Baza wiedzy: Politechnika Warszawska

Ustawienia i Twoje konto

Powrót

Badania nad zastosowaniem odpadowego PET do modyfikacji betonu

Daniel Wiliński

Abstract

The diploma thesis entitled "Research on application of waste PET for concrete modification" presents the properties of cement-based composites containing recycled PET fibers. These fibers were obtained by simple mechanical cutting of plastic bottles. Waste PET can be reuse as partial and complete substitutes of an aggregate in concrete composition or as a concrete reinforcement. However, the main drawback of such approaches is alkaline hydrolysis of the poly(ethylene terephthalate) under high alkali concentration (pH = 12-13.5) characteristic for concrete mortar environment. The first part contains the overview of the literature. It comprises the characteristics of polymer concretes, fiber-reinforced concrete. There are also examples of the use of waste PET for concrete modification and the description of polymeric waste problem and degradation of PET fibers by alkaline hydrolysis. In the second part the results of research are presented. The chemical resistance of the PET against hydrolysis was improved by dip coating method in a solution of EVA copolymer. However, but adhesion of protective layer to slippery PET surface was not satisfactory. To improve adhesion the protective layer PET surface was modified by oxidation, etching, hydrolysis, surface roughening or plasma modification. The lowest endurance decrease of fibers in alkaline environment was received by oxidation with the use of hydrogen peroxide. The results were highly influenced by fiber characteristics and content in the fresh concrete mixture (i.e. concrete with 0,11% vol. additive of fibers from 5 to 7 cm long and width of 2 mm after 28 days exhibited compressive strength of 35,23 ± 0,50 MPa, whereas the concrete without fibers: 34,56 ± 0,50 MPa). Decreases the concrete slump as a result of addition of fibers might be eliminated by addition of superplasticizer. Precast concrete units containing fibers fulfilled criteria, that will decide about building development in XXI century. Those fibers might be produced from waste such as PET. Their price might be only a fraction of price of commercial reinforcing fibers. It is important that produced PET should not lose their characteristics in time. Therefore, there should be a protection layer on them. Effectiveness of the use of copolymer EVA as protection layer against strong alkali solutions has been proven.
Identyfikator pozycji
WUTd6778b4b94d74b3580dfe62603f6324f
Rodzaj dyplomu
Praca magisterska
Autor
Daniel Wiliński Daniel Wiliński Afiliacja nieokreślona
Tytuł w języku polskim
Badania nad zastosowaniem odpadowego PET do modyfikacji betonu
Promotor
Gabriel Rokicki (WCh/KChTP) Gabriel Rokicki Katedra Chemii i Technologii Polimerów (WCh/KChTP)Wydział Chemiczny (WCh)
Jednostka dyplomująca
Wydział Chemiczny (WCh)
Jednostka prowadząca
Katedra Chemii i Technologii Polimerów (WCh/KChTP)
Kierunek / specjalność studiów
, Technologia Chemiczna
Język
(pl) polski
Status pracy
Obroniona
Data obrony
26-07-2012
Data (rok) wydania
2012
Słowa kluczowe w języku polskim
-
Słowa kluczowe w języku angielskim
-
Streszczenie w języku polskim
W niniejszej pracy zatytułowanej „Badania nad zastosowaniem odpadowego PET do modyfikacji betonu” przedstawione zostały wyniki badań nad wpływem włókien z odpadowego PET na właściwości kompozytu betonowego. Włókna te zostały otrzymane poprzez proste pocięcie butelek. Odpadowy PET może być używany jako zamiennik kruszywa w mieszance betonowej czy jako zbrojenie do betonu. Jednakże należy pamiętać, że w matrycy cementowej panuje zasadowe środowisko (pH 12-13,5) i z czasem poliester ulega hydrolizie, pogarszając przy tym właściwości kompozytu betonowego. W pierwszej części pracy znajduje się opracowanie literaturowe na temat polimerów w budownictwie, betonu ze zbrojeniem rozproszonym. Przybliżono dotychczasowe próby wykorzystania odpadowego PET do modyfikacji betonu oraz opisano problem zagospodarowania odpadów i degradacji PET w wyniku hydrolizy. W drugiej części pracy przedstawiłem wyniki badań własnych. Jako metodę ochrony poliestru przed hydrolizą zaproponowano pokrywanie powłoką ochronną z roztworu kopolimeru EVA, jednakże jej przyczepność do śliskiej powierzchni PET nie jest idealna. W celu poprawienia adhezji warstwy ochronnej modyfikowano powierzchnię PET poprzez utlenianie, trawienie, hydrolizę powierzchni wierzchniej, rozwinięcie powierzchni mechanicznie czy modyfikację plazmą. Najlepszy rezultat, czyli najmniejszy spadek wytrzymałości włókien po ekspozycji w środowisku zasadowym, daje modyfikacja poprzez utlenienie roztworem nadtlenku wodoru. Zbadano wpływ pociętych na włókna butelek PET na właściwości mechaniczne betonu. Uzyskane wyniki w znacznym stopniu zależą od parametrów i zawartości włókien w mieszance betonowej (np. beton z dodatkiem 0,11% obj. włókien o szerokość 2 mm i długości od 5 do 7 cm po 28 dniach ma wytrzymałość na ściskanie 35,23 ± 0,50 MPa, a beton bez dodatku: 34,56 ± 0,50 MPa). Spadek urabialności mieszanki w wyniku dodatku włókien z odpadowego PET można niwelować za pomocą superplastyfikatora. Elementy z dodatkiem włókien odpowiadają najważniejszym wymaganiom, które będą decydowały o rozwoju budownictwa w XXI wieku. Włókna takie można produkować z odpadów, np. z PET. Ich cena może być nawet wielokrotnie niższa od ceny popularnych włókien zbrojących. Ważne jest aby produkowane włókna PET nie traciły swoich właściwości wraz z upływem czasu. Dlatego należy je wcześniej zabezpieczyć, pokrywając warstwą ochronną. Potwierdzono skuteczność kopolimeru EVA jako powłoki chroniącej przed hydrolizą.
Plik pracy
  • Plik: 1
    Badania nad zastosowaniem odpadowego PET.doc
Poproś o plik WCAG

Jednolity identyfikator zasobu
https://repo.pw.edu.pl/info/master/WUTd6778b4b94d74b3580dfe62603f6324f/
URN
urn:pw-repo:WUTd6778b4b94d74b3580dfe62603f6324f

Potwierdzenie
Czy jesteś pewien?
Zgłoszenie uwag dotyczących tej strony