Preliminary analysis of concept of producing polimer concrete surface for outdoor terraces

• Autorzy: Kozioł Mateusz , Żuczek Natalia , Olesik Piotr , Wieczorek Jakub

Warianty tytułu

PL

Wstępna analiza koncepcji wytworzenia polimerobetonowej nawierzchni tarasu zewnętrznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this study is to assess the possibility of using an innovative two-layer polymer concrete system as a complete outdoor terrace surface. The work is a preliminary technical study. For the purpose of the work, two samples differing in aggregate used were produced. One of them was filled with a mixture of gravel (coarse grain) and sand (fine grain) aggregate, the other was filled only with gravel (coarse grain) aggregate. The assessment methodology was based on simple tests of selected basic functional characteristics, which were load resistance, abrasion resistance, water absorption, and resistance to dirt. The obtained results of the evaluation of the produced materials indicate that the concept of using a two-layer polymer concrete system as an external surface is good - the material shows satisfactory behavior both in terms of static and frictional loading, and in terms of water drainage. Polymer concrete with coarse grained aggregate is visually attractive after application, but also susceptible to dirt, which is difficult to remove by simple methods. Hence, it is are difficult to keep clean and aesthetic. Polymer concrete with aggregate containing a fine fraction is easier to keep clean and aesthetic, but it is not as visually attractive as the concrete filled only with the coarser grained aggregate. The applied additional resin protective coating significantly improves the effectiveness of removing dirt from the surface. However, for a coarse-grained surface, the improvement in cleaning performance is probably insufficient. According to the two-layer concept, polymer concrete is an attractive and real alternative material for outdoor terraces. The potential proposal of a two-layer polymer concrete as a terrace surface requires a number of further development works, mainly in terms of the optimization of aesthetics, cleanability and analysis of the issue of water absorption and water freezing inside the material structure.

PL

Celem niniejszego studium jest ocena możliwości zastosowania innowacyjnego dwuwarstwowego systemu polimerobetonu jako kompletnej nawierzchni tarasu zewnętrznego. Praca ma charakter wstępnego studium technicznego. Na potrzebę pracy wytworzono dwie próbki różniące się użytym kruszywem. Jedna z nich została napełniona mieszaniną kruszywa żwirowego (gruboziarnistego) oraz piaskowego (drobnoziarnistego), druga została napełniona tylko kruszywem żwirowym. Metodykę oceny oparto na prostych próbach wybranych podstawowych cech użytkowych, jakimi były: odporność na obciążenie, odporność na ścieranie, pochłanianie wody, odporność na zabrudzenie. Uzyskane wyniki oceny wytworzonych materiałów wskazują, że koncepcja zastosowania dwuwarstwowego układu polimerobetonowego jako nawierzchni zewnętrznej jest dobra – materiał pokazuje zadowalające zachowanie zarówno pod kątem obciążania statycznego i ciernego, jak i pod kątem odprowadzania wody. Polimerobetony z kruszywem o grubszym uziarnieniu są po nałożeniu atrakcyjne wizualnie, ale też podatne na zabrudzenia, które trudno z nich usunąć prostymi metodami. Są więc trudne w utrzymaniu czystości i estetyki. Polimerobetony z kruszywem zawierającym frakcję drobną są łatwiejsze w utrzymaniu czystości i estetyki, ale nie tak atrakcyjne wizualnie, jak te napełnione tylko kruszywem grubszym uziarnieniu. Nałożona żywiczna powłoka ochronna znacząco poprawia skuteczność usuwania brudu z nawierzchni. Dla nawierzchni gruboziarnistej poprawa skuteczności czyszczenia jest prawdopodobnie niewystarczająca. Polimerobetony według koncepcji dwuwarstwowej są atrakcyjnym i realnym alternatywnym materiałem na tarasy zewnętrzne. Potencjalne zaproponowanie dwuwarstwowego polimerobetonu jako nawierzchni tarasowej wymaga szeregu dalszych prac rozwojowych, głównie pod kątem optymalizacji estetyki, podatności na czyszczenie oraz analizy kwestii pochłaniania i zamarzania wody wewnątrz struktury.

Słowa kluczowe

EN

polymer concrete; outdoor terrace

PL

polimerobeton; taras zewnętrzny

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 20, nr 3-4
• Strony: 102--110
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kozioł Mateusz

• Silesian University of Technology, Faculty of Materials Engineering, ul. Z. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice, Poland

autor

Żuczek Natalia

• Silesian University of Technology, Faculty of Materials Engineering, ul. Z. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice, Poland

autor

Olesik Piotr

• Silesian University of Technology, Faculty of Materials Engineering, ul. Z. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice, Poland

autor

Wieczorek Jakub

• Silesian University of Technology, Faculty of Materials Engineering, ul. Z. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice, Poland

Bibliografia

• [1] Hop T., Betony polimerowe, Tom I i II, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1992.
• [2] Kozioł M., Łuczak K., Hyla I., Wpływ rodzaju kruszywa i środowiska korozyjnego na zmianę własności polimerowych kompozytów ziarnistych, Materiały Konferencyjne XXXI Szkoła Inżynierii Materiałowej, Kraków, Krynica 2003.
• [3] https://www.archdaily.com/catalog/us/products/14037/polymer-concrete-facade-unielectrica-ulma-architectural-solutions (access 03.09.2020).
• [4] http://www.inzynierbudownictwa.pl/technika,materialy_i_technologie,artykul,betony_polimerowe_stosowane_w_budownictwie,9353 (access 03.09.2020).
• [5] https://www.liniowe-odwodnienia.pl/pl/Nasza-oferta/Odwodnienia-liniowe-polimerobetonowe (access 03.09.2020).
• [6] https://www.hobas.com/pl/technology/ (access 29.11.2019).
• [7] David W., Fowler D.W., Meyer A.H., Paul D.R., Polymer Concrete for Pavement Repair and Rehabilitation, project report (No. 3-18-79-246), Center for Transportation Research, University of Texas, Austin 1983.
• [8] Sorrentino L., Bellini C., Polini W., Turchetta S., Performance index of natural stones-GFRP hybrid structures, Frattura ed Integrita Strutturale 2018, 46, 285-294.
• [9] Pappu A., Thakur V.K., Patidar R., Asolekar S.R., Saxena M., Recycling marble wastes and Jarosite wastes into sustainable hybrid composite materials and validation through Response Surface Methodology, Journal of Cleaner Production 2019, 240, article UNSP. 118249, DOI: 10.1016/j.jclepro.2019.118249.
• [10] Bursa J., Pomianowski J., Żywice epoksydowe modyfikowane wypełniaczami krzemianowymi, Przegląd Elektrotechniczny 2014, 90, 3, 219-222.
• [11] Oliwa R., Bulanda K., Oleksy M., Ostynska P., Budzik G., Plocinska M., Krauze S., Fire resistance and mechanical properties of powder-epoxy composites reinforced with recycled glass fiber laminate, Polimery 2020, 65, 4, 280-288.
• [12] Kozioł M., Nasycanie ciśnieniowo-próżniowe zszywanych oraz tkanych trójwymiarowo preform z włókna szklanego, monografia, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2016.
• [13] Chatys R., Piernik K., Influence of scale effect and time on strength properties of polymer composite made by vacuum method, Composites Theory and Practice 2018, 18, 2, 103-109.
• [14] Hajduk P., Projektowanie i ocena techniczna betonowych podłóg przemysłowych, WN PWN, Warszawa 2018.
• [15] Lv Z., Li B., Li L., Ma W., Application of Polymeric Cement Concrete as Overlay Material on Old Concrete Pavements for Low Volume Roads: Chinese Experience, Proceedings of Fourth Geo-China International Conference, Shandong, China, July 25-27, 2016.
• [16] http://tdmtarasy.pl/taras-drewniany-czy-kompozytowy-wady-zalety/ (access 03.09.2020).
• [17] https://receptynadom.pl/zrobic-betonowy-taras-stykajacy-sie-domem/ (access 03.09.2020).
• [18] https://gambrick.com/problems-with-trex-decking/ (access 23.08.2020).
• [19] https://us.kebony.com/blog/composite-decking-the-best alternative-to-composite-decking-boards/ (access 23.08.2020).
• [20] Aleksendric D., Bellini C., Carlone P., Cirovic V., Rubino F., Sorrentino L., Neural-fuzzy optimization of thick composites curing process, Materials and Manufacturing Processes 2019, 34, 3, 262-273, DOI: 10.1080/10426914.2018.1512116.
• [21] Jesionek M., Toroń B., Szperlich P., Biniaś W., Biniaś D., Rabiej S., Starczewska A., Nowak M., Kępińska M., Dec J., Fabrication of a new PVDF/SbSI nanowire composite for smart wearable textile, Polymer 2019, 180, 121729.
• [22] Boczkowska A., Chabera P., Dolata A.J., Dyzia M., Kozera R., Ozieblo A., Fabrication of ceramic-metal composites with percolation of phases using GPI, In: Light Metals and Their Alloys II: Technology, Microstructure and Properties, Eds. A.J. Dolata, M. Dyzia, Book Series: Solid State Phenomena 2012, 191, 57-66, DOI: 10.4028/www.scientific.net/SSP.191.57.
• [23] Szperlich P., Nowak M., Jesionek M., Starczewska A., Mistewicz K., Szala J., Desorption of gasses induced by ferroelectric transition in SbSI nanowires, Acta Physica Polonica A 2014, 126, 1110-1112.
• [24] Mistewicz K., Recent advances in ferroelectric nanosensors: toward sensitive detection of gas, mechanothermal signals, and radiation, Journal of Nanomaterials 2018, 1-15, Article ID 2651056, DOI: 10.1155/2018/2651056.