostrukturę powierzchni modyfikowanych gipsów” (in Polish), Acta Sci. Pol. Architectura, 18 (1) : 69-75, 2019
• 8. A. Haratym, T. Klepka, „Charakterystyka i badania zapraw polimerowo - gipsowych o zwiększonej elastyczności” (in Polish), Przetwórstwo Tworzyw 6: 530-539, 2006
• 9. T.S. Najim, A.A. Al-Zubaidy, S.A. Yassin, „Physical and mechanical properties of polymer-gypsum composite”, Al - Mustansiriyah J. Sci . 17, 2011.
• 10. M. Amianti, V.R. Botaro, “Recycling of EPS: A new methodology for production of concrete impregnated with polystyrene (CIP)”, Cement and Concrete Composites 30: 23-28, 2008
• 11. M.C. Bignozzi, A. Saccani, F. Sandrolini, “New polymer mortars containing polymeric wastes. Part 1. Microstructure and mechanical properties”, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 31: 97-106, 2000
• 12. N.W. Choi, Y. Ohama, “Development and testing of polystyrene mortars using waste EPS solution-based binders”, Construction and Building Materials 18: 235-241, 2004
• 13. P. Mounanga, W. Gbongbon, P. Poullain, P. Turcry, “Proportioning and characterization of light weight concrete mixtures made with rigid polyurethane foam wastes”, Cement and Concrete Composities 30: 806-814, 2008
• 14. H. Schmidt, M. Cieślak, “Concrete with carpet recyclates: Suitability assesment by surface energy evaluation”, Waste Management 28: 1128-1187, 2008
• 15. D.A. Silva, A.M. Betioli, P.J.P. Gleize, H.R. Roman, L.A. Gomez, J.L.D. Ribeiro, “Degradation of recycled PET fibres in Portland cement-based materials”, Cement and Concrete Research 35: 1741-1746, 2005
• 16. A. Żmihorska-Gotfryd, B. Dębska, „Wpływ recyklatu PET na wybrane właściwości zaprawa na podstawie żywic epoksydowych” (in Polish), Zeszyty naukowe Politechniki Rzeszowskiej, Seria: Budownictwo i Inżynieria środowiska, 89-98, 2008
• 17. L.W. McKeen, „Chapter 3 - Polyether Plastics”, The Effect of Creep and Other Time Related Factors on Plastics and Elastomers (Second Edition), 83-113, 2009
• 18. L.W. McKeen, “Chapter 11 - High-Temperature and High-Performance Polymers”, Permeability Properties of Plastics and Elastomers (Third Edition), 233-250, 2012
• 19. Bassetti et al., “Polyoxymethylene fibres in concrete”, United States Patent, Patent No.:US 9,284,664 B2, 2016
• 20. L. Liu, S. Hou, J. Wu, L. Wang, “Study on the Flexural Performance of Polyoxymethylene Fiber Reinforced Concrete”, Journal of Wuhan Textile University 3, 2013
• 21. S. Hou, W. Wang, X. Zeng, X. Li, “Study on Splitting Tensile Strength of Polyoxymethylene Fiber Reinforced Concrete”, Journal of Wuhan Textile University 3, 2013
• 22. Product sheet – Gypsum, Dolina Nidy, Edition 6.1, 20.05.2019
• 23. Hostaform POM, Polyoxymethylene Copolymer, Product Manual, Celanese 2014
• 24. L.W. McKeen, “Chapter 5 - Polyether Plastics”, Fatigue and Tribological Properties of Plastics and Elastomers (Third Edition), 87-123, 2016
• 25. K. Prałat, E. Krymarys, “A particle size distribution measurements of selected building materials using laser diffraction method”, Technical Transactions 5: 95-108, 2018
• 26. K. Prałat, M. Łukasiewicz, P. Miczko, K. Lesiecka, „Measurement of the distribution of polyoxymethylene particle size using the laser diffraction method”, Materials Structures Technology 2 (1): 50-60, 2019
• 27. PN-EN 13279-2:2014-02 Gypsum binders and gypsum plasters – Part 2: Test Methods

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).