mgr inż. Daniel Wiliński, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
mgr inż. Łukasz Kraiński, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

Autor do korespondencji e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

DOI: 10.15199/33.2017.09.05

W artykule omówiono wpływ modyfikacji powierzchni włókien polipropylenowych (PP) na efektywność ich działania w stwardniałej mieszance betonowej. Modyfikacji dokonano przez utlenienie powierzchni polimeru, wykorzystując do tego celu kwas chromowy. Badano wpływ zmodyfikowanych włókien PP na właściwości mechaniczne betonu, takie jak wytrzymałość na zginanie oraz wytrzymałość na ściskanie. Otrzymane wyniki wytrzymałości na zginanie pokazują, iż modyfikacja powierzchni włókien PP przez utlenianie może mieć znaczny wpływ na cechy wytrzymałościowe cementowego kompozytu włóknistego (beton zawierający 0,38% objętościowo modyfikowanych włókien polipropylenowych po 28 dniach osiągał wytrzymałość na zginanie 5,55 ± 0,16 MPa, podczas gdy beton z niemodyfikowanymi włóknami PP: 5,01 ± 0,24 MPa). Przeprowadzone badania wykazały, iż modyfikacja powierzchni polimerów niepolarnych, np. przez utlenianie, może być skutecznym sposobem poprawy efektywności działania włókien polimerowych w matrycy cementowej.

Słowa kluczowe: włókno polipropylenowe, modyfikacja przez utlenianie, adhezja do matrycy cementowej, beton wzmocniony włóknami.

* * *

Oxidation modification of surface of polypropylene fiber reinforcement

The aim of this research is the study of the effect of polypropylene (PP) fibers surface oxidation modification on mechanical properties of fibre-reinforced concrete. The surface modification of PP fibers was achievedby chrome acid treatment. The influence of the addition of modified polymer fibers to the concrete matrix was investigated using a bending test which determined the flexural strength of concrete samples and compressive strength test.The results of flexural strength show, that oxidation modification can have a significant impact on the mechanical properties of fibre-reinforced concrete composite (concrete with 0,38% vol. additive of modified PP fibers after 28 days exhibited flexural strength of 5,55 ± 0,16 MPa, whereas the concrete with unmodified PP fibers: 5,01 ± 0,24 MPa). Our experiments demostrate that non-polar polymers surface modifications, e.g. by oxidation, can be efficiently used for enhancing fiber reinforced concrete properties.

Keywords: polypropylene fiber, oxidation modification, adhesion to cement matrix, fiber reinforced concrete.

Literatura
[1] Hager Izabela, Tomasz Tracz. 2009. „Wpływ wysokiej temperatury na wybrane właściwości betonu wysokowartościowego z dodatkiem włókien polipropylenowych”. Cement Wapno Beton (1): 3 – 10.
[2] Horszczaruk Elżbieta,Aleksandra Pacewicz. 2016. „Wpływ włókien polipropylenowych na wybrane właściwości podwodnych zapraw naprawczych”. Materiały Budowlane 531 (11): 114 – 115. DOI: 10.15199/33.2016.11.49.
[3] Machovic Vladimír, Lubomír Kopecký, Jirí Nìmecek, František Kolár, Jaroslava Svítilová, Zdenek Bittnar, Jana Andertová. 2008. „Raman micro-spectroscopy mapping and microstructural and micromechanical study of interfacial transition zone in concrete reinforced by poly (ethylene terephthalate) fibres”. Ceramics – Silikaty 52: 54 – 60.
[4] Novák Igor, Anton Popelka, Ivan Chodák, Ján Sedliačik. 2012. „Study of adhesion and surface properties of modified polypropylene”. Polypropylene, Fatih Dogan (Ed.). InTech.
[5] PN-EN 12390-5:2011. Badania betonu. Wytrzymałość na zginanie próbek do badania.
[6] PN-EN 14889-2:2007. Włókna do betonu – część 2. Włókna polimerowe – definicje, wymagania i zgodność.
[7] Wiliński Daniel. 2012. „Zastosowanie odpadowego PET do wzmacniania betonu”. Materiały Budowlane 477 (5): 22 – 24.
[8] Wiliński Daniel, Paweł Łukowski, Gabriel Rokicki. 2016. „Application of fibres from recycled PET bottles for concrete reinforcement”. Journal of Building Chemistry (1): 1 – 9. DOI: 10.17461/j.buildchem.2016.101.

Otrzymano: 29.06.2017 r.

Przeczytaj cały artykuł >>

Materiały Budowlane 9/2017, str. 22-24 (spis treści >>)