Characteristics of selected mechanical parameters of the resin-based conglomerate

openaccess, Vol. 639 (11) 2025 / piątek, 21 listopada, 2025

Charakterystyka wybranych parametrów mechanicznych konglomeratu na osnowie żywicznej

(Open Access)

DOI: 10.15199/33.2025.11.14

citation/cytuj: Major M., Kalinowski J., Kosiń M. Characteristics of selected mechanical parameters of the resin-based conglomerate. Materiały Budowlane. 2025. Volume 639. Issue 11. Pages 134-142. DOI: 10.15199/33.2025.11.14

The aim of the study was to determine the influence of aggregate composition on the mechanical properties of resin- -based conglomerate. The tests used three-component aggregate mixtures with different proportions of grain fractions and a two- -component epoxy resin. Conglomerate samples were prepared according to the established recipe and then subjected to compressive and bending strength tests. Analysis of the results showed that the greatest influence on the mechanical parameters is the void content of the mixture – the lower the void content, the higher the strength of the material. Conglomerates with optimized granulation achieved compressive strength values exceeding 64 MPa and bending resistance above 26 MPa. The obtained results confirm that the selection of the appropriate aggregate grain size is crucial for the design of composites with high strength parameters. Due to their favorable functional properties, the analyzed conglomerates can be widely used in civil engineering as an alternative to classic concrete mixtures.

W artykule opisano wpływ składu kruszywa na właściwości mechaniczne konglomeratu na osnowie żywicznej. W badaniach wykorzystano trzykomponentowe mieszanki kruszywa o różnych proporcjach frakcji ziarnowych oraz dwuskładnikową żywicę epoksydową. Próbki konglomeratu wykonano zgodnie z ustaloną recepturą, a następnie przeprowadzono testy wytrzymałościowe na ściskanie i zginanie. Analiza wyników wykazała, że największy wpływ na parametry mechaniczne ma jamistość mieszanki – im mniejsza, tym większa wytrzymałość materiału. Konglomeraty o zoptymalizowanej granulacji osiągały wytrzymałość na ściskanie przekraczającą 64 MPa i na zginanie większą od 26 MPa. Potwierdza to, że dobór odpowiedniego uziarnienia kruszywa jest kluczowy przy projektowaniu kompozytów o dużej wytrzymałości. Ze względu na korzystne właściwości użytkowe, analizowane konglomeraty mogą być powszechnie stosowane w inżynierii lądowej jako alternatywa klasycznych mieszanek betonowych.
resin conglomerate; composites; aggregate; voids; composition optimization; compressive strength; bending strength.

konglomerat żywiczny; kompozyty; kruszywo; jamistość; optymalizacja składu; wytrzymałość na ściskanie; wytrzymałość na zginanie.
  1. Uddin N. (red.). Developments in Fiber-Reinforced Polymer (FRP) Composites for Civil Engineering, Woodhead Publishing, 2013.
  2. Gibson RF. Principles of Composite Material Mechanics. 2016; 4. wydanie, CRC Press.
  3. CallisterWD, Rethwisch DG. Materials Science and Engineering:An Introduction, 9. wydanie, Wiley, 2014.
  4.  Chawla KK. CompositeMaterials: Science and Engineering. 2012; 3. wydanie, Springer.
  5. Blagojević J, Stojanović B, Radojević Z, et al. A Review to Cast Polymer Composite Materials for Interior Environments, Applied Engineering Letters. 2020; Vol. 5, No. 1.
  6. Sałasińska K, Ryszkowska J. (2015).Właściwości kompozytów polimerowo- drzewnych wykonanych z odpadów pozyskanych z przemysłumeblarskiego oraz budowlanego. Kompozyty (Composites), 15 (2), 2009.
  7. González C, Vilatela JJ, Molina-Aldareguía JM, Lopes CS, LLorca J. Structural composites for multifunctional applications: current challenges and future trends. Progress in Materials Science, Elsevier, 2017.
  8.  Li X, Zhang J, Zhang L, Ruiz de Luzuriaga A, Rekondo A, Wang D.-Y. Recyclable flame-retardant epoxy composites based on disulfide bonds: Flammability and recyclability. Composites Communications, Elsevier, 2021.
  9.  PSA Laboratory Furniture, Epoxy Resin Countertops, https://www.psalaboratory- furniture.com/epoxy-resin-countertops, dostęp: 16.05.2025.
  10.  Stonhard, Epoxy Flooring Systems, https://www.stonhard.com/products/ epoxy-flooring/, dostęp: 16.05.2025.
  11. Concord Terrazzo Company, TERRAZZCO Brand Epoxy Resin, https://terrazzco.com/epoxy-resin/, dostęp: 16.05.2025.
  12.  AbdulbaqiAS,AlsultanQH, Panesai IY, et al. Innovative CompositeMaterials for Improving Structural Integrity and Longevity in Civil Engineering Applications, KHWARIZMIA. 2023.
  13.  Yin J, Zhang J,Wang T,WangW. Influence ofAggregateMoisture Content on the Mechanical Properties of Resin Mineral Composite, Polymer Composites, Wiley, 2016.
  14.  AbdellahMY, AbdelhaleemA, Alnaser IA, Abdel-Jaber GT, Abdal-hay A. Flexural, Compression and Fracture Properties of Epoxy Granite as a Cost-Effective Structural Material: New Machine Element Foundation, AIMS Materials Science, AIMS Press, 2021.
  15. LogońD, Schabowicz K, Wróblewski K. Assessment of the Mechanical Properties of ESD Pseudoplastic Resins for Joints in Working Elements of Concrete Structures. Materials, MDPI. 2020; 13 (11).
  16.  Zheng S, Lucas PA. Understanding Chemical Resistance in Epoxy Systems, Coatings World, 2020.
  17. www.https://www.techniart.pl/, dostęp: 16.05.2025.
  18.  Gorzelak G, Halbiniak J, Langier B. Przewodnik do technologii betonów i zapraw, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej. Częstochowa, 2005.
  19. Jamroży Z. Beton i jego technologie, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2010.
  20. PN-EN 933-1:2012 Badania geometrycznych właściwości kruszyw – Część 1: Oznaczanie składu ziarnowego – Metoda przesiewania, Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa, 2012.
  21.  PN-EN 1097-3:2000 Badania mechanicznych i fizycznych właściwości kruszyw – Część 6: Oznaczanie gęstości nasypowej i jamistości, Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa, 2000.
  22.  Major M, Kalinowski J, Kosiń M. Wytrzymałość na rozciąganie elementów drukowanych z materiałów ABS, PA6+CF15, PA12+CF15. Materiały Budowlane. 2022; 10: 82 ÷ 85.
  23. Major M, Kalinowski J, Kosiń M. Właściwości mechaniczne ceowych profili zimnogiętych wzmocnionych przestrzennymi wkładkami wykonanymi w technologii druku 3D, Monografia, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej. 2025.
  24. PN-EN 14617-15:2005, Konglomeraty kamienne – Metody badań – Część 15: Oznaczanie wytrzymałości na ściskanie, Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa, 2005.
  25.  PN-EN 14617-2:2016-07E, Konglomeraty kamienne – Metody badań – Część 2: Oznaczanie wytrzymałości na zginanie.
dr hab. inż. Maciej Major, prof. PCz, Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0001-5114-7932
dr inż. Jarosław Kalinowski, Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0001-8922-4788
dr inż. Mariusz Kosiń, Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0003-2683-7784

dr inż. Mariusz Kosiń, Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0003-2683-7784

Correspondence address: mariusz.kosin@pcz.pl

Full paper:

DOI: 10.15199/33.2025.11.14

Article in PDF file

Received: 14.07.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 14.07.2025 r.
Revised: 01.09.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 01.09.2025 r.
Published: 21.11.2025 / Opublikowano: 21.11.2025 r.