Badania eksperymentalne modułu Younga belek ze styrobetonu z zawartością 60% regranulatu EPS zbrojonych ekologicznym materiałem odpadowym

• Autorzy: Juraszek Janusz , Walusiak Hubert

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2022.11.03

Warianty tytułu

EN

Experimental research of the Young's modulus of polystyrene concrete beams with 60% of EPS regranulate reinforced with ecological waste material

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań belek wykonanych ze styrobetonu zawierającego 60% regranulatu EPS (polistyren ekspandowany), który został wzmocniony ekologicznym surowcem w postaci odpowiednio przygotowanej wełny owczej. Przeprowadzono próby zginania 3-punktowego w celu wyznaczenia odkształcalności badanych elementów. Nowością jest zastosowanie specjalnie dedykowanych światłowodowych czujników odkształceń z siatką Bragga (Fiber Bragg Grating - FBG ), które umożliwiły precyzyjne wyznaczenie wartości modułu Younga trzech rodzajów próbek wykonanych ze styrobetonu. Wprowadzenie zaprawy cementowej wraz włóknami wełny owczej w dolnej warstwie próbki styrobetonowej zwiększyło o 18,9% wartość modułu Younga w porównaniu z próbką bez wełny. Wykorzystanie włókien wełny odpadowej umożliwia skuteczne zagospodarowanie odpadów oraz zmniejszenie zużycia kruszywa naturalnego w mieszance.

EN

The article presents the results of tests of beams made of polystyrene concrete containing 60% regranulate EPS (expanded polystyrene), which has been reinforced with ecological raw material in the form of properly prepared sheep wool. 3-point bending tests were carried out, and in order to determine the deformability of the tested elements, a new measurement method was used with the use of fiber-optic deformation sensors with a Bragg mesh (Fiber Bragg Grating - FBG). The aim of the research was to determine the value of Young's modulus for 3 variants of samples made of polystyrene concrete. The introduction of a cement mortar in the lower layer of polystyrene in the sample with sheep wool fibers increased the value of Young's modulus by 18.9% in relation to the sample without wool. The use of waste wool fibers enables effective waste management and reduction of the consumption of natural aggregate in the mix.

Słowa kluczowe

PL

styrobeton; prefabrykat betonowy; styropian; EPS; materiał odpadowy; wełna owcza; recyklizacja; czujnik światłowodowy z siatką Bragga; FBG; badanie wytrzymałościowe; moduł sprężystości

EN

polystyrene concrete; precast concrete unit; expanded polystyrene foam; EPS; waste material; sheep wool; recycling; fiber Bragg grating; FBG; strength test; modulus of elasticity

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 11
• Strony: 10--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., il.

Twórcy

autor

Juraszek Janusz

• Akademia Techniczno-Humanistyczna, Wydział Inżynierii Materiałów, Budownictwa i Środowiska, Bielsko-Biała

• https://orcid.org/0000-0003-3771-2776

autor

Walusiak Hubert

• Akademia Techniczno-Humanistyczna, Wydział Inżynierii Materiałów, Budownictwa i Środowiska, Bielsko-Biała

• https://orcid.org/0000-0002-9745-9592

Bibliografia

• [1] Cardinale T., Arleo G., Bernardo F., Feo A., De Fazio. P. Thermal and mechanical characterization of panels made by cement mortar and sheep’s wool fibres. Energy Procedia. 2017; 140: 159 - 169.
• [2] Cardinale T., Sposato C., Alba M.B., Feo A., Grandizio F., Lista G.F., Montesano G., De Fazio P. Energy and mechanical characterization of composite materials for building with recycled PVC. TECNICA ITALIANA-Italian Journal of Engineering Science. 2019; 63 (2-4): 129 - 135.
• [3] Bouagga T., Harizi T., Sakli F., Zoccola M. Correlation between the mechanical behavior and chemical, physical and thermal characteristics of wool: a study on Tunisian wool. Journal of Natural Fibers. 2020; 17 (1): 28 - 40.
• [4] Pina R.C., Vidales B.A., Serrano S.R., del Río M.M., Atanes S.E. Analysis of fire resistance of cement mortars with mineral wool from recycling. Construction and Building Materials. 2020; 265, art. no. 120349.
• [5] Fiore V., Di Bella G., Valenza A. Effect of Sheep Wool Fibers on Thermal Insulation and Mechanical Properties of Cement-Based Composites. Journal of Natural Fibers. 2020; 17 (10): 1532 - 1543.
• [6] Juraszek J. Fiber Bragg Sensors on Strain Analysis of Power Transmission Lines. Materials. 2020; https://doi.org/10.3390/ma13071559.
• [7] Juraszek J. Strain and Force Measurement in Wire Guide. Archives of Mining Sciences. 2018; 63: 321-334.
• [8] Chen B., Liu J. Mechanical properties of EPS lightweight concrete. Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Construction Materials. 2011; 164 (4): 173 - 180.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).