Search

Crystallization of bisphenol A (DGEBA)- and bisphenol F (DGEBF)-based epoxy resins is a natural property of these oligomers. However, manufacturers of coatings and other systems based on these epoxy resins are making efforts to slow down the crystallization process as much as possible, thereby extending the shelf life and improving the competitiveness of their products. This paper focuses on the kinetics of the crystallization process of epoxy resins and the effect of the presence of a certain degree of crystallinity on selected parameters of epoxy-based materials. Furthermore, an analysis of the impact of a certain degree of crystallinity of the epoxy base on the resulting coating parameters was carried out. The highest value of crystallinity (17%) was achieved in the sample containing the highest proportion of DGEBF in the crystallization phase “c”, and the enthalpy of melting (Ht) of the crystalline DGEBF sample was 6.3 J/g. Mechanical parameters as well as chemical and thermal resistance of hydrophobic epoxy systems were investigated. The best abrasion resistance (1.5 cm3/50 cm2) was achieved with the blend containing only amorphous DGEBA. The adhesion of the epoxy samples on concrete was greater than 6.5 MPa. The chemical resistance tests performed showed that, in general, the chemical resistance of epoxy systems decreases with increasing crystallinity content. The tighter arrangement of molecules in the crystalline regions of the epoxy matrix results in an increase in density, strength and hardness. This study presents a comprehensive examination of the crystallization of DGEBA and DGEBF, which is, as yet virtually unavailable. It also contributes to knowledge by outlining the possibility of speeding up or slowing down the crystallization process of epoxy resins, including the principle of selecting nucleating agents., Krystalizace epoxidových pryskyřic na bázi bisfenolu A (DGEBA) a bisfenolu F (DGEBF) je přirozenou vlastností těchto oligomerů. Výrobci nátěrů a dalších systémů na bázi těchto epoxidových pryskyřic se však snaží krystalizační proces co nejvíce zpomalit, a tím prodloužit trvanlivost a zlepšit konkurenceschopnost svých výrobků. Tento příspěvek se zaměřuje na kinetiku krystalizačního procesu epoxidových pryskyřic a vliv přítomnosti určitého stupně krystalinity na vybrané parametry materiálů na epoxidové bázi. Dále byla provedena analýza vlivu určitého stupně krystalinity epoxidové báze na výsledné parametry nátěru. Nejvyšší hodnoty krystalinity (17 %) bylo dosaženo u vzorku obsahujícího nejvyšší podíl DGEBF v krystalizační fázi „c“ a entalpie tání (Ht) krystalického vzorku DGEBF byla 6,3 J/g. Byly zkoumány mechanické parametry a chemická a tepelná odolnost hydrofobních epoxidových systémů. Nejlepší odolnosti proti oděru (1,5 cm3/50 cm2) bylo dosaženo u směsi obsahující pouze amorfní DGEBA. Přilnavost epoxidových vzorků k betonu byla větší než 6,5 MPa. Provedené zkoušky chemické odolnosti ukázaly, že obecně chemická odolnost epoxidových systémů klesá s rostoucím obsahem krystalinity. Těsnější uspořádání molekul v krystalických oblastech epoxidové matrice má za následek zvýšení hustoty, pevnosti a tvrdosti. Tato studie představuje komplexní zkoumání krystalizace DGEBA a DGEBF pryskyřic, která je zatím prakticky nedostupná. K poznání přispívá i nastíněním možnosti urychlení či zpomalení procesu krystalizace epoxidových pryskyřic, včetně principu výběru nukleačních činidel.

New types of highly chemically resistant coating systems, primarily intended for concrete and metal substrates, were designed and experimentally verified in the paper. Secondary raw materials in optimal amounts, including solidified hazardous waste (e.g., end product and cement bypass dust), were used as microfillers. The polymer coating systems, containing pre-treated hazardous waste (HW), showed high abrasion resistance and excellent adhesion to metal and concrete surfaces. Based on polyurethane and epoxy resins, the coatings can be used in environments where aggressive chemical media act, such as sewers and the chemical industry. The developed polymeric coating systems showed even better properties than the compared reference coating systems. The chemical resistance of the three-layer coating systems was evaluated both visually and based on changes in mechanical properties, such as hardness and adhesion. The microstructure of the coating systems was also monitored using a digital optical microscope and a scanning electron microscope with energy dispersive X-ray analysis (SEM-EDX) after chemical stress. It was observed that the particles of HW were fully incorporated into the polymer matrix of the coating systems., V příspěvku byly navrženy a experimentálně ověřeny nové typy vysoce chemicky odolných nátěrových systémů, primárně určených pro betonové a kovové podklady. Jako mikroplniva byly použity druhotné suroviny v optimálním množství, včetně solidifikovaného nebezpečného odpadu (např. end-produkt a cementové odprašky). Polymerní nátěrové systémy obsahující předupravený nebezpečný odpad (HW) vykazovaly vysokou odolnost proti oděru a vynikající přilnavost ke kovovým a betonovým povrchům. Nátěry na bázi polyuretanových a epoxidových pryskyřic lze použít v prostředí, kde působí agresivní chemická média, jako jsou kanalizace a chemický průmysl. Vyvinuté polymerní nátěrové systémy vykazovaly ještě lepší vlastnosti než srovnávané referenční nátěrové systémy. Chemická odolnost třívrstvých nátěrových systémů byla hodnocena jak vizuálně, tak na základě změn mechanických vlastností, jako je tvrdost a adheze. Mikrostruktura nátěrových systémů byla také sledována pomocí digitálního optického mikroskopu a rastrovacího elektronového mikroskopu s energiově disperzní spektrometrii (SEM-EDX) po chemickém namáhání. Bylo pozorováno, že částice HW byly plně začleněny do polymerní matrice nátěrových systémů.

The use of suitable secondary raw materials as fillers in progressive, protective agents primarily intended for horizontal concrete construction is very effective not only from the ecological but also from the economic point of view. The impact of using various types of waste glass as fillers on the mechanical parameters of epoxy coatings was experimentally verified. Assessing the dependency of the coating’s chemical resistance on the shape of the used filler’s particles was the main aim of the performed research. A solvent-free epoxy suitable for a chemically aggressive environment was selected for the experiment. These were epoxy coatings filled with a micro filler based on raw materials such as glass flakes and silica flour. Three tested formulations containing fillers with different particle shapes and characteristics were exposed to H2SO4, HCl, CH2O2 and NaOH at concentrations of 5% and 30% and evaluated after 60, 90 and 120 days. The chemical resistance assessment was carried out not only visually but also using a scanning electron microscope (SEM). Thanks to the use of the waste glass as a coating filler, tensile properties and hardness improved, and its use did not negatively affect the chemical resistance and adhesion of the epoxy coatings. It was found that the shape of the filler particles influences the resistance of the coating against a chemically aggressive environment. The epoxy coating containing pre-treated waste windshield glass (shards) showed even better properties than the reference coating., Použití vhodných druhotných surovin jako plniv do progresivních ochranných materiálů primárně určený pro vodorovné betonové konstrukce je velmi efektivní nejen z ekologického, ale i ekonomického hlediska. Experimentálně byl ověřen vliv použití různých druhů odpadního skla jako plniv na mechanické parametry epoxidových nátěrů. Hlavním cílem provedeného výzkumu bylo posouzení závislosti chemické odolnosti povlaku na tvaru částic použitého plniva. Bezrozpouštědlová epoxidová pryskyřice vhodná do chemicky agresivního prostředí byla vybrána pro provedení experimentů. Jednalo se o epoxidové nátěry plněné mikroplnivem na bázi surovin, jako jsou skleněné vločky a křemičitá moučka. Tři testované nátěry obsahující plniva s různými tvary částic a charakteristikami byly vystaveny působení H2SO4, HCl, CH2O2 a NaOH v koncentracích 5 % a 30 % a hodnoceny po 60, 90 a 120 dnech. Hodnocení chemické odolnosti bylo provedeno nejen vizuálně, ale také pomocí skenovacího elektronového mikroskopu (SEM). Díky použití odpadního skla jako plniva nátěrů se zlepšily tahové vlastnosti a tvrdost a jeho použití neovlivnilo negativně chemickou odolnost a přilnavost epoxidových nátěrů k podkladu. Bylo zjištěno, že tvar částic plniva ovlivňuje odolnost nátěru proti chemicky agresivnímu prostředí. Epoxidový nátěr obsahující předupravené odpadní autoskla (střepy) vykazoval ještě lepší vlastnosti než referenční nátěr.

New types of highly chemically resistant coating systems, primarily intended for concrete and metal substrates, were designed and experimentally verified in the paper. Secondary raw materials in optimal amounts, including solidified hazardous waste (e.g., end product and cement bypass dust), were used as microfillers. The polymer coating systems, containing pre-treated hazardous waste (HW), showed high abrasion resistance and excellent adhesion to metal and concrete surfaces. Based on polyurethane and epoxy resins, the coatings can be used in environments where aggressive chemical media act, such as sewers and the chemical industry. The developed polymeric coating systems showed even better properties than the compared reference coating systems. The chemical resistance of the three-layer coating systems was evaluated both visually and based on changes in mechanical properties, such as hardness and adhesion. The microstructure of the coating systems was also monitored using a digital optical microscope and a scanning electron microscope with energy dispersive X-ray analysis (SEM-EDX) after chemical stress. It was observed that the particles of HW were fully incorporated into the polymer matrix of the coating systems., V příspěvku byly navrženy a experimentálně ověřeny nové typy vysoce chemicky odolných nátěrových systémů, primárně určených pro betonové a kovové podklady. Jako mikroplniva byly použity druhotné suroviny v optimálním množství, včetně solidifikovaného nebezpečného odpadu (např. end-produkt a cementové odprašky). Polymerní nátěrové systémy obsahující předupravený nebezpečný odpad (HW) vykazovaly vysokou odolnost proti oděru a vynikající přilnavost ke kovovým a betonovým povrchům. Nátěry na bázi polyuretanových a epoxidových pryskyřic lze použít v prostředí, kde působí agresivní chemická média, jako jsou kanalizace a chemický průmysl. Vyvinuté polymerní nátěrové systémy vykazovaly ještě lepší vlastnosti než srovnávané referenční nátěrové systémy. Chemická odolnost třívrstvých nátěrových systémů byla hodnocena jak vizuálně, tak na základě změn mechanických vlastností, jako je tvrdost a adheze. Mikrostruktura nátěrových systémů byla také sledována pomocí digitálního optického mikroskopu a rastrovacího elektronového mikroskopu s energiově disperzní spektrometrii (SEM-EDX) po chemickém namáhání. Bylo pozorováno, že částice HW byly plně začleněny do polymerní matrice nátěrových systémů.

The use of suitable secondary raw materials as fillers in progressive, protective agents primarily intended for horizontal concrete construction is very effective not only from the ecological but also from the economic point of view. The impact of using various types of waste glass as fillers on the mechanical parameters of epoxy coatings was experimentally verified. Assessing the dependency of the coating’s chemical resistance on the shape of the used filler’s particles was the main aim of the performed research. A solvent-free epoxy suitable for a chemically aggressive environment was selected for the experiment. These were epoxy coatings filled with a micro filler based on raw materials such as glass flakes and silica flour. Three tested formulations containing fillers with different particle shapes and characteristics were exposed to H2SO4, HCl, CH2O2 and NaOH at concentrations of 5% and 30% and evaluated after 60, 90 and 120 days. The chemical resistance assessment was carried out not only visually but also using a scanning electron microscope (SEM). Thanks to the use of the waste glass as a coating filler, tensile properties and hardness improved, and its use did not negatively affect the chemical resistance and adhesion of the epoxy coatings. It was found that the shape of the filler particles influences the resistance of the coating against a chemically aggressive environment. The epoxy coating containing pre-treated waste windshield glass (shards) showed even better properties than the reference coating., Použití vhodných druhotných surovin jako plniv do progresivních ochranných materiálů primárně určený pro vodorovné betonové konstrukce je velmi efektivní nejen z ekologického, ale i ekonomického hlediska. Experimentálně byl ověřen vliv použití různých druhů odpadního skla jako plniv na mechanické parametry epoxidových nátěrů. Hlavním cílem provedeného výzkumu bylo posouzení závislosti chemické odolnosti povlaku na tvaru částic použitého plniva. Bezrozpouštědlová epoxidová pryskyřice vhodná do chemicky agresivního prostředí byla vybrána pro provedení experimentů. Jednalo se o epoxidové nátěry plněné mikroplnivem na bázi surovin, jako jsou skleněné vločky a křemičitá moučka. Tři testované nátěry obsahující plniva s různými tvary částic a charakteristikami byly vystaveny působení H2SO4, HCl, CH2O2 a NaOH v koncentracích 5 % a 30 % a hodnoceny po 60, 90 a 120 dnech. Hodnocení chemické odolnosti bylo provedeno nejen vizuálně, ale také pomocí skenovacího elektronového mikroskopu (SEM). Díky použití odpadního skla jako plniva nátěrů se zlepšily tahové vlastnosti a tvrdost a jeho použití neovlivnilo negativně chemickou odolnost a přilnavost epoxidových nátěrů k podkladu. Bylo zjištěno, že tvar částic plniva ovlivňuje odolnost nátěru proti chemicky agresivnímu prostředí. Epoxidový nátěr obsahující předupravené odpadní autoskla (střepy) vykazoval ještě lepší vlastnosti než referenční nátěr.

The use of suitable secondary raw materials as fillers in progressive, protective agents primarily intended for horizontal concrete construction is very effective not only from the ecological but also from the economic point of view. The impact of using various types of waste glass as fillers on the mechanical parameters of epoxy coatings was experimentally verified. Assessing the dependency of the coating’s chemical resistance on the shape of the used filler’s particles was the main aim of the performed research. A solvent-free epoxy suitable for a chemically aggressive environment was selected for the experiment. These were epoxy coatings filled with a micro filler based on raw materials such as glass flakes and silica flour. Three tested formulations containing fillers with different particle shapes and characteristics were exposed to H2SO4, HCl, CH2O2 and NaOH at concentrations of 5% and 30% and evaluated after 60, 90 and 120 days. The chemical resistance assessment was carried out not only visually but also using a scanning electron microscope (SEM). Thanks to the use of the waste glass as a coating filler, tensile properties and hardness improved, and its use did not negatively affect the chemical resistance and adhesion of the epoxy coatings. It was found that the shape of the filler particles influences the resistance of the coating against a chemically aggressive environment. The epoxy coating containing pre-treated waste windshield glass (shards) showed even better properties than the reference coating., Použití vhodných druhotných surovin jako plniv do progresivních ochranných materiálů primárně určený pro vodorovné betonové konstrukce je velmi efektivní nejen z ekologického, ale i ekonomického hlediska. Experimentálně byl ověřen vliv použití různých druhů odpadního skla jako plniv na mechanické parametry epoxidových nátěrů. Hlavním cílem provedeného výzkumu bylo posouzení závislosti chemické odolnosti povlaku na tvaru částic použitého plniva. Bezrozpouštědlová epoxidová pryskyřice vhodná do chemicky agresivního prostředí byla vybrána pro provedení experimentů. Jednalo se o epoxidové nátěry plněné mikroplnivem na bázi surovin, jako jsou skleněné vločky a křemičitá moučka. Tři testované nátěry obsahující plniva s různými tvary částic a charakteristikami byly vystaveny působení H2SO4, HCl, CH2O2 a NaOH v koncentracích 5 % a 30 % a hodnoceny po 60, 90 a 120 dnech. Hodnocení chemické odolnosti bylo provedeno nejen vizuálně, ale také pomocí skenovacího elektronového mikroskopu (SEM). Díky použití odpadního skla jako plniva nátěrů se zlepšily tahové vlastnosti a tvrdost a jeho použití neovlivnilo negativně chemickou odolnost a přilnavost epoxidových nátěrů k podkladu. Bylo zjištěno, že tvar částic plniva ovlivňuje odolnost nátěru proti chemicky agresivnímu prostředí. Epoxidový nátěr obsahující předupravené odpadní autoskla (střepy) vykazoval ještě lepší vlastnosti než referenční nátěr.

New types of highly chemically resistant coating systems, primarily intended for concrete and metal substrates, were designed and experimentally verified in the paper. Secondary raw materials in optimal amounts, including solidified hazardous waste (e.g., end product and cement bypass dust), were used as microfillers. The polymer coating systems, containing pre-treated hazardous waste (HW), showed high abrasion resistance and excellent adhesion to metal and concrete surfaces. Based on polyurethane and epoxy resins, the coatings can be used in environments where aggressive chemical media act, such as sewers and the chemical industry. The developed polymeric coating systems showed even better properties than the compared reference coating systems. The chemical resistance of the three-layer coating systems was evaluated both visually and based on changes in mechanical properties, such as hardness and adhesion. The microstructure of the coating systems was also monitored using a digital optical microscope and a scanning electron microscope with energy dispersive X-ray analysis (SEM-EDX) after chemical stress. It was observed that the particles of HW were fully incorporated into the polymer matrix of the coating systems., V příspěvku byly navrženy a experimentálně ověřeny nové typy vysoce chemicky odolných nátěrových systémů, primárně určených pro betonové a kovové podklady. Jako mikroplniva byly použity druhotné suroviny v optimálním množství, včetně solidifikovaného nebezpečného odpadu (např. end-produkt a cementové odprašky). Polymerní nátěrové systémy obsahující předupravený nebezpečný odpad (HW) vykazovaly vysokou odolnost proti oděru a vynikající přilnavost ke kovovým a betonovým povrchům. Nátěry na bázi polyuretanových a epoxidových pryskyřic lze použít v prostředí, kde působí agresivní chemická média, jako jsou kanalizace a chemický průmysl. Vyvinuté polymerní nátěrové systémy vykazovaly ještě lepší vlastnosti než srovnávané referenční nátěrové systémy. Chemická odolnost třívrstvých nátěrových systémů byla hodnocena jak vizuálně, tak na základě změn mechanických vlastností, jako je tvrdost a adheze. Mikrostruktura nátěrových systémů byla také sledována pomocí digitálního optického mikroskopu a rastrovacího elektronového mikroskopu s energiově disperzní spektrometrii (SEM-EDX) po chemickém namáhání. Bylo pozorováno, že částice HW byly plně začleněny do polymerní matrice nátěrových systémů.

Epoxy resins are characterized by excellent properties such as chemical resistance, shape stability, hardness and heat resistance, but they present low flame resistance. In this work, the synthesized derivatives, namely hexacyclohexylamino-cyclotriphosphazene (HCACTP) and novel diaminotetracyclohexylamino-cyclotriphosphazene (DTCATP), were applied as curing agents for halogen-free flame retarding epoxy materials. The thermal properties and combustion behavior of the cured epoxy resins were investigated. The obtained results revealed that the application of both derivatives significantly increased flame resistance. The epoxy resins cured with HCACTP and DTCATP exhibited lower total heat release together with lower total smoke production compared to the epoxy materials based on conventional curing agents (dipropylenetriamine and ethylenediamine). Comparing both derivatives, the HCACTP-cured epoxy resin was found to provide a higher flame resistance. The designed novel class of epoxy materials may be used for the preparation of materials with improved flame resistance properties in terms of flame spreading and smoke inhibition., Epoxidové pryskyřice se vyznačují vynikajícími vlastnostmi, jako je chemická odolnost, tvarová stálost, tvrdost a tepelná odolnost, ale vykazují nízkou ohnivzdornost. V této práci byly syntetizovány deriváty, konkrétně hexacyklohexylamino-cyklotrifosfazen (HCACTP) a nový diaminotetracyklohexylamino-cyklotrifosfazen (DTCATP), které byly použity jako tvrdidla pro bezhalogenové samozhášecí epoxidové materiály. Byly zkoumány tepelné vlastnosti a chování při hoření vytvrzených epoxidových pryskyřic. Získané výsledky ukázaly, že aplikace obou derivátů výrazně zvýšila odolnost proti hoření. Epoxidové pryskyřice vytvrzené pomocí HCACTP a DTCATP vykazovaly nižší celkové uvolňování tepla spolu s nižší celkovou produkcí kouře ve srovnání s epoxidovými materiály na bázi konvenčních vytvrzovacích činidel (dipropylentriamin a ethylendiamin). Při porovnání obou derivátů bylo zjištěno, že HCACTP-vytvrzená epoxidová pryskyřice poskytuje vyšší ohnivzdornost. Navržená nová třída epoxidových materiálů může být použita pro přípravu materiálů se zlepšenými ohnivzdornými vlastnostmi z hlediska šíření plamene a inhibice kouře.

Epoxy resins are currently used in many areas of construction, such as resistant coatings, anchors, fibre-reinforced polymer (FRP) composites, grouts, etc. This paper deals mainly with epoxy composites that can be applied during the rehabilitation of concrete constructions. The influence of a filler type on epoxy thermoset composites was monitored, whilst three different types of epoxy resin were used in order to achieve a better representation and confirmation of the results. During the testing of fillers, these were mainly secondary raw materials, including pre-treated hazardous waste (neutralisation sludge), representing various shapes and sizes of particle, while their amount in the epoxy matrix was chosen with regard to optimal viscosity and workability. Physical and mechanical parameters, like compressive and flexural strengths, cohesion with the concrete and thermal expansion of the epoxy composites containing various fillers were determined. The microstructure of epoxy composites with a different filler type and chemical resistance against chemical aggressive media were all monitored. The microstructure of epoxy composites was monitored using scanning electron microscopy (SEM) supported by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX). Computed tomography (CT) was also used for the evaluation of the cohesion of the epoxy composites with concrete and dispersion of the filler in the epoxy matrix., Epoxidové pryskyřice se v současné době používají v mnoha oblastech stavebnictví, jako jsou odolné nátěry, kotvy, polymerní kompozity vyztužené vlákny (FRP), spárovací hmoty atd. Tento příspěvek se zabývá především epoxidovými kompozity, které lze aplikovat při sanaci betonových konstrukcí. Byl sledován vliv typu plniva na epoxidové termosetové kompozity, přičemž pro dosažení lepší prezentace a konfirmace výsledků byly použity tři různé typy epoxidových pryskyřic. V průběhu testování plniv se jednalo především o druhotné suroviny, včetně předem upraveného nebezpečného odpadu (neutralizační kal), představující různé tvary a velikosti částic, přičemž jejich množství v epoxidové matrici bylo zvoleno s ohledem na optimální viskozitu a zpracovatelnost. Byly zkoušeny fyzikálně-mechanické parametry, jako jsou pevnosti v tlaku a ohybu, soudržnost s betonem a teplotní roztažnost epoxidových kompozitů obsahujících různá plniva. Byla sledována mikrostruktura epoxidových kompozitů s různým typem plniva a chemická odolnost vůči chemicky agresivním médiím. Mikrostruktura epoxidových kompozitů byla monitorována pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM) podporované energiově-disperzní rentgenovou spektroskopií (EDX). Počítačová tomografie (CT) byla také použita pro hodnocení soudržnosti epoxidových kompozitů s betonem a disperze plniva v epoxidové matrici.

Epoxy resins are currently used in many areas of construction, such as resistant coatings, anchors, fibre-reinforced polymer (FRP) composites, grouts, etc. This paper deals mainly with epoxy composites that can be applied during the rehabilitation of concrete constructions. The influence of a filler type on epoxy thermoset composites was monitored, whilst three different types of epoxy resin were used in order to achieve a better representation and confirmation of the results. During the testing of fillers, these were mainly secondary raw materials, including pre-treated hazardous waste (neutralisation sludge), representing various shapes and sizes of particle, while their amount in the epoxy matrix was chosen with regard to optimal viscosity and workability. Physical and mechanical parameters, like compressive and flexural strengths, cohesion with the concrete and thermal expansion of the epoxy composites containing various fillers were determined. The microstructure of epoxy composites with a different filler type and chemical resistance against chemical aggressive media were all monitored. The microstructure of epoxy composites was monitored using scanning electron microscopy (SEM) supported by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX). Computed tomography (CT) was also used for the evaluation of the cohesion of the epoxy composites with concrete and dispersion of the filler in the epoxy matrix., Epoxidové pryskyřice se v současné době používají v mnoha oblastech stavebnictví, jako jsou odolné nátěry, kotvy, polymerní kompozity vyztužené vlákny (FRP), spárovací hmoty atd. Tento příspěvek se zabývá především epoxidovými kompozity, které lze aplikovat při sanaci betonových konstrukcí. Byl sledován vliv typu plniva na epoxidové termosetové kompozity, přičemž pro dosažení lepší prezentace a konfirmace výsledků byly použity tři různé typy epoxidových pryskyřic. V průběhu testování plniv se jednalo především o druhotné suroviny, včetně předem upraveného nebezpečného odpadu (neutralizační kal), představující různé tvary a velikosti částic, přičemž jejich množství v epoxidové matrici bylo zvoleno s ohledem na optimální viskozitu a zpracovatelnost. Byly zkoušeny fyzikálně-mechanické parametry, jako jsou pevnosti v tlaku a ohybu, soudržnost s betonem a teplotní roztažnost epoxidových kompozitů obsahujících různá plniva. Byla sledována mikrostruktura epoxidových kompozitů s různým typem plniva a chemická odolnost vůči chemicky agresivním médiím. Mikrostruktura epoxidových kompozitů byla monitorována pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM) podporované energiově-disperzní rentgenovou spektroskopií (EDX). Počítačová tomografie (CT) byla také použita pro hodnocení soudržnosti epoxidových kompozitů s betonem a disperze plniva v epoxidové matrici.

Epoxy resins are currently used in many areas of construction, such as resistant coatings, anchors, fibre-reinforced polymer (FRP) composites, grouts, etc. This paper deals mainly with epoxy composites that can be applied during the rehabilitation of concrete constructions. The influence of a filler type on epoxy thermoset composites was monitored, whilst three different types of epoxy resin were used in order to achieve a better representation and confirmation of the results. During the testing of fillers, these were mainly secondary raw materials, including pre-treated hazardous waste (neutralisation sludge), representing various shapes and sizes of particle, while their amount in the epoxy matrix was chosen with regard to optimal viscosity and workability. Physical and mechanical parameters, like compressive and flexural strengths, cohesion with the concrete and thermal expansion of the epoxy composites containing various fillers were determined. The microstructure of epoxy composites with a different filler type and chemical resistance against chemical aggressive media were all monitored. The microstructure of epoxy composites was monitored using scanning electron microscopy (SEM) supported by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX). Computed tomography (CT) was also used for the evaluation of the cohesion of the epoxy composites with concrete and dispersion of the filler in the epoxy matrix., Epoxidové pryskyřice se v současné době používají v mnoha oblastech stavebnictví, jako jsou odolné nátěry, kotvy, polymerní kompozity vyztužené vlákny (FRP), spárovací hmoty atd. Tento příspěvek se zabývá především epoxidovými kompozity, které lze aplikovat při sanaci betonových konstrukcí. Byl sledován vliv typu plniva na epoxidové termosetové kompozity, přičemž pro dosažení lepší prezentace a konfirmace výsledků byly použity tři různé typy epoxidových pryskyřic. V průběhu testování plniv se jednalo především o druhotné suroviny, včetně předem upraveného nebezpečného odpadu (neutralizační kal), představující různé tvary a velikosti částic, přičemž jejich množství v epoxidové matrici bylo zvoleno s ohledem na optimální viskozitu a zpracovatelnost. Byly zkoušeny fyzikálně-mechanické parametry, jako jsou pevnosti v tlaku a ohybu, soudržnost s betonem a teplotní roztažnost epoxidových kompozitů obsahujících různá plniva. Byla sledována mikrostruktura epoxidových kompozitů s různým typem plniva a chemická odolnost vůči chemicky agresivním médiím. Mikrostruktura epoxidových kompozitů byla monitorována pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM) podporované energiově-disperzní rentgenovou spektroskopií (EDX). Počítačová tomografie (CT) byla také použita pro hodnocení soudržnosti epoxidových kompozitů s betonem a disperze plniva v epoxidové matrici.

Dealing with waste materials, particularly hazardous waste, is a serious problem. Disposal areas keep growing, and the costs incurred are high. Disposing of such waste reduces negative environmental impacts and offers considerable financial savings. This paper focuses on the possibilities of incorporating pollutants found in hazardous wastes as fillers in coatings based on polymers (epoxide and polyurethane). These coatings are intended mainly for concrete and metal bases and offer secondary protection against adverse weather conditions. Important physical and mechanical properties of the newly developed materials were determined; they include surface hardness, impact resistance, tensile properties, and chemical resistance. These properties were also compared to those of the reference filler. At the same time, the influence of aggressive media on the properties of these materials was observed, in particular on flexural characteristics. The microstructures of the developed coatings were tested using a high-resolution optical microscope, before and after exposure to the chemicals. The positive effect of using progressive fillers, such as solidified hazardous waste (a solidification product (SF)), was witnessed by their constructive contribution to the materials’ physical and mechanical properties. The use of solidification products is unambiguously advantageous from technical, ecological, and economical stand points (utilization of hazardous waste as a progressive filler instead of landfilling, improvement of tensile properties, reduction in the price of coating system, and incorporation of the pollutants into the polymer matrix)., Nakládání s odpadními materiály, zejména nebezpečnými, je vážným problémem. Skládky se neustále zvětšují a vzniklé náklady jsou vysoké. Zbavování se nebezpečných odpadů snižuje negativní dopady na životní prostředí a nabízí značné finanční úspory. Článek se zaměřuje na možnosti začlenění znečišťujících látek nalezených v nebezpečných odpadech jako plniv do nátěrů na bázi polymerů (epoxid a polyurethan). Tyto nátěry jsou určeny především pro betonové a kovové podklady v rámci sekundární ochrany proti nepříznivým povětrnostním podmínkám. V rámci výzkumu byly stanoveny důležité fyzikálně-mechanické vlastnosti nově vyvinutých materiálů, a to především tvrdost povrchu, odolnost proti nárazu, tahové vlastnosti a chemická odolnost. Tyto vlastnosti byly také porovnány s vlastnostmi referenčního nátěru obsahující primární plnivo. Současně byl pozorován vliv agresivních médií na vlastnosti těchto materiálů, zejména na ohybové vlastnosti. Mikrostruktura vyvinutých nátěrů byla zkoumana s použitím optického mikroskopu s vysokým rozlišením, před a po expozici chemickými látkami. O pozitivním účinku použití progresivních plniv, jako je solidifikát (SF), svědší především jejich konstruktivní přispění k fyzikálně-mechanickým vlastnostem nátěrů. Použití solidifikátů je jednoznačně výhodné z technického, ekologického a ekonomického hlediska (využití nebezpečného odpadu jako progresivního plniva místo skládkování, zlepšení tahových vlastností, snížení ceny nátěrového systému a začlenění polutantů do polymerní matrice).

Dealing with waste materials, particularly hazardous waste, is a serious problem. Disposal areas keep growing, and the costs incurred are high. Disposing of such waste reduces negative environmental impacts and offers considerable financial savings. This paper focuses on the possibilities of incorporating pollutants found in hazardous wastes as fillers in coatings based on polymers (epoxide and polyurethane). These coatings are intended mainly for concrete and metal bases and offer secondary protection against adverse weather conditions. Important physical and mechanical properties of the newly developed materials were determined; they include surface hardness, impact resistance, tensile properties, and chemical resistance. These properties were also compared to those of the reference filler. At the same time, the influence of aggressive media on the properties of these materials was observed, in particular on flexural characteristics. The microstructures of the developed coatings were tested using a high-resolution optical microscope, before and after exposure to the chemicals. The positive effect of using progressive fillers, such as solidified hazardous waste (a solidification product (SF)), was witnessed by their constructive contribution to the materials’ physical and mechanical properties. The use of solidification products is unambiguously advantageous from technical, ecological, and economical stand points (utilization of hazardous waste as a progressive filler instead of landfilling, improvement of tensile properties, reduction in the price of coating system, and incorporation of the pollutants into the polymer matrix)., Nakládání s odpadními materiály, zejména nebezpečnými, je vážným problémem. Skládky se neustále zvětšují a vzniklé náklady jsou vysoké. Zbavování se nebezpečných odpadů snižuje negativní dopady na životní prostředí a nabízí značné finanční úspory. Článek se zaměřuje na možnosti začlenění znečišťujících látek nalezených v nebezpečných odpadech jako plniv do nátěrů na bázi polymerů (epoxid a polyurethan). Tyto nátěry jsou určeny především pro betonové a kovové podklady v rámci sekundární ochrany proti nepříznivým povětrnostním podmínkám. V rámci výzkumu byly stanoveny důležité fyzikálně-mechanické vlastnosti nově vyvinutých materiálů, a to především tvrdost povrchu, odolnost proti nárazu, tahové vlastnosti a chemická odolnost. Tyto vlastnosti byly také porovnány s vlastnostmi referenčního nátěru obsahující primární plnivo. Současně byl pozorován vliv agresivních médií na vlastnosti těchto materiálů, zejména na ohybové vlastnosti. Mikrostruktura vyvinutých nátěrů byla zkoumana s použitím optického mikroskopu s vysokým rozlišením, před a po expozici chemickými látkami. O pozitivním účinku použití progresivních plniv, jako je solidifikát (SF), svědší především jejich konstruktivní přispění k fyzikálně-mechanickým vlastnostem nátěrů. Použití solidifikátů je jednoznačně výhodné z technického, ekologického a ekonomického hlediska (využití nebezpečného odpadu jako progresivního plniva místo skládkování, zlepšení tahových vlastností, snížení ceny nátěrového systému a začlenění polutantů do polymerní matrice).

Dealing with waste materials, particularly hazardous waste, is a serious problem. Disposal areas keep growing, and the costs incurred are high. Disposing of such waste reduces negative environmental impacts and offers considerable financial savings. This paper focuses on the possibilities of incorporating pollutants found in hazardous wastes as fillers in coatings based on polymers (epoxide and polyurethane). These coatings are intended mainly for concrete and metal bases and offer secondary protection against adverse weather conditions. Important physical and mechanical properties of the newly developed materials were determined; they include surface hardness, impact resistance, tensile properties, and chemical resistance. These properties were also compared to those of the reference filler. At the same time, the influence of aggressive media on the properties of these materials was observed, in particular on flexural characteristics. The microstructures of the developed coatings were tested using a high-resolution optical microscope, before and after exposure to the chemicals. The positive effect of using progressive fillers, such as solidified hazardous waste (a solidification product (SF)), was witnessed by their constructive contribution to the materials’ physical and mechanical properties. The use of solidification products is unambiguously advantageous from technical, ecological, and economical stand points (utilization of hazardous waste as a progressive filler instead of landfilling, improvement of tensile properties, reduction in the price of coating system, and incorporation of the pollutants into the polymer matrix)., Nakládání s odpadními materiály, zejména nebezpečnými, je vážným problémem. Skládky se neustále zvětšují a vzniklé náklady jsou vysoké. Zbavování se nebezpečných odpadů snižuje negativní dopady na životní prostředí a nabízí značné finanční úspory. Článek se zaměřuje na možnosti začlenění znečišťujících látek nalezených v nebezpečných odpadech jako plniv do nátěrů na bázi polymerů (epoxid a polyurethan). Tyto nátěry jsou určeny především pro betonové a kovové podklady v rámci sekundární ochrany proti nepříznivým povětrnostním podmínkám. V rámci výzkumu byly stanoveny důležité fyzikálně-mechanické vlastnosti nově vyvinutých materiálů, a to především tvrdost povrchu, odolnost proti nárazu, tahové vlastnosti a chemická odolnost. Tyto vlastnosti byly také porovnány s vlastnostmi referenčního nátěru obsahující primární plnivo. Současně byl pozorován vliv agresivních médií na vlastnosti těchto materiálů, zejména na ohybové vlastnosti. Mikrostruktura vyvinutých nátěrů byla zkoumana s použitím optického mikroskopu s vysokým rozlišením, před a po expozici chemickými látkami. O pozitivním účinku použití progresivních plniv, jako je solidifikát (SF), svědší především jejich konstruktivní přispění k fyzikálně-mechanickým vlastnostem nátěrů. Použití solidifikátů je jednoznačně výhodné z technického, ekologického a ekonomického hlediska (využití nebezpečného odpadu jako progresivního plniva místo skládkování, zlepšení tahových vlastností, snížení ceny nátěrového systému a začlenění polutantů do polymerní matrice).