Czasopismo | MATERIAŁY BUDOWLANE | Rocznik 2023 - zeszyt 5

Właściwości mechaniczne i struktura betonów konopnych w warunkach oddziaływania wysokiej temperatury

Mechanical performance and structure of hemp concrete exposed to high temperature

10.15199/33.2023.05.01

nr katalogowy: 143360
10.15199/33.2023.05.01

Streszczenie

W artykule przedstawiono analizę wpływu wysokiej temperatury na wytrzymałość mechaniczną i strukturę betonów konopnych. Jako kruszywo zastosowano paździerze konopne. Ich udział objętościowy w betonach był stały – współczynnik spoiwo/konopie wynosił 1,3. Betony wykonano przy użyciu trzech różnych spoiw: wapiennego, cementowo-wapiennego i cementowego. Program badawczy obejmował badania wytrzymałości na ściskanie i ubytku masy próbek betonów konopnych po wygrzewaniu w piecu do temperatury 450°C. Wykonano również analizę termograwimetryczną paździerzy i badanych betonów. Wykazano, że wytrzymałość betonów konopnych w temperaturze 450C i wyższej zależy od zastosowanego spoiwa.

Abstract

The paper presents an analysis of the influence of high temperature on the mechanical strength and structure of hemp concrete. Hemp shives were used as an aggregate. The volumetric content of the hemp shoves in concrete was constant; the binder-to-hemp shives ratio was 1.3. Concrete specimens were prepared using three types of binders: lime, cement-lime and Portland cement. The research program covered testing the concrete’s compressive strength and mass loss after heating up to 450°C. The thermogravimetric analysis of the hemp shives and tested concrete specimens have also been carried out. It has been demonstrated that the hemp concrete’s strength at the temperature up to 450°C depends on the binder used.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Wielgusz K. Uprawakonopiwłóknistychioleistych. Centrum Doradztwa Technicznegow Brwinowie, 2020.
[2] Sassoni S, Manzi A, Motori M, Montecchi M, Canti M. Novel sustainable hemp-based composites for application in the building industry: physical, thermal and mechanical characterization. Energy Build. 2014; https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2014.03.033.
[3] Diquélou Y, Gourlay E, Arnaud L, Kurek B. Impact of hemp shiv on cement setting and setting: influence of the extracted components from the aggregates and study of the interfaces with the inorganic matrix. CemConcr Compos. 2015; https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp. 2014.09.004.
[4] Elfordy S, Lucas F, TancretF, ScudellerY. Goudet L. Mechanical and thermal properties of lime and hemp concrete („hempcrete”) manufactured by a projection process. ConstrBuild Mater. 2008; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2007.07.016.
[5] Glé P, Gourdon E, Arnaud L. Acoustical properties of materials made of vegetable particles with several scales of porosity. Appl. Acoust. 2011; https://doi.org/10.1016/j.apacoust. 2010.11.003.
[6] Brzyski P, Gładecki M, Rumińska M, Pietrak K, Kubiś M, Łapka P. Influence of Hemp Shives Size on Hygro-Thermal and Mechanical Properties of a Hemp-Lime Composite. Materials. 2020; https://doi.org/10.3390/
[7] Hirst EAJ, Walker P, Paine KA, Yates T. Characteristics of low-density hemp-limebuilding materials. Proceedings of the Institution of Civil Engineers – Construction Materials. 2012; https://doi. org/10.1680/coma.1000021.
[8] Collet F, Chamoin J, Pretot S, Lanos C. Comparison of the hygric behaviour of three hemp concretes. Energy Build. 2013; https://doi. org/10.1016/j. enbuild. 2013.03.010.
[9] Klementowski I, Pochwała S, Król A. Beton konopny do zastosowania w zrównoważonym budownictwie. Materiały Budowlane. 2020: 12, 16-17.
[10] Balciunas G, Pundiene I, Boris R, Kairyte A, Zvironaite J, Gargasas J. Long-term curing impact on properties, mineral composition and microstructure of hemp shive-cement composite. Constr Build Mater. 2018; https://doi.org/10.1016/j.con- buildmat. 2018.08.126.
[11] Balciunas G, Pundiene I, Lekunaite-Lukosiune L, Vejelis S, Korjakins A. Impact of hemp shives aggregate mineralization on physical-mechanical properties and structure of composite with cementitious binding material. Ind. Crops Prod. 2015; https://doi.org/10.1016/j.indcrop. 2015.09.011.
[12] Diquéloua Y, Gourlay E, Arnaud L, Kurek B. ma13235383. Influence of binder characteristics on the setting and hardening of hemp lightweight concrete. Constr Build Mater. 2016; https://doi.org/10.1016/j.con- buildmat. 2016.02.138.
[13] Baduge SK, Mendis P, San Nicolas R, Nguyen K., Hajimohammadi A. Performance of lightweight hemp concrete with alkali-activated cenosphere binders exposed to elevated temperature. Constr Build Mater. 2019; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2019.07.069.
[14] Gourlay E, Glé P, Marceau S, Foy C, Moscardelli S. Effect of water content on the acoustical and thermal properties of hemp concretes. Constr Build Mater. 2017; https://doi.org/10.1016/j.conbuild- mat. 2016.11.018.
[15] PN-EN 13791: 2019. Ocena wytrzymałości betonu na ściskanie w konstrukcjach i prefabrykowanych wyrobach betonowych.
[16] Delhomme F, Prud’homme E, Julliot C, Guillot T, Amziane S, Marceau S. Effect of hemp on cement hydration: Experimental characterization of the interfacial transition zone. Results in Chemistry. 2022; https://doi.org/10.1016/j.rechem.2022.100440.
[17] RILEM Technical Committees 129-MHT. Test methods for mechanical properties of concrete at high temperatures, Part 1: Introduction, Part 2: Stress–strain relation, Part 3: Compressive strength for service and accident conditions. Mater Struct. 1995; 28.
[18] PN-EN 826:2013. Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie – Określanie zachowania przy ściskaniu.
[19] Amziane S, Collet F, Lawrence M. Recommendation of the RILEM TC 236-BBM: Characterisation testing of hemp shiv to determine the initial water con- tent, water absorption, dry density, particle size distribution and thermal conductivity. Mater Struct. 2017: https://doi.org/10.1617/s11527-017-1029-3.
[20] Le Troedec M, Sedan D, Peyratout C, Bonnet JP, Smith A, Guinebretiere R, Gloaguen V, Krausz P. Influence of various chemical treatments on the composition and structure of hemp fibres. Composites: Part A. 2008; https://doi.org/10.1016/j.compositesa. 2007.12.001.
[21] Balcerowiak W. Phase analysis of high-calcium lime by TG. J. Therm. Anal. Calorim. 2000; https://doi.org/10.1023/A:1010168401224. Przyjęto do druku: 14.04.2023 r. 5/2023 (nr 609)

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


MATERIAŁY BUDOWLANE- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2023-5 , nr katalogowy 143360 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


MATERIAŁY BUDOWLANE- e-zeszyt (pdf) 2023-5 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	28.00 zł

Prenumerata

MATERIAŁY BUDOWLANE - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

300.00 zł

MATERIAŁY BUDOWLANE - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
MATERIAŁY BUDOWLANE - papierowa prenumerata roczna	300.00 zł brutto 277.78 zł netto 22.22 zł VAT (stawka VAT 8%)
MATERIAŁY BUDOWLANE - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

342.00 zł

MATERIAŁY BUDOWLANE - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
MATERIAŁY BUDOWLANE - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	456.00 zł brutto 422.22 zł netto 33.78 zł VAT (stawka VAT 8%)

456.00 zł

Zeszyt

2023-5

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma