Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Thermal, mechanical and moisture properties of polimer plaster modified with lightweight fillers

Marchewka Izabela, Downar-Zapolska Ewa, Pichór Waldemar

Composites Theory and Practice

|

2022

|

R. 22, nr 3

160--165

EN

Thermally insulating lightweight plasters are urgently needed for the development of sustainable energy-saving buildings. The creation of such a material is possible because of the use of lightweight fillers, which are of interest to many researchers. As a result of their porous structure, it is possible to lower the density and thermal conductivity of various materials. The aim of this work is to analyze the influence of hollow glass microspheres in two granulations and expanded glass on the parameters of polymer plaster. Composites containing various amounts of lightweight fillers were prepared. Then, their parameters were compared in terms of the mechanical properties, thermal conductivity, vapor permeability, and water absorption. All three lightweight fillers successfully reduced the density of the polymer mass and improved plaster insulation. The best effect was achieved with both types of hollow glass microspheres. The weight of the polymer binder was reduced by up to 80%. In the case of expanded glass, the density was only reduced by 38%. At the same time, the composites were studied in terms of their mechanical and moisture properties. The specimens with the highest amount of lightweight filler showed significant deterioration in elasticity due to disturbance of the pigment:binder ratio. They cracked at lower deflection angles. By not exceeding 20% of the filler, no effect on flexibility was observed in any of the three investigated fillers. Interpretation of the research results indicates that the studied lightweight fillers allow a plaster mass to be obtained with an extremely low thermal conductivity coefficient, less than 0.086 W/mK. However, while ensuring the optimal proportion between fillers and polymer binder, it is possible to reduce the coefficient to 0.261 W/mK without noticeable deterioration of the mechanical properties.

2

Influence of lightweight fillers on the performance of cement-based skim coat

Kupiński Marcin, Stobieniecka Karolina, Skowera Karol

Structure and Environment

|

2020

|

Vol. 12, no. 1

5--11

EN

Lightweight fillers are used in dry-mixed building mortars in order to improve thermal insulation properties, yield, and workability. In the case of thin layer products, used as a finishing layer, reduced thermal conductivity coefficient enables to restrain of water vapor condensation on walls - which inhibits mold growth. The aim of the study was to determine the influence of 4 types of lightweight fillers on the performance of cement-based skim coat - with emphasis on the economic aspect. Formulas reflecting typical commercial products were used. The dosage of different components - such as expanded perlite, glass and polymeric bubbles or expanded glass - was optimized for sufficient yield and workability, keeping the constant price of 1 kg of the final product. Mechanical parameters, capillary absorption coefficient, and thermal conductivity coefficient were determined. Observations by Scanning Electron Microscope revealed poor incorporation of polymer microspheres in the cement matrix, leading to loss of mechanical strength. With the addition of expanded glass, an increase of flexural and compressive strength thanks to the pozzolanic reaction was observed. Glass bubbles were found the most effective additive.

PL

Stosowanie lekkich wypełniaczy w suchym mieszankach chemii budowlanej pozwala na poprawę termoizolacyjności, wydajności oraz właściwości roboczych zapraw. W przypadku cienkowarstwowych wyrobów wykończeniowych obniżony współczynnik przewodzenia ciepła hamuje kondensację pary wodnej na ścianach wewnętrznych, redukując powstawanie pleśni. Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu czterech rodzajów lekkich wypełniaczy na właściwości gładzi cementowej, ze szczególnym uwzględnieniem aspektu ekonomicznego. Sporządzono receptury odzwierciedlające skład typowych komercyjnych produktów. Dozowanie poszczególnych dodatków: perlitu ekspandowanego, kulek szklanych i polimerowych oraz spienionego szkła, zoptymalizowano pod kątem odpowiedniej wydajności oraz konsystencji, zachowując przy tym stałą cenę 1 kg ostatecznego wyrobu. Dokonano pomiarów właściwości mechanicznych, absorpcji kapilarnej oraz współczynnika przewodzenia ciepła. Obserwacje pod skaningowym mikroskopem elektronowym pozwoliły wykazać niską przyczepność mikrosfer polimerowych do matrycy cementowej prowadzącą do pogorszenia wytrzymałości. Przy dodatku granulowanego spienionego szkła zaobserwowano wzrost wytrzymałości na zginanie i ściskanie na skutek reakcji pucolanowej. Za najkorzystniejszy uznano dodatek kulek szklanych.

3

The properties of silicate products modified by LDPE granules

Jasińska I.

Structure and Environment

|

2013

|

Vol. 5, no. 3

11--14

EN

The following article presents the results obtained through the modification of sand-lime matter. The modifying filler is a low-density polyethylene granules (hereinafter referred to as LDPE), formed as a result of the recycling process. The main purpose of the research was to receive a lightweight, recyclable product with physical and mechanical properties similar to above mentioned traditional sand-lime products. The filler has given the desired effect, however the compressive strength of newly created elements has significantly decreased. It is therefore concluded that from the building operation point of view, modified products that contain less than 9% of LDPE filter are relevant. The paper describes the examination methodology and the results in the form of tables and graphs.

4

The interfacial transition zone between filler and matrix in cement based composites with cenospheres

Pichór W.

Kompozyty

|

2006

|

R. 6, nr 3

71-77

EN

Cenospheres from coal ash are lightweight filler applied in cement based composites. The interfacial transition zone between cement paste and cenospheres was investigated by SEM observations, X-ray analysis into micro regions and XRD method. In case of cement based composites the interfacial transition zone was found only for naturally hardened cement and the zone had discontinuous character. For autoclaved sample of Portland cement the cement paste in the vicinity of cenosphere's surface was compact and there were no difference in relation to distant region of cement paste. In case of cenospheres with lime the pozzolanic properties of filler resulted in formation on its surface the hydration products. A needle-like forms of C-S-H phase and tobermorite were found. The interaction between high aluminum cement paste and cenospheres also leads to formation of bulk products of hydration. No interfacial transition zone was observed for sample with high aluminum cement. The paste close to cenosphere's surface was compact, without microcracks and gaps, that usually indicate good adhesion of hydration products to the surface of filler. Obtained results suggest that the cenospheres are good filler for production of the cement based composites, both naturally hardened and autoclaved.

PL

Mikrosfery stanowiące frakcję popiołów lotnych, pochodzących ze spalania węgla kamiennego w klasycznych paleniskach, są atrakcyjnym lekkim wypełniaczem kompozytów z różnymi rodzajami matryc. Między innymi znajdują zastosowanie jako mikrokruszywo do zapraw i betonów lekkich o podwyższonych właściwościach izolacyjnych. Większość cech takich kompozytów poza właściwościami składników zależy od właściwości strefy kontaktowej między wypełniaczem a matrycą cementową. W przypadku kruszywa w betonie wielu autorów postuluje istnienie porowatej strefy kontaktowej kruszywo--zaczyn cementowy, wzbogaconej w portlandyt, której powodem jest zwiększony współczynnik wodno-cementowy w pobliżu powierzchni kruszywa. Dla lekkich kruszyw porowatych efekt zwiększania lokalnego współczynnika wodno-cementowego w większości przypadków nie występuje. W pracy przedstawiono wyniki badań strefy kontaktowej kruszywo-zaczyn w kompozytach cementowych z mikrosferami. Zaprezentowano wyniki obserwacji mikroskopowych dla różnych rodzajów cementu oraz próbek poddanych autoklawizacji. Dla próbek z cementem dojrzewających naturalnie zaobserwowano strefę o podwyższonym stosunku Ca/Si, występującą jedynie okazjonalnie wokół mikrosfer o stosunkowo dużej średnicy. W większości przypadków strefa kontaktowa nie różni się w zasadniczy sposób od zaczynu cementowego oddalonego od powierzchni mikrosfer. Zaobserwowano dobrą przyczepność produktów hydratacji cementu do ich powierzchni. W przypadku próbek z cementem portlandzkim poddanych autoklawizacji, poza bardziej rozluźnionym upakowaniem produktów hydratacji w bezpośrednim otoczeniu mikrosfer, nie stwierdzono występowania strefy wzbogaconej w portlandyt. Obserwacje wykonano również dla kompozytu z mikrosferami i spoiwem w postaci wapna palonego, poddanych autoklawizacji. W tym przypadku obok występowania Ca(OH)2 stwierdzono obecność produktów reakcji pucolanowej, głównie fazy C-S-H oraz tobermorytu. Mikrosfery wykazują stosunkowo dużą odporność na działanie temperatury do 900°C, co wskazuje na potencjalną możliwość ich zastosowania jako lekkiego wypełniacza tworzyw do izolacji termicznej pracującej w podwyższonych temperaturach. Obserwowana strefa kontaktowa z zaczynem z cementu glinowego nie różni się zasadniczo od zaczynu oddalonego od powierzchni mikrosfery. Zaczyn w otoczeniu mikrosfer jest zwarty, a brak szczelin w tym obszarze wskazuje na dobrą przyczepność zaczynu do wypełniacza. Przeprowadzone obserwacje wskazują na dobrą współpracę mikrosfer z różnymi rodzajami matryc cementowych, poddanych różnym warunkom dojrzewania. Zaobserwowana strefa kontaktowa dla zaczynów z cementów portlandzkich dojrzewających w warunkach naturalnych, o wzbogaconym stosunku Ca/Si, związanym prawdopodobnie z podwyższoną zawartością portlandytu, występuje sporadycznie i jedynie dla mikrosfer o stosunkowo dużej średnicy. Dla próbek autoklawizowanych strefy takiej nie stwierdzono. Mikrosfery glinokrzemianowe stanowią więc atrakcyjny wypełniacz dla lekkich kompozytów z różnymi rodzajami spoiw mineralnych.