Radiolytic modification of polymer filler for cement compositions

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The influence of preliminary irradiation (3 MeV electron beam) of powdered (≤0.2 mm) synthetic polymers (polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polycarbonate, polyethylene terephthalate, or polystyrene) on the compressive strength of cement-sand-polymer compositions has been studied. The surface oxidation of the powders was ensured by irradiation in air or in a water-air mixture. It is shown that the oxidation of the powder in an aqueous medium, as well as the post-radiation alkalization of the powders, contribute to a higher strength of the composites. Oxidation of the powder in air leads to a relative decrease in the strength of the composite due to a higher yield of acid formation.

Full Text

Restricted Access

About the authors

E. M. Kholodkova

A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: ponomarev@ipc.rssi.ru
Russian Federation, Leninsky prospekt 31(4), Moscow, 119071

Yu. M. Nevolin

A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: ponomarev@ipc.rssi.ru
Russian Federation, Leninsky prospekt 31(4), Moscow, 119071

A. V. Shapagin

A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry of the Russian Academy of Sciences
Leninsky prospekt 31(4), Moscow, 119071 Russia

Email: ponomarev@ipc.rssi.ru
Russian Federation, A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry of the Russian Academy of Sciences Leninsky prospekt 31(4), Moscow, 119071

O. Yu. Grafov

A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: ponomarev@ipc.rssi.ru
Russian Federation, Leninsky prospekt 31(4), Moscow, 119071

A. V. Ponomarev

A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ponomarev@ipc.rssi.ru
Russian Federation, Leninsky prospekt 31(4), Moscow, 119071

References

  1. Sandanayake M., Bouras Y., Haigh R., Vrcelj Z. // Sustainability, 2020, V. 12. P. 9622. https://doi.org/10.3390/su12229622
  2. Gu L., Ozbakkaloglu T. // Waste Manag. 2016. V. 51. Р. 19. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2016.03.005
  3. Abu-Saleem M., Zhuge Y., Hassanli R., Ellis M., Rahman M.M., Levett P. // Case Stud. Constr. Mater. 2021. V. 15. Р. e00728. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00728
  4. Cheon H., Ruziev J., Lee H., Kang Y., Roh S., Kim W. // Appl. Sci. 2021. V. 11. Р. 11982. https://doi.org/ 10.3390/app112411982
  5. Ponomarev A.V. // High Energy Chem. 2020. V. 54. Р. 194. https://doi.org/10.1134/S0018143920030121
  6. Ponomarev A.V., Gohs U., Ratnam C., Horak C. // Radiat. Phys. Chem. 2022. V. 201. Р. 110397. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2022.110397
  7. Lee H., Cheon H., Kang Y., Roh S., Kim W. // Appl. Sci. 2021. V. 11. Р. 10340. https://doi.org/10.3390/app112110340
  8. Woods R., Pikaev A. // Applied Radiation Chemistry. Radiation Processing. New York: Wiley, 1994.
  9. Khusyainova D.N., Shapagin A.V., Ponomarev A.V. // Radiat. Phys. Chem. 2022. V. 192. Р. 109918. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2021.109918
  10. Bludenko A.V., Ponomarev A.V., Kholodkova E.M., Khusyainova D.N., Shapagin A.V. // High Energy Chem. 2022. V. 56. Р. 258. https://doi.org/10.1134/S0018143922040130
  11. Vcherashnyaya A.S., Mikhailova M.V., Shapagin A.V., Poteryaev A.A., Stepanenko V.Y., Ponomarev A.V. // High Energy Chem. 2021. V. 55. Р. 295. https://doi.org/10.1134/S0018143921040159
  12. Kholodkova E.M., Shapagin A.V., Ponomarev A.V. // High Energy Chem. 2022. V. 56. Р. 383. https://doi.org/10.1134/S001814392205006X
  13. Shirley D.A. // Phys. Rev. B. 1972. V. 5. Р. 4709. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.5.4709
  14. Scofield J.H. // J. Electron Spectros. Relat. Phenomena. 1976. V. 8. Р. 129. https://doi.org/10.1016/0368-2048(76)80015-1
  15. Zaikov G.E., Rakovsky S.K. // Ozonation of Organic and Polymer Compounds. Smithers Rapra Technology, 2009.
  16. Orzechowska G.E., Nguyen H.T., Paulson S.E. // J. Phys. Chem. A. 2005. V. 109. Р. 5366. https://doi.org/ 10.1021/jp050167k
  17. Bertron A., Duchesne J., Escadeillas G. // Cem. Concr. Res. 2005. V. 35. Р. 155. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.09.009
  18. Oueslati O., Duchesne J. // Cem. Concr. Compos. 2014. V. 45. Р. 89. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp. 2013.09.007
  19. Paine K.A. Elsevier. 2019. Р. 285–339. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100773-0.00007-1
  20. Marchon D., Flat R.J. // Mechanisms of cement hydration, in: Science and Technology of Concrete Admixtures. Elsevier. 2016. Р. 129. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100693-1.00008-4

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Compressive strength s for CPPK as a function of [P] content and processing mode of HDPE powder. Similar dependences are observed for PP, PS and PET powders.

Download (147KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Compressive strength  for CPPK as a function of [p] content and treatment mode of LDPE powder. Similar dependencies are observed in the case of PVC and PC powders.

Download (145KB)
Indexing metadata
4. Scheme

Download (74KB)
Indexing metadata
5. Fig. 3. G yields of carboxyl group formation and total yields of oxygen-containing groups on the surface of the films.

Download (138KB)
Indexing metadata
6. Fig. 4. IR spectra of PS and HDPE before (powders) and after (films) radiolytic oxidation.

Download (282KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».