Czasopismo | MATERIAŁY BUDOWLANE | Rocznik 2023 - zeszyt 6

Wpływ spoiwa na strukturę i właściwości mechaniczne kompozytów konopnych o dużej zawartości spoiwa

Effect of binder on the structure and mechanical properties of hemp composites with a high binder content

10.15199/33.2023.06.01

nr katalogowy: 143782
10.15199/33.2023.06.01

Streszczenie

W artykule przedstawiono analizę wpływu spoiwa cementowego i wapiennego na strukturę i wytrzymałość kompozytów, w których jako kruszywo zastosowano paździerze konopne. Celem badań było uzyskanie lekkiego kompozytu o klasie wytrzymałości na ściskanie zbliżonej do najniższej klasy wytrzymałości betonu lekkiego LC8/9. Jak pokazały przeprowadzone badania, zastosowanie paździerzy konopnych jako zamiennika kruszywa pozwala na uzyskanie kompozytów konopnych o wytrzymałości na ściskanie ok. 10 MPa. Poprawa właściwości mechanicznych betonów konopnych wymagała jednak znacznego zwiększenia ilości spoiwa. Zastosowanie dodatku wapna jako mineralizatora wpływa pozytywnie na kształtowanie strefy kontaktowej paździerz – spoiwo.

Abstract

The paper analyses Portland cement and lime's impact on the structure and strength of the composites containing hemp shives as an aggregate. The research aim was to obtain a lightweight material with a compressive strength class close to the lowest strength class of lightweight concrete, i.e. LC8/9. The tests show that using the hemp shives as the aggregate's substitute allows for manufacturing the hemp composite with a compressive strength of about 10 MPa. However, improving the composite's mechanical performance has required substantially increasing the binder's volume. Using lime as a mineraliser positively shapes the contact zone between hemp shives and binder.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Ingrao C, GiudiceA. L, Bacenetti J, Tricase C, Dotelli G, FialaM, SiracusaV, Mbohwa C. Energy and environmental assessment of industrial hemp for building applications: a review. Renew. Sustain. Energy Rev. 2015; https://doi. org/10.1016/j.rser.2015.06.002.
[2] Amaducci S, Scordia D, Liu FH, Zhang Q, Guo H, Testa G, Cosentino SL. Key cultivation techniques for hemp in Europe and China, Ind. Crop. Prod. 2015; https://doi.org/10.1016/j.indcrop. 2014.06.041.
[3] 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/ma13235383.
[4] Benfratello S, Capitano C, Peri G, Rizzo G, Scaccianoce G, Sorrentino G. Thermal and structural properties of a hemp-lime biocomposite. Constr. Build. Mater. 2013; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.07.096.
[5] Diquélou Y, Gourlay E, Arnaud L, Kurek B. Influence of binder characteristics on the setting and hardening of hemp lightweight concrete. Constr Build Mater. 2016; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.02.138.
[6] Allin S. Building with Hemp, second ed., Seed Press. 2012. Ireland.
[7] Klementowski I, Pochwała S, Król A. Beton konopny do zastosowania w zrównoważonym budownictwie. Materiały Budowlane. 2020: 12: 16 – 17.
[8] Kosiński P, Brzyski P, Tunkiewicz M, Suchorab Z, Wiśniewski D, Palczyński P. Thermal Properties of Hemp Shives Used as Insulation Material in Construction Indus. Energies. 2022; https://doi. org/10.3390/en15072461.
[9] Latif E, Lawrence M, Shea A, Walker P. Moisture buffer potential of experimental wall assemblies incorporating formulated hemp-lime. Build. Environ. 2015; https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2015.07.011.
[10] Wielgusz K. Uprawa konopi włóknistych i oleistych. Centrum Doradztwa Technicznego w Brwinowie, 2020.
[11] Bies D. Ekologiczne kopuły do mieszkania. Modułowe domy z betonu konopnego. 2023; https://www.architekturaibiznes.pl/modulowe-do- my-kopulowe, 24940. html.
[12] Elfordy S, Lucas F, Tancret F, Scudeller Y. Goudet L. Mechanical and thermal properties of lime and hemp concrete („hempcrete”) manufactured by a projection process. Constr Build Mater. 2008; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2007.07.016.
[13] 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.
[14] 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/ma13235383.
[15] Tronet P, Lecompte T, Picandet V, Baley C. Study of lime hemp concrete (LHC) e Mix design, casting process and mechanical behaviour. Cem. Conc. Comp. 2016; https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2015.12.004.
[16] 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.conbuildmat.2016.11.018.
[17] Diquéloua Y, Gourlay E, Arnaud L, Kurek B. Influence of binder characteristics on the setting and hardening of hemp lightweight concrete. Constr Build Mater. 2016; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.02.138.
[18] PN-EN 826:2013. Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie – Określanie zachowania przy ściskaniu.
[19] Williams J, Lawrence M, Walker P. The influence of constituents on the properties of the bio-aggregate composite hemp-lime. Constr Build Mater. 2018; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2017.10.109.
[20] Piątkiewicz W, Narloch P, Pietruszka B. Influence of Hemp-Lime Composite Composition on its Mechanical and Physical Properties. Archives of Civil Engineering 2020; DOI: 10.24425/ace.2020.134409.
[21] 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.
[22] Sedan D, Pagnoux C, Kowalski A, Chotard T. Mechanical properties of hemp fibre reinforced cement: Influence of the fibre/matrix interaction. Journal of the European Ceramic Society. 2008; https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc. 2007.05.019.

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

Publikacja


MATERIAŁY BUDOWLANE- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2023-6 , nr katalogowy 143782 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


MATERIAŁY BUDOWLANE- e-zeszyt (pdf) 2023-6 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

2023-6

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma