Ocena odporności chemicznej zapraw polimerowych zawierających biowęgiel

• Autorzy: Załęgowski, Kamil , Kępniak, Maja

Warianty tytułu

EN

Evaluation of Chemical Resistance of Polymer Mortars Containing Biochar

• Konferencja: XXIII Konferencja Naukowo-Techniczna KONTRA 2024 „Trwałość budowli i ochrona przed korozją”, 9-11 października 2024 r., Cedzyna
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Częściowe zastąpienie w kompozytach polimerowych mikrowypełniacza z mączki kwarcowej biowęglem jest jednym z potencjalnych sposobów utylizacji tego odpadu. W artykule omówiono możliwość wykorzystania biowęgla jako składnika zapraw winyloestrowych, w kontekście ich odporności chemicznej. Badania wykonano dla zapraw o różnych składach ilościowych, a więc o różnej zawartości biowęgla. Poddano je 12-miesięcznej ekspozycji na chemicznie agresywne środowisko. Zastosowano roztwory kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 0,5% oraz wodorotlenku sodu o stężeniu 5%. Miarą odporności były zmiany masy, wytrzymałości na ściskanie, prędkości podłużnych fal ultradźwiękowych oraz ilościowe zmiany mikrostruktury w porównaniu z próbkami nieobciążonymi chemicznie. Wyniki badań wskazują, że zaprawy winyloestrowe z biowęglem są bardziej odporne na agresję chemiczną roztworem kwasu siarkowego(VI). Zaobserwowano wyraźny spadek wytrzymałości na ściskanie, prędkości fali ultradźwiękowej oraz wzrost wartości parametrów stereologicznych po ekspozycji kompozytów w roztworze zasady sodowej, w przeciwieństwie do agresji chemicznej w roztworze kwasu, po której zmiany właściwości i parametrów mikrostruktury zapraw nie były tak jednoznaczne.

EN

Partial replacement of quartz flour microfiller in polymer composites with biocarbon is one of the potential ways to utilize this waste. The article discusses the possibility of using biocarbon as a component of vinyl ester mortars, in the context of their chemical resistance. The tests were carried out for mortars with different quantitative compositions, and therefore with different biocarbon contents. They were subjected to 12-month exposure to a chemically aggressive environment. Solutions of 0.5% sulfuric acid(VI) and 5% sodium hydroxide were used. Measures of resistance were changes in weight, compressive strength, longitudinal ultrasonic wave velocities and quantitative changes in microstructure compared to chemically unstressed samples. The results show that vinyl ester mortars with biocarbon are more resistant to chemical aggression with sulfuric(VI) acid solution. A significant decrease in compressive strength, ultrasonic wave velocity and an increase in the values of stereological parameters were observed after exposure of the composites in sodium base solution. This is in contrast to the chemical aggression in the acid solution, after which the changes in the properties and microstructural parameters of the mortars were not so clear.

• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 80, nr 6
• Strony: 458--462
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Załęgowski, Kamil

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

autor

Kępniak, Maja

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

Bibliografia

• [1] The role of cement and concrete in the circular economy, CEMBUREAU, Belgium (2016).
• [2] https://www.european-biochar.org, last accessed 2024/02/21.
• [3] Gupta S., et al.: Carbon sequestration in cementitious composites using biochar and fly ash - Effect on mechanical and durability properties, Constr. Build. Mater., 291,123363 (2021).
• [4] Wang J., et al.: Mechanical and durability performance evaluation of crumb rubber-modified epoxy polymer concrete overlays, Constr. Build. Mater., 203, 469-480 (2019).
• [5] Bulut H.A., Sahin R.A.: Study on mechanical properties of polymer concrete containing electronic plastic waste, Compos. Struct., 178, 50-62 (2017).
• [6] Zhang Y., et al.: Biochar as construction materials for achieving carbon neutrality, Biochar 4, 59, 8005 (2022).
• [7] Seco A., et al.: Durability of polyester polymer concretes based on metallurgical wastes for the manufacture of construction and building products, Constr. Build. Mater., 240, 117907 (2020).
• [8] Sosoi G., et al.: Wastes as aggregate substitution in polymer concrete Procedia Manuf., 22, 347-351 (2018).
• [9] Kępniak M., Woyciechowski P., Franus W.: Chemical and physical properties of limestone powder as a potential microfiller of polymer composites, Arch. Civ. Eng., 63, 67-78 (2017).
• [10] Kępniak M., et al.: J. Feasibility of Using Biochar as an Eco-Friendly Microfiller in Polymer Concretes, Polymers, 14, 4701 (2022).
• [11] Zalegowski K., Kepniak M.: Effect of polymer mortar modification using eco-friendly biochar on microstructure, 17th International Congress on Polymers in Concrete, Warszawa, 2023 (w druku).
• [12] Czarnecki L.: Betony polimerowe, Cement Wapno Beton 2, 77, 63-85 (2010).
• [13] Sokołowska J.J., et al.: Effect of perlite waste powder on chemical resistance of polymer concrete composites, Advanced Materials Research, Vol. 1129, 516-522 (2015).
• [14] Dykstra H.: Corrosion in the Pulp and Paper Industry w Cramer S.D. i Covino B.S., (ed.), Corrosion: Environments and Industries, USA: ASM International, 2006, 762-802.
• [15] Krysiak Ł., Falaciński P., Szarek Ł.: Identification of Biogenic Sulphate Corrosion of Concrete in Sewage Treatment Plant Settling Tank Walls, Civil and Environmental Engineering Reports, 30(3):253-264 (2020)
• [16] Zalegowski K.: Assessment of polymer concrete sample geometry effect on ultrasonic wave propagation, Materials, 14(23), 7200 (2021).
• [17] Zalegowski K., Piotrowski T., Garbacz A.: Influence of Polymer Modification on the Microstructure of Shielding Concrete, Materials, 498 (2020).

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.7488