english DAN PAUL GEORGESCU, CLAUDIU MAZILU, ADELINA APOSTU, ALIN BARBU
Rezumat
Utilizarea agregatelor reciclate reprezintă o metodă eficientă și o componentă importantă pentru dezvoltarea sustenabilă a domeniului construcțiilor din beton armat. Având în vedere particularitățile betonului preparat cu agregate reciclate, legate de originea agregatelor dar în special de stratul de mortar aderent, în reglementările europene utilizarea acestora este restricționată în funcție de clasele de expunere ale betonului. Această limitare se datorează performanțelor inferioare privind durabilitatea betonului realizat cu agregate reciclate care în anumite cazuri necesită și o operațiune de pretratare. Cercetările efectuate, prezentate în acest articol, au scos în evidență particularitățile caracteristicilor de rezistență și durabilitate ale betonului preparat cu agregate reciclate cu și fără utilizarea microsilicei și a nanosilicei. Prin aplicarea unor metode experimentale de performanță pentru evaluarea durabilității betonului s-a putut optimiza compoziția betonului preparat cu agregate reciclate. De asemenea, în cazul utilizării silicei, s-a demonstrat îmbunătățirea performanțelor betonului și totodată posibilitatea sporirii procentului de agregate reciclate utilizate la prepararea acestuia, față de cel indicat în actualele reglementări.
Cuvinte cheie
betoane, micro și nanosilice, agregate reciclate ale betonului, durabilitate
IOANA GOMOIU, MĂDĂLIN ENACHE, SIMONA NEAGU, ROBERT RUGINESCU, MARIA DUMBRĂVICIAN, ILEANA MOHANU, ROXANA COJOC
Rezumat
Biocurățarea picturii murale este o metodă ecologică și se efectuează cu celule bacteriene sau cu enzime și polizaharide de origine microbiană. Acest proces permite îndepărtarea crustelor negre, materialelor organice folosite la restaurarea anterioară și depunerilor organice accidentale sau acumulate în timp. Lipazele produse de bacteria halotolerantă Bacillus sp. BA N P3.3 au fost folosite atât pentru îndepărtarea unor materiale folosite la restaurare (rășina acrilică Paraloid® B72 și Dispersia Transparentă de Cazeină) cât și a depunerilor organice accidentale (ceara de albine, uleiul de floarea soarelui, funingine) de pe suprafața picturii murale. Un nou gel a fost obținut folosind un polizaharid (HG) produs de o bacterie moderat halofilă. Lipaze de origine bacteriană au fost integrate în polizaharidul bacterian (HGE) și apoi au fost aplicate pe suprafața eșantioanelor de frescă timp de 5 ore, respectiv 10 ore. Rezultatele obținute în cazul biocurățării cu lipaze integrate în gelul bacterian sunt mai eficiente decât cele obținute în cazul folosirii esterazelor integrate în Agarart. Intr-o singură etapă de aplicare s-au îndepărtat mai mult de 50% din materialele de restaurare sau depunerile organice existente pe eșantioanele de frescă cu pigment albastru. Eficiența biocurățării a fost evaluată prin examinare directă și microscopie (optică și electronică). Biocurățarea picturii murale cu metaboliți bacterieni este sigură, non-invazivă, fără riscuri și foarte competitivă cu metodele chimice de curățare.
Cuvinte cheie
bacterii halotolerante, biotehnologii pentru restaurare, lipaze bacteriene, lipaze integrate în halohidrogeluri, biocurățarea cu metaboliți bacterieni.
-
Anul
2024
-
Numărul
54 (2)
-
Paginile
101-107
-
Domenii de interes
BIOMATERIALE ȘI BIONANOMATERIALE; SUBSTANȚE, PROCEDURI ȘI DISPOZITIVE PENTRU MEDICINĂ
ALEXANDRU VIȘAN, IULIANA CIURCAN, CRISTINA ILEANA COVALIU – MIERLĂ
Rezumat
Clorura de benzil dimetil tetradecil amoniu (BAC-14) este o sare de amoniu cuaternară utilizată în produsele de dezinfecție din spitale și din industria alimentară. Tehnicile convenționale de epurare sunt inadecvate pentru ei din apele uzate din cauza rezistenței la degradare biologică, a toxicității față de microorganismele benefice și a tendinței de a genera produse secundare dăunătoare. Pentru a aborda aceste probleme, este necesară dezvoltarea unor noi metode eficiente de epurare a apelor care conțin BAC-14 cum ar fi fotocataliza. Oxidarea fotocatalitică avansată oferă eficiență ridicată, adaptabilitate la diferite tipuri de apă uzată, minimizarea substanțelor reziduale și costuri reduse. Studiile au arătat că concentrațiile de BAC-14 în natură variază de la valori nedetectabile la 5,82 μg/L.
Dioxidul de titan (TiO2) este un semiconductor utilizat pe scară largă pentru epurarea apei datorită stabilității fotochimice, fotosensibilității ridicate și disponibilității sale. Fotocatalizatorii pe bază de TiO2 sunt eficienți în adsorbția și degradarea compușilor organici greu de degradat, cum ar fi clorura de benzil dimetil tetradecil amoniu (BAC-C14). Cu toate acestea, în continuare există nevoia studierii acestor metode de eliminare a BAC-urilor din apele uzate în vederea obținerii unor randamente cât mai bune. Procesele avansate de oxidare (AOP) s-au dovedit a fi eficiente în descompunerea BAC, iar în acest articol a fost propusă o nouă tehnică AOP ca alternativă pentru epurarea apelor care conțin BAC-C14. Metoda demonstrează rezultate promițătoare, în special atunci când cantiatea de catalizator TiO2 este ajustată corect la cantitatea apei uzate.
Două concentrații de BAC-C14 au fost testate folosind cantități diferite de catalizator TiO2. Eficiența metodei de epurarea apelor a atins maximum 72,4% pentru o concentrație de detergent de 5 mg/L, și 68,60% utilizând o concentrație de 10 mg/L TiO2. Randamentul obţinut pe parcursul celor 12 ore a atins maximumul de 100% pentru o concentraţie de 5 mg/L de BAC-C14 în apă folosind 0,5 g/L TiO2. Rezultatele au arătat o corelație strânsă între cantitatea de catalizator utilizată în procesul de fotocataliză și eficiența procesului de epurare a apelor. Tehnica de epurare a apelor utilizată în experimente și proiectare experimentală subliniază importanța catalizatorului utilizat în procesul de fotodegradare și relevanța poluanților în apele uzate.
Cuvinte cheie
CUVINTE CHEIE (ROMÂNĂ)
ALEXANDRU VIȘAN, IULIANA CIURCAN, GIGEL PARASCHIV, SORIN ȘTEFAN BIRIȘ, FLORINELA PÎRVU, CRISTINA ILEANA COVALIU – MIERLĂ
Rezumat
Clorura de benzildimetildodecil amoniu (DDBAC) este utilizată pe scară largă atât în aplicații domestice, cât și industriale, ducând la eliberarea lor în stațiile de epurare a apelor și la dispersarea în diverse medii prin evacuarea apelor. DDBAC-urile sunt biodegradabile aerob, dar descompunerea lor este influențată de factori precum structura lor, concentrația de oxigen dizolvat și interacțiunile cu agenții tensioactivi anionici. Dezvoltarea cu succes a unui fotocatalizator depinde de patru componente critice: densitatea situsurilor active, rata recombinării electron-găuri fotoinduse, capacitatea redox și absorbția luminii. Această lucrare prezintă rezultatele obținute prin aplicarea tehnologiei fotocatalitice susținute de semiconductor cu dioxid de titan (TiO2) pentru îndepărtarea DDBAC din apele uzate. Compușii de amoniu cuaternar (QAC) sunt utilizați în mod obișnuit în produsele casnice, în primul rând la fabricarea de balsam și balsam de păr. Sursa principală de QAC în apele de suprafață, sedimente și instalațiile de epuare a apelor este utilizarea industrială și casnică a produselor care conțin QAC. Capacitatea de adsorbție a QAC-urilor în mediu depinde de structura lor, de condițiile de mediu și de caracteristicile sedimentului sau solului. Adsorbția agenților tensioactivi scade semnificativ odată cu introducerea microorganismelor încapsulate în perle de alginat de calciu pentru degradarea QAC-urilor. Procesele avansate de oxidare (AOP), care produc radicali puternic oxidativi ce descompun structurile organice, sunt eficiente pentru descompunerea acestor tipuri de surfactanți. Aceast articol are la bază experimente de laborator desfășurate pentru îndepărtarea prin fotocataliză utilizând nanomateriale de dioxid de titan (TiO2) a poluantului DDBAC (5 mg/L și 10 mg/L) din apele uzate. S-a testat eficiența eliminării surfactantului DDBAC din apele uzate prin fotocataliză pentru două concentrații ale catalizatorului - dioxid de titan (TiO2), respectiv 0.1 g/L si 0.5 g/L. Rezultatele au arătat importanța cantității de TiO2 utilizată în degradarea poluantului DDBAC din apele uzate. Randamentul maxim de epurare a apelor (100%) a fost obținut pentru experimentele în care s-a utilizat 0,5 g/L TiO2 pentru o concentrație de 10 mg/L DDBAC în apele uzate.
Cuvinte cheie
oxidare fotocatalitica avansată, surfactanți, tratarea apelor uzate, fotocataliză
HIBA A. OLEIWI, TAHA H. ABOOD AL-SAADI, NASRI S. M. NAMER
Rezumat
The composition, hydrolytic stability, and mechanical properties, as well as the microstructure of produced geopolymers (as paste and as mortar), were investigated. The manufacturing processes investigated in this study involved green glass powder as raw materials and two types of alkali activators (i.e., NaOH and KOH) solutions. For pastes, different molarity concentrations of alkali activator solutions (N3, N6, N9, K3, K6, and K9) were employed to assess the mechanical properties (compressive strength). N6 and K9 alkali activators were used for mortar preparation, and for comparison, they were considered ordinary Portland cement paste and mortar. Generally, the compressive strength values of paste specimens increase with NaOH and KOH concentrations increasing. It is worth mentioning that N6 and K9-based geopolymer formulas are the best mixtures due to their highest compressive strength as compared with cement paste at the same curing conditions of 7 and 28 days. In addition, for mortar specimens, the compressive strength of N6 mortar is higher than that of K9 specimens for curing times 7 and 28 days. The hydrolytic stability of pastes and mortars was assessed by measuring the compressive strength and weight changes for the specimens before and after immersion in distilled water. It is to be mentioned that for all studied pastes, the compressive strength losses are 30-70%, and for studied mortars, the compressive strength losses are 1-20% compared with cement under the same conditions. Moreover, weight loss is recorded for all geopolymer compositions.
Cuvinte cheie
geopolimeri, deșeuri de sticlă, activator alcalin, rezistență la compresiune, stabilitate hidrolitică
TEODORA RADU, ALEXANDRINA NAN, IOLANDA GANEA, ALEXANDER BUNGE, CRISTINA DIMA, MARINELA GHIȚĂ
Rezumat
Prezentul studiu a avut ca obiectiv obținerea unui mastic bituminos modificat cu deșeuri industriale (ulei menajer rezidual, praf de piatră), destinat utilizării în industria construcțiilor și caracterizarea acestuia din punct de vedere fizico-mecanic. Efectele pe care le are substituirea fillerului din masticul bituminos (50…100% wt.) cu un compozit pe bază de praf de piatră au fost studiate cu ajutorul analizorului mecanic dinamic (DMA) și prin metode standard specifice acestui gen de materiale.
Performanțele determinate prin analiza DMA (modulul de pierdere și stocare, factorul de amortizare) au înregistrat variații minime cu compoziția chimică. Prin compararea proprietăților obținute în intervalul de temperatură 25…75°C, ale masticului bituminos modificat cu adaos de deșeuri cu cele ale unui mastic bituminos disponibil în acest moment pe piață, demonstrează faptul că adaosul de compozit îmbunătățește proprietățile fizico-mecanice, aducând în același timp avantaje economice și ecologice.
Determinarea principalelor caracteristici prin metode standard specifice acestui tip de materiale, precum punctul de înmuiere, densitatea și penetrarea cu ac a demonstrat faptul că cerințele impuse pentru utilizarea în industria materialelor de construcții pentru colmatarea la cald a rosturilor din îmbrăcămințile rutiere sunt îndeplinite.
Cuvinte cheie
deșeu industrial, fler, praf de piatră, analizor mecanic dinamic (DMA), mastic bituminos
Machine learning based prediction of compressive strength in concrete incorporating synthetic fibers
R. TUĞRUL ERDEM, AYBİKE ÖZYÜKSEL ÇİFTÇİOĞLU, ENGİN GÜCÜYEN, ERKAN KANTAR
Rezumat
Different types of fibers are added to the concrete mixture to improve its behavior under different loading cases. This study intends to investigate the compressive strength of concrete cubic samples in which synthetic macro fibers are added in different amounts. For this purpose, a total of 72 cubic samples are produced in the experimental program. Axial pressure test is applied to cubic samples and 7 and 28 days compressive strength values are obtained in the end. However, a lot of effort has been spent to complete the time-consuming laboratory tests. To overcome this situation, four machine learning methods—Xgboost, Random Forest, Decision Tree, and Multiple Linear Regression—are adapted for efficient compressive strength forecasting. Moreover, four metrics are employed for a more meaningful evaluation of models: R2, RMSE, MAE, and MAPE. Remarkably, all models achieved R2 values exceeding 90%, with Xgboost notably reaching an impressive R2 value of 97%. This highlights the effectiveness of integrating machine learning in predicting compressive strength, offering a viable alternative to traditional laboratory tests. Incorporating the Shapley Additive exPlanation (SHAP) method, the study provides a detailed analysis of the models interpretability. SHAP analysis revealed that "Day" and "Fiber" have been identified as crucial features influencing compressive strength predictions. Localized SHAP analyses for specific samples further enhanced the understanding of individual predictions, emphasizing the practicality and transparency of machine learning in structural engineering. The promising results of this study indicate the potential for further advancements in enhancing performance, utilizing machine learning insights.
Cuvinte cheie
beton, fibre sintetice, rezistență la compresiune, metode de învățare mașina, Xgboost
TAIZHI XIANG, PENG ZHAO, WEIXING HOU, HAIYOU SHEN, ZIQUAN ZHAI, JINYUAN WANG, XINCHAO YE
Rezumat
The development of Sea Water Sea Sand Concrete (SWSSC) holds critical importance for maritime engineering, especially given China s extensive marine resources and the potential they represent. Despite its promise, the utilization of SWSSC has been impeded by the corrosive nature of certain ions present within its constituents. The depletion of freshwater river sand coupled with advancements in construction material technology has reignited interest in SWSSC, prompting a reassessment of its viability. This review delineates the achievements in developing SWSSC, examining both the microstructural and macroscopic properties of key Supplementary Cementitious Materials (SCMs) such as seawater, sea sand, cement, fibers, and mineral admixtures. Each material s benefits and drawbacks are critically analyzed, with a focus on how they influence the concrete s durability and structural integrity. Furthermore, the review identifies existing gaps in research and offers direction for future investigations aimed at overcoming the challenges posed by corrosive elements and optimizing material properties for enhanced performance. The integration of innovative materials and techniques is proposed as a means to advance the practical application of SWSSC in building resilient marine infrastructure.
Cuvinte cheie
Beton din nisip de apa de mare (SWSSC), ciment, materiale cimentitice suplimentare (SCMs), fibre