Polymer concretes constitute a commonly used group of materials with known and well-studied properties for construction applications. The following research is a preliminary investigation into the basic mechanical properties and structure of a proposed novel polymer concrete with a lanthanum oxide nanopowder additive. The composite material is made from epoxy resin binder with milled expanded clay filler and La2O3 nanopowder. The research samples were made by simple and scalable casting methods. The conducted mechanical testing included compression and flexural examinations typical for this group of materials, as well as Brinell hardness measurements. The microstructure of the manufactured samples was examined utilizing scanning electron microscopy supported by EDS analysis. The obtained results reveal acceptable mechanical properties for the investigated materials, with slight increases in the measured property values for increasing amounts of the nanoparticle addition. The SEM and EDS investigations show the dispersion of filler and nanopowder additive throughout the samples, which is advantageous for the macroscopic properties of the material. The slight agglomeration of the lanthanum oxide powder could be further decreased with the inclusion of another processing step, for example, resin mixture sonication. The mechanical properties of the investigated materials are adequate and further research is suggested to test the possibilities of developing the examined polymer concrete for anti-radiation and radiation shielding applications.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This article presents an attempt to evaluate the mechanical properties such as the flexural strength and impact strength of polymer concretes based on unsaturated polyester resin reinforced with milled car windscreen waste glass and quartz sand. A set of five samples was prepared with a stable volume content of resin at 30% and varying proportions of milled glass from recycled car windscreens and quartz sand. The materials were tested in static and dynamic (Charpy) bending conditions. Based on the collected data, it was found that the most favorable properties were obtain by the polymer concrete with milled glass, and milled glass and sand (volume ratio 1:1). It is predicted that the developed materials can be successfully used in the production of paving slabs as well as prefabricated garden and road accessories. This would enable the disposal of troublesome waste, which is car windscreens, to produce high-quality products with a long service life.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono badania obejmujące przygotowanie kruszywa ze stłuczki przednich szyb samochodowych. Dodanie tego kruszywa - zmieszanego w różnych proporcjach z drobnym piaskiem kwarcowym, jako fazy wzmacniającej polimerobeton, na osnowie żywicy epoksydowej. Zbadano otrzymane kompozyty stosując próbę zginania i ściskania oraz odporność na uderzenia, metodą Charpy’ego. Oznaczono porowatość, nasiąkliwość i gęstość pozorną tych materiałów. Przeprowadzone badania wykazały, że zastosowanie mielonych szyb samochodowych w polimerobetonie jest dobrą metodą wykorzystania tych odpadów. Największą wytrzymałość na ściskanie uzyskały kompozyty zawierające 20% objętościowych mielonych szyb samochodowych, która wyniosła 101 MPa. Jest to wytrzymałość blisko 7 razy większa od tradycyjnego betonu, który osiąga około 15 MPa. Największą wytrzymałość na zginanie miał kompozyt zawierający 35% obj. szkła. Próbki polimerobetonu nie wykazały dużej odporności na uderzenie: 5,85 - 10,13 kJ/m2. Odporność na uderzenie wzrastała wraz ze wzrostem zawartości szkła. Największą wytrzymałość uzyskał kompozyt zawierający 50% obj. szkła. Z próbek polimerobetonów najlepsze właściwości wykazała mieszanina o składzie 35% piasku, 35% mielonego szkła i 30% żywicy epoksydowej. Otwarta porowatość tradycyjnego betonu wynosi 15,91%, a polimerobetonu była mniejsza od 0,38%. Duża różnica w porowatości otwartej i w absorpcji wody, uzyskana dla tradycyjnego betonu i polimerobetonu, pozwalała przypuszczać, że ten ostatni będzie miał lepszą mrozoodporność. Wyniki badań wyraźnie wykazują znacznie lepsze właściwości mechaniczne polimerobetonu od betonu tradycyjnego.
EN
In this paper, the production of aggregate from car windshield cullet and the use of this aggregate, in various compositions with fine quartz sand, as the reinforcing phase of the epoxy matrix polymer concrete were used and the obtained samples were tested. The bending and compressive strength, Charpy’s impact resistance tests were performed on the obtained composites. The porosity, water absorption, and density were also determined. The tests performed have shown that the application of car windshield cullet in polymer concrete, seems to be a good way to recycle this waste. The highest compressive strength, equal to 101 MPa, was obtained by composites containing 20 vol% of milled glass. It is nearly 7 times higher than the value of traditional concrete tested simultaneously, which has about 15 MPa. The highest flexural strength was noted for the composite containing 35 vol% of the glass. Polymer concrete samples did not show high impact resistance, which was in the range of 5.85 - 10.13 kJ/m2. However, it increases with increasing glass content and the highest value was obtained for the composite containing 50% of the glass volume. Among the polymer concrete samples, the best properties were obtained for the mixture of 35% sand, 35% ground glass and 30% epoxy resin. Open porosity of traditional concrete is 15.9%, and for polymer concrete it was lower than 0.38%. The large difference in open porosity and water absorption for traditional concrete and polymer concrete, allow us to conclude that the latter will have higher frost resistance. The test results clearly show the significantly better mechanical properties of polymer concrete than of traditional concrete.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.