Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 3

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Influence of granulated rubber from waste tires on ASR expansion, microstructure, and mechanical properties of mortars

Jóźwiak-Niedźwiedzka Daria, Nowicki Dominik, Denis Piotr, Osial Magdalena, Fantilli Alessandro P.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

2025

Vol. 24, no. 3

319--330

The paper presents the results of research on the effect of partially replacing the sand fraction in cement mortar mixes with granulated rubber (GR) from waste tires on the potential for alkali–silica reaction (ASR) occurrence. ASR is a significant durability issue in cement-based composites, which can lead to substantial expansion and cracking in these materials. The study also analyzed the influence of rubber aggregate on the mechanical properties of mortars, particularly compressive and flexural strength, as well as on the microstructure of the mortars. Additionally, the impact of NaOH on the properties of granulated rubber aggregate was evaluated. Reference mortars were prepared using moderately reactive sand (R1) and highly reactive sand (R3), while in the experimental mixes, rubber aggregate was used as a volumetric replacement for a specific sand fraction at levels of 15% and 30%. ASR-related expansion tests were conducted in accordance with the RILEM AAR-2 guidelines. The results showed that partially replacing sand with rubber aggregate effectively reduced ASR-induced expansion, likely due to the rubber’s ability to absorb stress and restrict moisture migration, thereby mitigating the reaction. However, the use of rubber aggregate also led to a decrease in both compressive and flexural strength, which is a typical effect when introducing elastic materials, such as rubber, into cementitious mixes. The findings highlight the potential of granulated rubber from waste tires recycled as a sustainable additive in cement-based materials to control ASR, especially in structures exposed to aggressive environmental conditions. Additionally, the use of this type of aggregate aligns with the principles of the circular economy by utilizing rubber waste and simultaneously delivering both environmental and performance benefits.

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu częściowego zastąpienia frakcji piasku w mieszankach zapraw cementowych recyklingowym kruszywem gumowym na potencjał występowania reakcji alkalia-krzemionka (ASR). ASR jest istotnym problemem trwałości w kompozytach o matrycy cementowej, ponieważ może prowadzić do znacznego pęcznienia i spękań w tych materiałach. Analizowano również wpływ kruszywa gumowego na właściwości mechaniczne zapraw, w szczególności na wytrzymałość na ściskanie i zginanie, oraz na mikrostrukturę zapraw. Dodatkowo przeanalizowano oddziaływanie NaOH na właściwości kruszywa gumowego. Zaprawy referencyjne przygotowano z użyciem umiarkowanie reaktywnego piasku (R1) i wysoko reaktywnego piasku (R3), natomiast w mieszankach eksperymentalnych zastosowano kruszywo gumowe jako zamiennik objętościowy określonej frakcji piasku w ilościach 15% i 30%. Badania rozszerzalności związanej z ASR przeprowadzono zgodnie z wytycznymi RILEM AAR-2. Uzyskane wyniki wykazały, że częściowe zastąpienie piasku kruszywem gumowym skutecznie ograniczało ekspansję wywołaną ASR, prawdopodobnie dzięki zdolności gumy do pochłaniania naprężeń oraz ograniczania migracji wilgoci, co w konsekwencji łagodziło reakcję. Zastosowanie kruszywa gumowego prowadziło jednak do obniżenia wytrzymałości na ściskanie i na zginanie, co jest typowym efektem wprowadzania do mieszanek materiałów elastycznych, takich jak guma. Wyniki badań podkreślają potencjał recyklingowego kruszywa gumowego jako zrównoważonego dodatku do materiałów cementowych, umożliwiającego kontrolowanie reakcji alkalia-krzemionka, zwłaszcza w konstrukcjach narażonych na agresywne warunki środowiskowe. Dodatkowo wykorzystanie tego rodzaju kruszywa wpisuje się w założenia gospodarki o obiegu zamkniętym, poprzez zagospodarowanie odpadów gumowych i jednoczesne przynoszenie korzyści środowiskowych oraz użytkowych.

Modification of PVC plastisol with silver nanoparticles to obtain protective materials with antibacterial properties

Kowalik Joanna, Tworek Magdalena, Ligocka Anna, Osial Magdalena

Advances in Science and Technology. Research Journal

2025

Vol. 19, no. 9

353--368

In this work, we developed and characterized the membranes based on polyvinyl chloride plastisol modified with silver nanoparticles deposited on silica. The aim of the study was to obtain a functional PVC plastisol composite for use as linings and protective coatings, with improved mechanical, thermal, and antimicrobial properties. The plastisol was prepared by mixing PVC resin with a plasticizer (bis(2-ethylhexyl) adipate). Silver nanoparticles were produced by two methods: chemical reduction using sodium citrate and gum arabic, and these particles were deposited on Aerosil®200 silica. These composites were introduced into plastisol at different concentrations and then processed into films by gelation and hydraulic pressing. The formation of silver nanoparticles was confirmed by UV-Vis spectrophotometry, and the morphology of the composites was examined by scanning electron microscopy. Further characterization of the materials included infrared spectroscopy, thermomechanical analysis, mechanical property testing, and thermogravimetric analysis. Mechanical properties such as Young's modulus, tensile strength, and elongation at break were determined by static tensile tests. Shore hardness tests were also performed to evaluate the stiffness of the composites. The antimicrobial activity of the membranes was evaluated according to ASTM method E2149-01 using reference strains of S. aureus and E. coli. Studies have shown that silver nanoparticles effectively inhibited the growth of E. coli, especially at higher concentrations of AgNPs, while they had no effect on S. aureus. AgNPs modified membranes obtained from the reduction of AgNO₃ with sodium citrate and deposited on silica showed higher microbiological activity than those with AgNPs reduced with gum arabic. An optimal filler content in the range of 1 to 1.5% provides the most favorable combination of mechanical, thermal, and antibacterial properties.

Wpływ napełniacza mineralnego modyfikowanego związkami naturalnymi na właściwości przetwórcze i mechaniczne plastyfikowanego poli(chlorku winylu)

Altmajer Zuzanna, Wilczewski Sławomir, Osial Magdalena, Giersig Michael, Tomaszewska Jolanta

IPPT Reports on Fundamental Technological Research

2024

nr 2

9--25

Poli(chlorek winylu) (PVC) jest jednym z najstarszych tworzyw termoplastycznych produkowanych na skalę przemysłową. Oprócz wielu korzystnych właściwości jedną z głównych zalet PVC jest jego podatność na fizyczną modyfikację, dzięki czemu wykorzystuje się go w różnych dziedzinach. W celu modyfikacji właściwości poli(chlorku winylu) stosuje się dodatki, m.in. smary, plastyfikatory, stabilizatory termiczne oraz napełniacze. W ramach niniejszej pracy zaproponowano zastosowanie hydroksyapatytu (HAp) jako napełniacza mineralnego do modyfikacji poli(chlorku winylu) pokrytego stabilizatorem roślinnym pochodzącym z kurkumy. Dodatkowo oceniono wpływ modyfikacji HAp za pomocą kurkuminy na strukturę oraz właściwości przetwórcze i fizykomechaniczne otrzymanych kompozytów. Uzyskane wyniki wykazały, że zastosowanie modyfikatora roślinnego zapobiega agregacji napełniacza. Jego dodatek do plastyfikowanej mieszanki PVC wpłynął na wydłużenie czasu stabilności termicznej oraz zmniejszenie masowego wskaźnika szybkości płynięcia. Stwierdzono ponadto istotny wpływ napełniacza na właściwości mechaniczne, tj. twardość, moduł sprężystości PVC oraz wytrzymałość na rozciąganie otrzymanych kompozytów.

Poly(vinyl chloride) (PVC) is one of the oldest thermoplastics produced on an industrial scale. In addition to its many favorable properties, one of the main advantages of PVC is its susceptibility to various types of modification, which makes it exploited in many areas. Different types of additives such as lubricants, plasticizers, thermal stabilizers, and fillers are used to modify the properties of poly(vinyl chloride). Within the scope of this study, hydroxyapatite was proposed as a mineral filler based on the hydroxyapatite (HAp) modified with the green plant-derived coat for poly(vinyl chloride) modification. In addition, the effect of coat of hydroxyapatite with curcumin on the structure, as well as the processing properties and physicomechanical properties of the obtained composites. The obtained results showed that the use of a plant origin modifier influenced the reduction of filler particle size. Hydroxyapatite influenced an increase in thermal stability time and a decrease in mass flow rate. The mineral filler also affected the reduction of tensile strength. However, its significant effect on the hardness and elastic modulus of PVC was observed.