Mechanical properties of polymer concretes containing different amount of hematite or colemanite

• Autorzy: Gencel O. , Brostow W. , Martínez-Barrera G. , Gok M. S.

Warianty tytułu

PL

Właściwości mechaniczne betonów polimerowych zawierających różne ilości hematytu lub kolemanitu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Polymer concretes (PCs) were created by using varying concentrations of silica sand as aggregate and also hematite, colemanite and a commercial epoxy resin. Hematite is known to exhibit radiation shielding properties. Mechanical performance was evaluated including unit weight, pulse velocity, compressive strength, flexural strength, splitting tensile strength, modulus of elasticity and dynamic elastic modulus. As expected, mechanical properties depend on the resin concentration, the aggregate type and aggregate content in the mixture. Hematite particles have a larger effect than colemanite on mechanical properties of PCs. Inclusion of hematite provides significant improvement of the mechanical properties studied PCs in comparison to PC with silica sand only.

PL

Wytworzono próbki betonu polimerowego (PC) na bazie żywicy epoksydowej napełnionej różną ilością kruszywa, którym był piasek kwarcowy oraz kolemanit lub hematyt. Hematyt zastosowano ze względu na jego zdolności ochronne przed radiacją. Badano gęstość i właściwości mechaniczne otrzymanych betonów, w tym: prędkość rozchodzenia się fal ultradźwiękowych, wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na zginanie, wytrzymałość na rozciąganie, moduł sprężystości oraz dynamiczny moduł sprężystości. Zgodnie z oczekiwaniami, właściwości mechaniczne zależą od zawartości żywicy w betonie oraz rodzaju i ilości kruszywa w mieszance. Większy wpływ na właściwości mechaniczne mają cząstki hematytu niż kolemanitu. Dodatek hematytu zapewnia znaczną poprawę badanych właściwości mechanicznych betonów w porównaniu z właściwościami PC napełnionego wyłącznie piaskiem kwarcowym.

Słowa kluczowe

EN

polymer concrete; hematite; colemanite; epoxy resin; mechanical properties

PL

beton polimerowy; hematyt; kolemanit; żywica epoksydowa; właściwości mechaniczne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 57, nr 4
• Strony: 276--283
• Opis fizyczny: Bibliogr. 44 poz.

Twórcy

autor

Gencel O.

autor

Brostow W.

autor

Martínez-Barrera G.

autor

Gok M. S.

• Bartin University, Faculty of Engineering, Civil Engineering Department, 74100 Bartin, Turkey,

Bibliografia

• 1. Bobadilla-Sanchez E. A., Martinez-Barrera G., Brostow W., Datashvili T.: Express Polym. Lett. 2009, 3, 615.
• 2. Popovics S.: „Concrete making materials”, Hemisphere Publishing Corporation, McGraw-Hill Book Co, Washington 1979.
• 3. Muthukumar M., Mohan D.: Eur. Polymer J. 2004, 40, 2167.
• 4. Martinez-Barrera G., Vigueras-Santiago E., Hernandez-Lopez S., Menchaca-Campos C., BrostowW.: Polym. Eng.&Sci. 2005, 45, 1426.
• 5. Martinez-Barrera G., Vigueras-Santiago E., Hernandez-Lopez S., Menchaca-Campos C., Brostow W.: J. Mater. Res. 2006, 21, 484.
• 6. Kreis R.: Int. Polym. Sci. Tech. 1991, 18, 69.
• 7. „Guide for the use of polymers in concrete-ACI 548.1R”, ACI Committee 548, American Concrete Institute, Detroit 1997.
• 8. Czarnecki L.: „Polymers in concrete on the edge of the millennium”, 10th International Congress Polymers in Concrete — ICPIC 2001, USA, University of Texas at Austin, 2001.
• 9. El-Sayed Abdo A., El-Sarraf M. A., Gaber F. A.: Ann. Nucl. Energ. 2003, 30, 175.
• 10. Brostow W., Castano V. M., Horta J., Martinez-Barrera G.: Polimery 2004, 49, 9.
• 11. Brostow W., Castaño V. M., Martinez-Barrera G.: Polimery 2005, 50, 657.
• 12. Brocka Z., Schmachtenberg E., Ehrenstein G. W.: Proc. Ann. Tech. Conf. Soc. Plast. Engrs. (ANTEC-SPE) 2007, 67, 1690.
• 13. Menchaca-Campos C., Martinez-Barrera G., Resendiz M. C., Lara V. H., Brostow W.: J. Mater. Res. 2008, 23, 1276.
• 14. Martinez-Barrera G., Martinez-Hernandez A. L., Velasco-Santos C., Brostow W.: e-Polymers 2009, No. 103.
• 15. Okuno K.: Radiat. Protect. Dosim. 2005, 115, 258.
• 16. Bilyeu B., Brostow W., Menard K. P.: J. Mater. Ed. 1999, 21, 281.
• 17. Bilyeu B., Brostow W., Menard K. P.: J. Mater. Ed. 2000, 22, 107.
• 18. Bilyeu B., Brostow W., Menard K. P.: J. Mater. Ed. 2001, 23, 189.
• 19. Bilyeu B., Brostow W., Menard K. P.: Polym. Compos. 2002, 23, 1111.
• 20. Bilyeu B., Brostow W., Menard K. P.: Mater. Res. Innovat. 2006, 10, 110.
• 21. Brostow W., Chonkaew W., Menard K. P., Scharf T. W.: Mater. Sci. Eng. A 2009, 507, 241.
• 22. Kaplan M. F.: „Concrete Radiation Shielding”, JohnWiley & Sons, New York 1989.
• 23. Gencel O., BrostowW., Ozel C., Filiz M.: Internat. J. Phys. Sci. 2010, 5, 216.
• 24. Yarar Y., Bayulgen A.: J. Nucl. Mater. 1994, 212—215, 1720.
• 25. Gencel O., Brostow W., Ozel C., Filiz M.: Mater. Sci. Medziagotyra 2010, 16, 249.
• 26. Gencel O., Naziroglu M., Celik O., Yalman K., Bayram D.: Biol. Trace Elem. Res. 2010, 135, 253.
• 27. Fowler D. W.: Cem. Concr. Compos. 1999, 21, 449.
• 28. Ohama Y.: Cem. Concr. Compos. 1997, 5, 31.
• 29. Martinez-Barrera G., Brostow W.: e-Polymers 2010, No. 61.
• 30. Abdel-Jawad Y. A., Abdullah W. S.: Constr. Build. Mater. 2002, 16, 495.
• 31. El-Sayed Abdo A.: Ann. Nucl. Energ. 2002, 29, 1977.
• 32. Kopczynska A., Ehrenstein G.W.: J. Mater. Ed. 2007, 29, 325.
• 33. Martinez-Barrera G., Villarruel U. T., Vigueras-Santiago E., Hernandez-Lopez S., Brostow W.: Polym. Comp. 2008, 29, 1210.
• 34. Gorninski J. P., Dal-Molin D. C., Kazmierczak C. S.: Constr. Build. Mater. 2007, 21, 546.
• 35. Jae-Ho K., Robertson R. E.: Adv. Cement-based Mater. 1998, 8, 66.
• 36. Mindess S., Young J. F., Darwin D.: „Concrete, 2nd Ed.”, Prentice-Hall, New Jersey 2002.
• 37. Pul S.: J. Eng. Mater. Sci. 2008, 15, 467.
• 38. Martinez-Barrera G., Giraldo L. F., Lopez B. L., BrostowW.: Polym. Comp. 2008, 29, 1244.
• 39. Demir F.: Constr. Build. Mater. 2008, 22, 1428.
• 40. Dobo J.: Radiat. Phys. Chem. 1985, 26, 555.
• 41. Martínez-Barrera G., Espinosa-Pesqueira M. E., BrostowW.: e-Polymers 2007, No. 83.
• 42. Czarnecki L., Garbacz A., Krystosiak M.: Cem. Concr. Compos. 2006, 28, 360.
• 43. Erdogan T. Y.: Beton, Middle East Technical University (METU) Press, Ankara 2003.
• 44. Martinez-Barrera G., Vigueras-Santiago E., Gencel O., Hagg-Lobland H. E.: J. Mater. Ed. 2011, 33, 37.