Właściwości mechaniczne cementu fosforanowo-magnezowego z dodatkiem włókien bazaltowych

• Autorzy: Pehlivan Ahmet Onur

Identyfikatory

DOI

10.32047/CWB.2021.26.3.5

Warianty tytułu

EN

Mechanical properties of magnesium phosphate cement incorporating basalt fibers

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy badano wpływ włókien bazaltowych na właściwości mechaniczne cementu fosforanowo-magnezowego [CFM]. Mierzono wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu, wytrzymałość na zginanie i moduł sprężystości. Stwierdzono, że właściwości mechaniczne ulegają znacznej poprawie wraz z dodatkiem pyłu krzemionkowego, a szczególnie wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu i zginanie, zwiększa się wraz ze wzrostem zawartości włókien bazaltowych. W przypadku mieszanek bez dodatku pyłu krzemionkowego duża zawartość włókien wpływała niekorzystnie na właściwości mechaniczne. Stwierdzono, że dodatek pyłu krzemionkowego wyraźnie zwiększa wiązanie włókien bazaltowych z matrycą CFM. W związku z tym, łączne zastosowanie pyłu krzemionkowego i włókien bazaltowych, okazało się skuteczne. Stwierdzono, że w mieszankach bez pyłu krzemionkowego stosunek molowy magnezji do diwodorofosforanu amonu wynoszący 8, daje lepsze wyniki w porównaniu ze stosunkiem masowym 6. Różnica ta nie była zbyt widoczna po dodaniu do obu mieszanek pyłu krzemionkowego.

EN

In this experimental study, the effect of basalt fibers on the mechanical properties of magnesium phosphate cement [MPC] was investigated. Compressive strength, splitting tensile strength, flexural strength and modulus of elasticity, were introduced. It was observed that mechanical properties were significantly enhanced with the addition of silica fume, especially splitting tensile and flexural strength were enhanced with the increase of basalt fibers. However, for mixtures without silica fume addition, high content of fibers adversely affected the mechanical properties. Silica fume addition was found to be significant in increasing the bonding mechanism between basalt fibers and the MPC matrix. Thus, combined usage of silica fume and basalt fibers was found to be effective. A molar ratio of magnesia to ammonium dihydrogen phosphate of 8 was observed to have better results with respect to a molar ratio of 6, however, this distinction was not very apparent, when silica fume was added to both mixtures.

Słowa kluczowe

PL

cement fosforanowo-magnezowy; pył krzemionkowy; włókno bazaltowe; moduł sprężystości; właściwości mechaniczne

EN

magnesium phosphate cement; silica fume; basalt fiber; elasticity modulus; mechanical properties

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 26, nr 3
• Strony: 233--241
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Pehlivan Ahmet Onur

• Department of Civil Engineering, Maltepe University, Istanbul, Turkey

Bibliografia

• 1. Y. Fang, B. Chen, S.Y. Oderji, Experimental research on magnesium phosphate cement mortar reinforced by glass fiber. Constr. Build. Mater. 188, 729-736 (2018).
• 2. F. Qiao, C.K. Chau, Z. Li, Property evaluation of magnesium phosphate cement mortar as patch repair material. Constr. Build. Mater. 24, 695-700 (2010).
• 3. J. Li, W. Zhang, Y. Cao, Laboratory evaluation of magnesium phosphate cement paste and mortar for rapid repair of cement concrete pavement. Constr. Build. Mater. 58 122-128 (2014).
• 4. T. Zhang, H. Chen, X. Li, Z. Zhu, Hydration behavior of magnesium potassium phosphate cement and stability analysis of its hydration products through thermodynamic modeling. Cem. Concr. Res. 98, 101-110 (2017).
• 5. L. Mo, L. Lv, M. Deng, J. Qian, Influence of fly ash and metakaolin on the microstructure and compressive strength of magnesium potassium phosphate cement paste. Cem. Concr. Res. 111, 116-129 (2018).
• 6. W. Han, H. Chen, X. Li, T. Zhang, Thermodynamic modeling of magnesium ammonium phosphate cement and stability of its hydration products. Cem. Concr. Res. 138, 106223 (2020).
• 7. M. Aminul Haque, B. Chen, M. Riaz Ahmad, S. Farasat ali shah, Mechanical strength and flexural parameters analysis of micro-steel, polyvinyl and basalt fibre reinforced magnesium phosphate cement mortars. Constr. Build. Mater. 235,117447 (2020).
• 8. M.R. Ahmad, B. Chen, Microstructural characterization of basalt fiber reinforced magnesium phosphate cement supplemented by silica fume. Constr. Build. Mater. 237, 117795 (2020).
• 9. J. Qin, J. Qian, Z. Li, C. You, X. Dai, Y. Yue, Y. Fan, Mechanical properties of basalt fiber reinforced magnesium phosphate cement composites. Constr. Build. Mater. 188, 946-955 (2018).
• 10. ASTM C1437, Standard Test Method for Flow of Hydraulic Cement Mortar, Annual Book of ASTM Standards, (2015)
• 11. EN 196-1, 2009, Methods of Testing Cement – Part I: Determination of Strength, (2009)
• 12. ASTM C496/C496M, Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical Concrete Specimens, Annual Book of ASTM Standards, (2017)
• 13. EN 12390-13, Testing hardened concrete - Part 13: Determination of secant modulus of elasticity in compression (2020).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).