Analiza możliwości wykorzystania żaroodpornej stłuczki szklanej jako kruszywa w kompozytach betonowych odpornych na wysokie temperatury [rozprawa doktorska] - Szkoła Główna Służby Pożarniczej (1982-2023).; Powęzka, Aleksandra; Ogrodnik, Paweł; Szulej, Jacek (Warszawa Szkoła Główna Służby Pożarniczej, 2021)
Obecnie coraz częściej zwracamy uwagę na aspekty związane z ekologią, zrównoważonym rozwojem, ochroną środowiska naturalnego oraz utylizacją odpadów. Dlatego problem zagospodarowania stłuczki szklanej pochodzącej z recyclingu wydaje się być aktualny. Ponowne wykorzystanie i recycling pozwala zminimalizować negatywne oddziaływanie na środowisko. Dysertacja stanowi źródło informacji na temat zrównoważonego budownictwa. Rozszerza i porządkuje wiedzę związaną z zagospodarowaniu odpadów szklanych w kontekście teoretycznym oraz empirycznym. W pracy zbadano możliwość wtórnego zastosowania recyklatu szklanego jako równoważnego pełnowartościowego kruszywa do produkcji materiałów kompozytowych. Pozwoli to zdobyć informacje na temat wybranych właściwości zrównoważonych ekologicznie betonów. Dysertacja składa się ze spójnego tematycznie zbioru czterech artykułów opublikowanych w czasopismach naukowych (Journal of Physics: Conference Series, Materials, Energies), które znajdują się na ministerialnej liście określonej przez Ministra Edukacji i Nauki. Dla porównania wykonano mieszankę roboczą, którą odpowiednio modyfikowano uzyskując mieszanki o różnej zawartości stłuczki szklanej. Recyklat stosowano jako zamiennik żwiru w ilości 5%, 10% [A1,A2]; 2,5%, 7,5% [A3]; 5%, 10%, 15% [A4] masy kruszywa lub spoiwa w ilości 5%, 10%, 15% masy cementu [A4]. Artykuł A1 obejmuje badanie wybranych właściwości zaprojektowanego kompozytu m.in.: wytrzymałości na ściskanie, odporności na podwyższone temperatury (400°C, 800°C) oraz uderzenia oznaczone na próbkach sześciennych o boku 100 mm. Dodatkowo przeprowadzono badanie struktury stwardniałego betonu przy użyciu elektronowego mikroskopu scaningowego. Artykuł A2 stanowi rozszerzenie badań rozpoczętych w publikacji A1. Procedura badawcza objęła badanie wytrzymałości na ściskanie, podwyższonej temperatury (200°C, 400°C, 600°C, 800°C), udarności, a także badania makroskopowe powierzchni styku. Artykuł A3 zawiera analizę wyników gęstości pozornej, nasiąkliwości i wytrzymałości na ściskanie w podwyższonej temperaturze. Rozkład temperatury w próbkach sześciennych monitorowano za pomocą termopar. Elementy wygrzano w temperaturze 200°C, 400°C, 600°C, 800°C. Topografię i skład fazowy kompozytu obserwowano za pomocą mikroskopii elektronowej z rozpraszaniem energii promieniowania rentgenowskiego. Artykuł A4 opisuje wyniki badań własnych przeprowadzonych na beleczkach o wymiarze 40x40x160 mm. W tej części pracy zastosowano recyklat o frakcji 0/4 mm i 0/0,125 mm, który został użyty jako zamiennik kruszywa naturalnego i cementu glinowego. Plan eksperymentu obejmował badanie wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu i wytrzymałość na ściskanie po 14 i 28 dniach dojrzewania, w celu weryfikacji wybranych właściwości fizycznych i mechanicznych betonu. Badania uwzględniały analizę oddziaływania termicznego po wygrzaniu próbek w temperaturze 200°C, 500°C i 800°C po 28 dniach dojrzewania. Oceniono wpływ wysokiej temperatury na właściwości projektowanego kompozytu. Przeanalizowano topografię i skład fazowy projektowanych betonów. Uzyskane wyniki pozwoliły na dogłębną analizę treści prac, zwiększają wiedzę o kruszywach recyclingowych i tym samym wykraczają poza stan wiedzy zawarty w literaturze. Wyniki badań dowodzą, iż stłuczkę szklaną można z powodzeniem wykorzystać do uzyskania zrównoważonego betonu spełniającego wymagania stawiane materiałom konstrukcyjnym stosowanym w budownictwie. Dowiedziono, że recyklat szklany jest proekologiczną alternatywą dla kruszywa naturalnego. Beton odznacza się zadowalającymi parametrami użytkowymi. Odpowiednia modyfikacja kompozytu recyklatem poprawia właściwości termiczne jak i mechaniczne. Ponadto w rozprawie doktorskiej wskazano obszary, w których koncentrować się będą dalsze eksperymenty w omawianym przedmiocie badania. [Streszczenie Autorki]
Sygnatura RD-4
Bibliografia, wykaz norm i aktów prawnych na stronach 28-31.
Keywords: Rozprawa doktorska; Budownictwo; Recykling; Odpady; Ochrona środowiska