Zaštita Materijala 3. 2026

---

Enhancement of concrete properties using banana fibers and banana leaf ash: A sustainable approach

Abstract

The current study synthesizes current research on the incorporation of banana fibers and banana leaf ash (BLA) in concrete, focusing on their potential to replace conventional materials partially and enhance concrete environmental footprint. The banana leaf ash was substituted partially for cement at proportions of 5%, 10%, 15%, 20% and 25% respectively, and banana fibers were also added to the concrete at proportions of 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4% and 0.5% respectively. The optimised proportions of banana leaf ash and banana fiber were found out. The incorporation of BLA at an optimum percentage of 10% by weight of cement has enhanced compressive strength by 15.5%, split tensile strength by 5.74%, and reduced the rate of water absorption. The results highlighted that optimal proportions of banana fibers can significantly enhance the tensile properties of concrete, making it less prone to cracking and more durable under tensile load.

Keywords: Sustainable concrete, strength of concrete, durability of concrete, banana fibre, banana leaf ash, natural fibres, eco-friendly construction

More >>>

 

Unapređenje svojstva betona korišćenjem vlakana banana i pepela lista banana: održivi pristup

Izvod

Sadašnja studija sintetiše trenutna istraživanja o ugrađivanju vlakana banane i pepela od lista banane (BLA) u beton, fokusirajući se na njihov potencijal da delimično zamene konvencionalne materijale i poboljšaju uticaj betona na životnu sredinu. Pepeo od lista banane je delimično zamenjen cementom u proporcijama od 5%, 10%, 15%, 20% i 25% respektivno, a takođe su dodata vlakna banane u betonu u proporcijama od 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4% i 0,5% respektivno. Otkrivene su optimalne proporcije pepela od lista banane i vlakana banane. Ugradnja BLA u optimalnom procentu od 10% težine cementa povećala je čvrstoću na pritisak za 15,5%, zateznu čvrstoću za 5,74% i smanjila stopu upijanja vode. Rezultati su naglasili da optimalne proporcije vlakana banane mogu značajno poboljšati zatezna svojstva betona, čineći ga manje sklonim pucanju i izdržljivijim pod zateznim opterećenjem.

Ključne reči: Održivi beton, čvrstoća betona, trajnost betona, vlakna banane, pepeo od lista banane, prirodna vlakna, ekološka konstrukcija

Dalje >>>

---

Chemical and thermal analysis of flax, aramid, and aluminum for HDPE composites in protective helmets

Abstract

An increasing interest in the use of sustainable materials as reinforcements in polymer composites is observed, including for ballistic helmets used by the military forces. Typical examples are natural lignocellulosic fibers (NLFs), applied as reinforcement of lightweight, economical, and environmentally friendly composites compared to synthetic fibers such as glass, carbon, and aramid. Their physical and mechanical properties vary according to the origin and characteristics of the fibers, influencing their applications. Hybridization enhances the properties of composites, leading to the investigation of various reinforcement materials. The present study characterizes aluminum, as well as fabrics of flax, a NLF, and aramid, combined with high-density polyethylene (HDPE), as the composite matrix using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), and differential scanning calorimetry (DSC) for possible application as hybrid composites. In the FTIR analysis, the materials presented functional groups compatible with those described in the literature. Additionally, aramid and HDPE showed higher crystallinity values of approximately 69% and 83%, respectively. From TGA and DSC results, it was possible to determine the individual working temperature of the materials, which was about 200 °C, and consider it for the possible composites. These findings are compatible with the requirements for ballistic helmets associated with radiological protections.

Keywords: Characterization; Fourier Transform Infrared Spectroscopy; X-Ray Diffractogram; Thermogravimetric Analysis; Differential Scanning Calorimetry

More >>>

 

Hemijska i termička analiza lana, aramida i aluminijuma za HDPE kompozite u zaštitnim šlemovima

Izvod

Uočava se sve veće interesovanje za upotrebu održivih materijala kao ojačanja u polimernim kompozitima, uključujući i balističke šlemove koje koriste vojne snage. Tipični primeri su prirodna lignocelulozna vlakna (NLF), koja se primenjuju kao ojačanje laganih, ekonomičnih i ekološki prihvatljivih kompozita u poređenju sa sintetičkim vlaknima kao što su staklo, ugljenik i aramid. Njihova fizička i mehanička svojstva variraju u zavisnosti od porekla i karakteristika vlakana, što utiče na njihovu primenu. Hibridizacija poboljšava svojstva kompozita, što dovodi do istraživanja različitih materijala za ojačanje. Ova studija karakteriše aluminijum, kao i tkanine od lana, NLF i aramida, kombinovane sa polietilenom visoke gustine (HDPE), kao matricu kompozita koristeći infracrvenu spektroskopiju sa Furijeovom transformacijom (FTIR), difrakciju X-zraka (XRD), termogravimetrijsku analizu (TGA) i diferencijalnu skenirajuću kalorimetriju (DSC) za moguću primenu kao hibridni kompoziti. U FTIR analizi, materijali su pokazali funkcionalne grupe kompatibilne sa onima opisanim u literaturi. Pored toga, aramid i HDPE su pokazali veće vrednosti kristalnosti od približno 69% i 83%, respektivno. Na osnovu rezultata TGA i DSC analize, bilo je moguće odrediti pojedinačnu radnu temperaturu materijala, koja je bila oko 200 °C, i uzeti je u obzir za moguće kompozite. Ovi nalazi su kompatibilni sa zahtevima za balističke kacige povezanim sa radiološkom zaštitom.

Ključne reči: Karakterizacija; Furijeova transformaciona infracrvena spektroskopija; rendgenski difraktogram; termogravimetrijska analiza; diferencijalna skenirajuća kalorimetrija

Dalje >>>

---

Impact of Rexidin SRS mouthwash on the corrosion characteristics of Ni-Cr orthodontic wire submerged in artificial saliva

Abstract

Teeth that are properly aligned are considered attractive; however, some individuals possess naturally irregular teeth alignment. To address this issue, orthodontists utilize wires. Once the wires are installed, patients consume a variety of foods, drink beverages, and take tablets orally, which may pose a risk to the wires. Additionally, the wires are susceptible to corrosion when they come into contact with saliva. This study examined the corrosion resistance of orthodontic wires made from thermo-active alloy in artificial saliva, both with and without the inclusion of Rexidin SRS mouthwash, through a polarization analysis. The corrosion characteristics of the Ni-Cr alloy were evaluated for two systems: the Artificial Saliva system and the Artificial Saliva combined with Rexidin SRS mouthwash system. The experiment involved measuring Linear Polarization Resistance (LPR) and corrosion current values. The study produced the subsequent results. The ranking of corrosion resistance in Ni-Cr alloy orthodontic wire is as follows: Artificial Saliva > Artificial Saliva in conjunction with Rexidin SRS mouthwash. This indicates that individuals using Ni-Cr orthodontic wire ought to avoid the use of Rexidin SRS mouthwash.

Keywords: Corrosion resistance, orthodontic wire, Ni-Cr, artificial saliva, Rexidin SRS mouthwash

More >>>

 

Uticaj tečnosti za ispiranje usta Rexidin SRS na korozivne karakteristike Ni-Cr ortodontske žice potopljene u veštačku pljuvačku

Izvod

Zubi koji su pravilno poravnati smatraju se atraktivnim; međutim, neke osobe imaju prirodno nepravilno poravnanje zuba. Da bi rešili ovaj problem, ortodonti koriste žice. Nakon postavljanja žica, pacijenti konzumiraju raznovrsnu hranu, piju napitke i uzimaju tablete oralno, što može predstavljati rizik za žice. Pored toga, žice su podložne koroziji kada dođu u kontakt sa pljuvačkom. Ova studija je ispitala otpornost na koroziju ortodontskih žica napravljenih od termoaktivne legure u veštačkoj pljuvački, sa i bez uključivanja tečnosti za ispiranje usta Rexidin SRS, putem analize polarizacije. Karakteristike korozije Ni-Cr legure su procenjene za dva sistema: sistem veštačke pljuvačke i sistem veštačke pljuvačke u kombinaciji sa Rexidin SRS sistemom za ispiranje usta. Eksperiment je obuhvatio merenje linearne otpornosti na polarizaciju (LPR) i vrednosti struje korozije. Studija je dala sledeće rezultate. Rangiranje otpornosti na koroziju ortodontske žice od legure Ni-Cr je sledeće: Veštačka pljuvačka > Veštačka pljuvačka u kombinaciji sa tečnošću za ispiranje usta Rexidin SRS. Ovo ukazuje da osobe koje koriste Ni-Cr ortodontsku žicu treba da izbegavaju upotrebu tečnosti za ispiranje usta Rexidin SRS.

Ključne reči: Otpornost na koroziju, ortodontska žica, Ni-Cr, veštačka pljuvačka, tečnost za ispiranje usta Rexidin SRS

Dalje >>>

---

Kinetic study, surface characterization, and corrosion inhibition of mild steel in acidic media using septrin and flagyl

Abstract

Over the years, there has been increasing interest in the use of pharmaceutical compounds as corrosion inhibitors owing to their eco-friendly nature and their high efficiency in inhibiting corrosion in metallic materials. The corrosion inhibition effectiveness of the two drugs, septrin and flagyl, on mild steel in a 2 M HCl solution at 30 °C for different exposure times of 48, 96, 144, 192, and 240 hrs is studied. In the research work, the main objectives focused on adsorption behavior and the kinetics process. The weight-loss method showed that Septrin had an inhibition efficiency (IE) value of 97.7%, and Flagyl had an IE value of 76.7%. This means that both of them were effective at reducing corrosion in the acidic medium. The isothermal models, the free energy of adsorption values, suggest physisorption for both drugs and show the nature of the interaction between the inhibitor molecules and the metal surface. Kinetic studies further indicated that mild steel exhibits a longer half-life in the presence of septrin compared to flagyl, suggesting superior protection. Also, the scanning electron microscopy (SEM) analysis confirmed the presence of a protective film on the steel surface, which averted further corrosion on the steel. This research highlights the promising use of Septrin and Flagyl as corrosion inhibitors for mild steel in acidic conditions.

Keywords: Gravimetric technique, inhibition efficiency, inhibitory drugs, physisorption mechanism, adsorption mechanism, protective film, dissolution

 

More >>>

 

Kinetička studija, karakterizacija površine i inhibicija korozije mekog čelika u kiselim sredinama upotrebom septrina i flagila

Izvod

Tokom godina, raste interesovanje za upotrebu farmaceutskih jedinjenja kao inhibitora korozije zbog njihove ekološki prihvatljive prirode i visoke efikasnosti u inhibiciji korozije u metalnim materijalima. Proučava se efikasnost inhibicije korozije dva leka, septrina i flagila, na mekom čeliku u rastvoru 2 M HCl na 30 °C za različita vremena izlaganja od 48, 96, 144, 192 i 240 sati. U istraživačkom radu, glavni ciljevi su bili usmereni na ponašanje adsorpcije i kinetički proces. Metoda gubitka težine pokazala je da je Septrin imao vrednost efikasnosti inhibicije (IE) od 97,7%, a Flagil je imao vrednost IE od 76,7%. To znači da su oba bila efikasna u smanjenju korozije u kiseloj sredini. Izotermni modeli, vrednosti slobodne energije adsorpcije, sugerišu fizisorpciju za oba leka i pokazuju prirodu interakcije između molekula inhibitora i površine metala. Kinetičke studije su dodatno pokazale da meki čelik pokazuje duže vreme poluraspada u prisustvu septrina u poređenju sa flagilom, što ukazuje na superiornu zaštitu. Takođe, analiza skenirajućom elektronskom mikroskopijom (SEM) potvrdila je prisustvo zaštitnog filma na površini čelika, što je sprečilo dalju koroziju čelika. Ovo istraživanje ističe obećavajuću upotrebu septrina i flagila kao inhibitora korozije za meki čelik u kiselim uslovima.

Ključne reči: Gravimetrijska tehnika, efikasnost inhibicije, inhibitorni lekovi, mehanizam fizisorpcije, mehanizam adsorpcije, zaštitni film, rastvaranje

Dalje >>>

---

Influence of aggregate–binder and water–binder ratios on pervious concrete properties: An RSM approach

Abstract

Traditional concrete pavements are impermeable in nature and they do not allow water to enter into the ground during the rainy season. Pervious concrete is a special type of concrete used in the construction industry, offering a sustainable solution for stormwater management and groundwater recharge. This research focuses on Response Surface Methodology (RSM) with a Box-Behnken design to systematically evaluate different parameters such as aggregate size, quantities of ordinary Portland cement (OPC), Portland Pozzolana Cement (PPC), and coarse aggregate content for analysing their influence on the mechanical performance of pervious concrete mixes. Through comprehensive testing and statistical analysis, the study uncovers complex interactions of the mix components, facilitating the identification of optimal formulations to achieve a balance between strength and sustainability for diverse applications. The main aim of the present study is to examine the properties of pervious concrete with varying Aggregate Binder (A/B) and Water Binder (W/B) ratios ranging from 3–2.9 and 0.3–0.35. All the mixes were tried with OPC and PPC binders using aggregate sizes of 6.3 mm, 9.4 mm, and 12.5 mm, respectively. Test results proved that the mix containing more binder content with a higher water-cement ratio (M9) showcased higher mechanical strength properties than other mixes (M1–M8) due to enriched paste coating around the aggregate surface. Mix M1 showed higher permeability and porosity due to a lower binder quantity, while the adequate water-cement ratio resulted in a slower hydration process and more void formation. Better strength properties were observed in smaller aggregates, which was attributed to a dense microstructure. An increase in aggregate size resulted in a decrease in strength, whereas permeability and porosity increased.

Keywords: Response Surface Methodology (RSM), Aggregate Binder (A/B) Ratio, Water Binder (W/B) Ratio, Pervious Concrete (PC), Aggregate Size (AS)

More >>>

 

Uticaj odnosa agregat–vezivo i voda–vezivo na svojstva propusnog betona: RSM pristup

Izvod

Tradicionalni betonski kolovozi su nepropusni po prirodi i ne dozvoljavaju vodi da prodre u zemlju tokom kišne sezone. Propusni beton je posebna vrsta betona koja se koristi u građevinskoj industriji i nudi održivo rešenje za upravljanje oborinskim vodama i obnavljanje podzemnih voda. Ovo istraživanje se fokusira na metodologiju površine odziva (RSM) sa Box-Behnken dizajnom kako bi se sistematski procenili različiti parametri kao što su veličina agregata, količine običnog portland cementa (OPC), portland pocolana cementa (PPC) i sadržaj krupnog agregata za analizu uticaja na mehaničke performanse propusnih betonskih mešavina. Kroz sveobuhvatno testiranje i statističku analizu, studija otkriva složene interakcije komponenti mešavine, olakšavajući identifikaciju optimalnih formulacija za postizanje ravnoteže između čvrstoće i održivosti za različite primene. Glavni cilj ove studije jeste proučavanje svojstava propusnog betona sa različitim odnosom agregata i veziva (A/B) i vode i veziva (W/B) u rasponu od 3–2,9 i 0,3–0,35. Sve mešavine su isprobane sa OPC i PPC vezivima koristeći veličine agregata od 6,3 mm, 9,4 mm i 12,5 mm, respektivno. Rezultati ispitivanja su pokazali da mešavina koja sadrži veći sadržaj veziva sa višim odnosom vode i cementa (M9) pokazuje veća mehanička svojstva čvrstoće od drugih mešavina (M1–M8) zbog obogaćenog premaza paste oko površine agregata. Mešavina M1 pokazala je veću propustljivost i poroznost zbog manje količine veziva, a adekvatan odnos vode i cementa rezultirao je sporijom brzinom procesa hidratacije i većim formiranjem šupljina. Bolja svojstva čvrstoće primećena su kod agregata manje veličine, što se pripisuje gustoj mikrostrukturi. Povećanje veličine agregata dovodi do smanjenja čvrstoće, dok se propustljivost i poroznost povećavaju.

Ključne reči: Metodologija površine odziva (RSM), odnos agregata i veziva (A/B), odnos vode i veziva (W/B), propusni beton (PC), veličina agregata (AS)

Dalje >>>

---

Analysis of thermally treated “plastic-pozzolanic” modified mortars and their mechanical properties

Abstract

The recycling of plastic waste in construction materials offers a potential pathway toward sustainability while improving thermal performance. This study examines mortars in which natural sand is partially replaced by thermally treated PET waste by a natural source (pozzolan). Three phases were conducted: (i) experimental determination of compressive strength, Young’s modulus, and thermal conductivity at different LCA replacement levels; (ii) homogenization analysis to estimate equivalent elastic and thermal parameters, compared with literature data; and (iii) numerical simulations of heat transfer through simply supported beams with 2 cm and 4 cm coatings. The results indicate that thermally treated PET incorporation reduces compressive strength relative to the control mortar, though values remain sufficient for non-structural applications such as finishing mortars (e.g., 22 MPa at 100% substitution). In contrast, thermal performance improved significantly, with conductivity decreasing from 1.5 to 0.71 W/m·K, leading to enhanced resistance to heat transfer. These findings demonstrate the potential of thermally treated PET-modified mortars as eco-efficient materials that combine adequate mechanical capacity with excellent thermal comfort.

Keywords: Plastic waste, mortar, thermomechanical properties, deflection, heat transfer

More >>>

 

Analiza termički obrađenih „plastično-pucolanskih“ maltera i njihovih mehaničkih svojstava

Izvod

Reciklaža plastičnog otpada u građevinskim materijalima nudi potencijalni put ka održivosti, uz poboljšanje termičkih performansi. Ova studija ispituje maltere u kojima je prirodni pesak delimično zamenjen termički tretiranim PET otpadom iz prirodnog izvora (pucolan). Sprovedene su tri faze: (i) eksperimentalno određivanje čvrstoće na pritisak, Jangovog modula i toplotne provodljivosti na različitim nivoima zamene LCA; (ii) analiza homogenizacije za procenu ekvivalentnih elastičnih i termičkih parametara, u poređenju sa podacima iz literature; i (iii) numeričke simulacije prenosa toplote kroz jednostavno oslonjene grede sa premazima od 2 cm i 4 cm. Rezultati pokazuju da ugradnja termički tretiranog PET-a smanjuje čvrstoću na pritisak u odnosu na kontrolni malter, iako vrednosti ostaju dovoljne za nekonstrukcijske primene kao što su završni malteri (npr. 22 MPa pri 100% zamene). Nasuprot tome, termičke performanse su se značajno poboljšale, sa provodljivošću smanjenom sa 1,5 na 0,71 W/m·K, što dovodi do poboljšane otpornosti na prenos toplote. Ovi nalazi pokazuju potencijal termički tretiranih PET-modifikovanih maltera kao ekološki efikasnih materijala koji kombinuju adekvatan mehanički kapacitet sa odličnim termičkim komforom.

Ključne reči: Plastični otpad, malter, termomehanička svojstva, ugib, prenos toplote

Dalje >>>

---

Production of liquid fuel by pyrolysis of waste polyolefins

Abstract

Growth in the manufacture of easily accessible oil, the main source of high-energy liquid transportation fuels, will not match the projected rate of demand growth, especially in developing countries. Waste polyolefins can replace part of fossil petroleum as a feedstock for liquid fuel. The article considers technical and technological solutions for the utilization of polyolefins, primarily low-density polyethylene (LDPE) and polypropylene (PP), into liquid fuel using slow pyrolysis in a flow reactor at a temperature of 590 °C and pressure of 1.0 MPa. The reactor design allowed the removal of volatiles from the reaction zone in accordance with the Le Chatelier-Brown principle, and the yield of liquid products from LDPE reached 55.9–93.5%. The thermogravimetric and chromatography-mass-spectrometry characteristics of the obtained plastic-derived fuel oil were close to the corresponding characteristics of kerosene and diesel fuels. Gross calorific values of plastic-derived fuel samples were also close to those of conventional mineral-derived liquid fuels. Thus, liquid fuels produced by pyrolysis of waste polyolefins can be a credible source of energy for isolated built-environment areas with low own energy resources.

Keywords: Liquid fuel, polyolefins, slow pyrolysis, waste plastics

More >>>

 

Proizvodnja tečnog goriva pirolizama otpadnih poliolefina

Izvod

Rast proizvodnje lako dostupne nafte, glavnog izvora visokoenergetskih tečnih goriva za transport, neće odgovarati projektovanoj stopi rasta potražnje, posebno u zemljama u razvoju. Otpadni poliolefini mogu zameniti deo fosilne nafte kao sirovine za tečno gorivo. Rad razmatra tehnička i tehnološka rešenja za korišćenje poliolefina, prvenstveno polietilena niske gustine (LDPE) i polipropilena (PP), u tečno gorivo korišćenjem spore pirolize u protočnom reaktoru na temperaturi od 590 °C i pritisku od 1,0 MPa. Dizajn reaktora omogućio je uklanjanje isparljivih materija iz reakcione zone u skladu sa Le Šatelje-Braunovim principom, a prinos tečnih proizvoda iz LDPE dostigao je 55,9–93,5%. Termogravimetrijske i hromatografsko-maseno-spektrometrijske karakteristike dobijenog lož ulja iz plastike bile su bliske odgovarajućim karakteristikama kerozina i dizel goriva. Bruto kalorijske vrednosti uzoraka goriva iz plastike takođe su bile bliske onima za konvencionalna tečna goriva iz minerala. Stoga, tečna goriva proizvedena pirolizom otpadnih poliolefina mogu biti kredibilan izvor energije za izolovane izgrađene sredine sa niskim sopstvenim energetskim resursima.

Ključne reči: Tečno gorivo, poliolefini, spora piroliza, otpadna plastika

Dalje >>>

---

Algal synthesis of metal-based nanoparticles for corrosion protection and adsorption: A review

Abstract

The biosynthesis of metal oxide nanoparticles (MONPs) using algal extracts has gained considerable attention as a green and sustainable strategy for both corrosion protection and adsorption-based remediation. Algal metabolites—particularly polysaccharides, proteins, phenolics and pigments—act as natural reducing, capping and stabilizing agents, offering a renewable alternative to toxic chemical methods. Recent reports highlight that differences in algal species (green, brown, red, and cyanobacteria) significantly influence nanoparticle morphology, crystallinity and surface functionality by subjecting them to characterization techniques: scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometry (XRD) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), respectively, which in turn dictate their protective and adsorptive performance. Advances in ZnO, CuO and Fe₃O₄ nanoparticles synthesized via algal extracts demonstrate notable corrosion inhibition efficiencies (>90% in some acidic and saline environments) through mechanisms such as barrier film formation, charge transfer resistance, and passivation. Parallel studies show high adsorption capacities for heavy metals (Pb²⁺, Cd²⁺, Cr⁶⁺) and organic dyes, attributed to nanoparticle porosity, surface charge modulation, and bio-derived functional groups. Novel contributions from recent literature emphasize the dual functionality of these nanomaterials, highlighting not only their corrosion resistance and adsorption efficiency but also their tunability through controlled synthesis parameters such as pH, precursor concentration and algal species selection. Together, these insights position algal-mediated MONPs as promising candidates for eco-friendly material science innovations in corrosion management and wastewater purification technologies.

Keywords: Algae, Metal oxide nanoparticles (MONPs), Green nanoparticle synthesis, Eco-friendly materials, Corrosion protection, Adsorption, Metal surface coating

More >>>

 

Sinteza nanočestica na bazi metala pomoću algi za zaštitu od korozije i adsorpciju: pregled

Izvod

Biosinteza nanočestica metalnih oksida (MONP) korišćenjem ekstrakata algi privukla je značajnu pažnju kao zelena i održiva strategija za zaštitu od korozije i sanaciju zasnovanu na adsorpciji. Metaboliti algi — posebno polisaharidi, proteini, fenoli i pigmenti — deluju kao prirodni agensi za redukciju, pokrivanje i stabilizaciju, nudeći obnovljivu alternativu toksičnim hemijskim metodama. Nedavni izveštaji ističu da razlike u vrstama algi (zelene, smeđe, crvene i cijanobakterije) značajno utiču na morfologiju, kristalnost i funkcionalnost površine nanočestica podvrgavanjem tehnikama karakterizacije: skenirajuća elektronska mikroskopija (SEM), rendgenska difraktometrija (XRD) i Furijeova transformaciona infracrvena spektroskopija (FT-IR), respektivno, što zauzvrat diktira njihove zaštitne i adsorptivne performanse. Napredak u sintetisanju ZnO, CuO i Fe₃O₄ nanočestica putem ekstrakata algi pokazuje značajnu efikasnost inhibicije korozije (>90% u nekim kiselim i slanim sredinama) kroz mehanizme kao što su formiranje barijernog filma, otpornost na prenos naelektrisanja i pasivacija. Paralelne studije pokazuju visok kapacitet adsorpcije za teške metale (Pb²⁺, Cd²⁺, Cr⁶⁺) i organske boje, što se pripisuje poroznosti nanočestica, modulaciji površinskog naelektrisanja i biološki izvedenim funkcionalnim grupama. Novi doprinosi iz novije literature naglašavaju dvostruku funkcionalnost ovih nanomaterijala, ističući ne samo njihovu otpornost na koroziju i efikasnost adsorpcije, već i njihovu podesivost kroz kontrolisane parametre sinteze kao što su pH, koncentracija prekursora i izbor vrsta algi. Zajedno, ovi uvidi pozicioniraju algama posredovane MONP kao obećavajuće kandidate za ekološki prihvatljive inovacije u nauci o materijalima u tehnologijama upravljanja korozijom i prečišćavanja otpadnih voda.

Ključne reči: Alge, nanočestice metalnih oksida (MONP), sinteza zelenih nanočestica, ekološki prihvatljivi materijali, zaštita od korozije, adsorpcija, premaz metalne površine

Dalje >>>

---

Algal synthesis of metal-based nanoparticles for corrosion protection and adsorption: A review

Abstract

The biosynthesis of metal oxide nanoparticles (MONPs) using algal extracts has gained considerable attention as a green and sustainable strategy for both corrosion protection and adsorption-based remediation. Algal metabolites—particularly polysaccharides, proteins, phenolics and pigments—act as natural reducing, capping and stabilizing agents, offering a renewable alternative to toxic chemical methods. Recent reports highlight that differences in algal species (green, brown, red, and cyanobacteria) significantly influence nanoparticle morphology, crystallinity and surface functionality by subjecting them to characterization techniques: scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometry (XRD) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), respectively, which in turn dictate their protective and adsorptive performance. Advances in ZnO, CuO and Fe₃O₄ nanoparticles synthesized via algal extracts demonstrate notable corrosion inhibition efficiencies (>90% in some acidic and saline environments) through mechanisms such as barrier film formation, charge transfer resistance, and passivation. Parallel studies show high adsorption capacities for heavy metals (Pb²⁺, Cd²⁺, Cr⁶⁺) and organic dyes, attributed to nanoparticle porosity, surface charge modulation, and bio-derived functional groups. Novel contributions from recent literature emphasize the dual functionality of these nanomaterials, highlighting not only their corrosion resistance and adsorption efficiency but also their tunability through controlled synthesis parameters such as pH, precursor concentration and algal species selection. Together, these insights position algal-mediated MONPs as promising candidates for eco-friendly material science innovations in corrosion management and wastewater purification technologies.

Keywords: Algae, Metal oxide nanoparticles (MONPs), Green nanoparticle synthesis, Eco-friendly materials, Corrosion protection, Adsorption, Metal surface coating

 

More >>>

 

Sinteza nanočestica na bazi metala pomoću algi za zaštitu od korozije i adsorpciju: pregled

Izvod

Biosinteza nanočestica metalnih oksida (MONP) korišćenjem ekstrakata algi privukla je značajnu pažnju kao zelena i održiva strategija za zaštitu od korozije i sanaciju zasnovanu na adsorpciji. Metaboliti algi — posebno polisaharidi, proteini, fenoli i pigmenti — deluju kao prirodni agensi za redukciju, pokrivanje i stabilizaciju, nudeći obnovljivu alternativu toksičnim hemijskim metodama. Nedavni izveštaji ističu da razlike u vrstama algi (zelene, smeđe, crvene i cijanobakterije) značajno utiču na morfologiju, kristalnost i funkcionalnost površine nanočestica podvrgavanjem tehnikama karakterizacije: skenirajuća elektronska mikroskopija (SEM), rendgenska difraktometrija (XRD) i Furijeova transformaciona infracrvena spektroskopija (FT-IR), respektivno, što zauzvrat diktira njihove zaštitne i adsorptivne performanse. Napredak u sintetisanju ZnO, CuO i Fe₃O₄ nanočestica putem ekstrakata algi pokazuje značajnu efikasnost inhibicije korozije (>90% u nekim kiselim i slanim sredinama) kroz mehanizme kao što su formiranje barijernog filma, otpornost na prenos naelektrisanja i pasivacija. Paralelne studije pokazuju visok kapacitet adsorpcije za teške metale (Pb²⁺, Cd²⁺, Cr⁶⁺) i organske boje, što se pripisuje poroznosti nanočestica, modulaciji površinskog naelektrisanja i biološki izvedenim funkcionalnim grupama. Novi doprinosi iz novije literature naglašavaju dvostruku funkcionalnost ovih nanomaterijala, ističući ne samo njihovu otpornost na koroziju i efikasnost adsorpcije, već i njihovu podesivost kroz kontrolisane parametre sinteze kao što su pH, koncentracija prekursora i izbor vrsta algi. Zajedno, ovi uvidi pozicioniraju algama posredovane MONP kao obećavajuće kandidate za ekološki prihvatljive inovacije u nauci o materijalima u tehnologijama upravljanja korozijom i prečišćavanja otpadnih voda.

Ključne reči: Alge, nanočestice metalnih oksida (MONP), sinteza zelenih nanočestica, ekološki prihvatljivi materijali, zaštita od korozije, adsorpcija, premaz metalne površine

Dalje >>>

---

Stress corrosion cracking of high entropy alloys: Mechanism, microstructure and performance

Abstract

Stress corrosion cracking (SCC) presents a significant threat to structural components subjected to the synergistic combination of tensile stress and corrosive environments. While extensively studied in conventional alloys, the SCC behaviour of the emerging class of high-entropy alloys (HEAs) remains a frontier of research. This review synthesizes current knowledge to bridge this gap, systematically examining how the unique attributes of HEAs, governed by their core effects of high entropy, severe lattice distortion, sluggish diffusion, and cocktail effect, dictate their SCC response. The fundamental mechanisms of anodic dissolution and hydrogen embrittlement were analysed within the context of HEAs’ complex microstructures and compositional landscapes. Furthermore, the review critically assesses the influential roles of temperature and microstructural evolution on passive film stability and crack initiation. By integrating findings from key HEA systems, it is demonstrated that the core effects can be strategically leveraged to enhance SCC resistance by stabilizing protective films and impeding crack-propagation kinetics. However, this inherent complexity can also introduce vulnerabilities like micro-galvanic corrosion if improperly managed. This work concludes that a fundamental understanding of the interplay between electrochemistry, mechanics, and HEA thermodynamics is paramount for advancing the application of these materials in demanding environments like nuclear power, aerospace, and marine engineering.

Keywords: Stress corrosion cracking, high entropy alloys, core effects, passive film stability, anodic dissolution, hydrogen embrittlement

More >>>

 

Pucanje usled naponske korozije legura visokog entropijskog sastava: mehanizam, mikrostruktura i performanse

Izvod

Pucanje usled korozije pod naponom (SCC) predstavlja značajnu pretnju strukturnim komponentama izloženim sinergijskoj kombinaciji zateznog naprezanja i korozivnih sredina. Iako je opsežno proučavano kod konvencionalnih legura, ponašanje SCC-a kod nove klase legura visoke entropije (HEA) ostaje granica istraživanja. Ovaj pregled sintetiše trenutna znanja kako bi se premostio ovaj jaz, sistematski ispitujući kako jedinstvene osobine HEA, određene njihovim osnovnim efektima visoke entropije, jakog izobličenja rešetke, spore difuzije i koktel efekta, diktiraju njihov SCC odgovor. Osnovni mehanizmi anodnog rastvaranja i vodonične krtosti analizirani su u kontekstu složenih mikrostruktura i kompozicionih pejzaža HEA. Štaviše, pregled kritički procenjuje uticajne uloge temperature i mikrostrukturne evolucije na stabilnost pasivnog filma i nastanak pukotina. Integracijom nalaza iz ključnih HEA sistema, pokazano je da se osnovni efekti mogu strateški iskoristiti za poboljšanje otpornosti na SCC stabilizacijom zaštitnih filmova i sprečavanjem kinetike širenja pukotina. Međutim, ova inherentna složenost može takođe uvesti ranjivosti poput mikrogalvanske korozije ako se nepravilno upravlja. Ovaj rad zaključuje da je fundamentalno razumevanje interakcije između elektrohemije, mehanike i termodinamike visokotemperaturnih elemenata (HEA) od najveće važnosti za unapređenje primene ovih materijala u zahtevnim okruženjima kao što su nuklearna energija, vazduhoplovstvo i pomorsko inženjerstvo.

Ključne reči: Pucanje usled korozije pod naponom, legure visoke entropije, efekti jezgra, stabilnost pasivnog filma, anodno rastvaranje, vodonična krtost

Dalje >>>

---

Enhancing concrete durability and performance with coconut shell and POFA additives

Abstract

Cement concrete serves as the primary building material for most of a country’s infrastructure. A significant portion of the concrete’s overall volume is made up of the aggregate. However, the ongoing use of granite rock for coarse aggregate increases the demand for natural resources by future generations. Because of its huge carbon footprint, the cement sector contributes significantly to global warming. A more cost-effective and sustainable growth of the building industry may arise from the appropriate reduction of cement usage in concrete without compromising its primary properties. In this work, lightweight coconut shell concrete is created by replacing crushed granite aggregate in concrete with coconut shell, an agricultural waste. POFA is a pozzolanic waste product from the palm oil industry. Between 5% and 15% POFA replacements were added to the cement. The findings demonstrated that a 10% POFA replacement enhanced the lightweight coconut shell concrete’s fresh, mechanical and durability properties. In the building industry, using coconut shell and POFA together in concrete would be the most eco-friendly option.

Keywords: POFA, coconut shell aggregate, eco-friendly, sorptivity

More >>>

 

Povećanje izdržljivosti i performansi betona pomoću kokosove ljuske i POFA aditiva

Izvod

Cementni beton služi kao primarni građevinski materijal za veći deo infrastrukture jedne zemlje. Značajan deo ukupne zapremine betona čini agregat. Međutim, kontinuirana upotreba granitne stene za krupni agregat povećava potražnju za prirodnim resursima budućih generacija. Zbog svog ogromnog ugljeničnog otiska, cementni sektor značajno doprinosi globalnom zagrevanju. Isplativiji i održivi rast građevinske industrije može nastati odgovarajućim smanjenjem upotrebe cementa u betonu bez ugrožavanja njegovih primarnih svojstava. U ovom radu, lagani beton od kokosovih ljuski se stvara zamenom drobljenog granitnog agregata u betonu kokosovim ljuskama, poljoprivrednim otpadom. POFA je pucolanski otpadni proizvod iz industrije palminog ulja. U cement je dodato između 5% i 15% zamena za POFA. Rezultati su pokazali da je zamena od 10% POFA poboljšala svojstva lakog betona od kokosovih ljuski u pogledu svežesti, mehaničkih svojstava i izdržljivosti. U građevinskoj industriji, upotreba kokosovih ljuski i POFA zajedno u betonu bila bi najprihvatljivija opcija.

Ključne reči: POFA, agregat od kokosovih ljuski, ekološki prihvatljiv, sorptivnost

Dalje >>>

---

Study of the mechanical behavior of fiber-reinforced concrete through non-destructive testing

Abstract

Several non-destructive mechanical tests can be used to assess the strength of concrete or mortar without crushing the specimens. In this study, prismatic specimens of glass fiber-reinforced concrete (GFRC) with different percentages (0%, 1%, 3%, and 5%) of ARHP-type glass fibers (high-performance alkali-resistant fibers) were used. Additionally, these GFRC specimens were exposed to different environments. A control series was kept in potable water, while the other series were maintained in seawater or a sulfate-rich environment. These specimens underwent mechanical and chemical tests. The results showed that adding fibers in proportions ranging from 1% to 5% slightly improved the density and strength of the concrete. However, immersing the GFRC specimens in a humid environment negatively affected the mechanical strength of the concrete, compromising its durability. Furthermore, it was observed that the carbonation depth was zero for all control specimens and those stored in seawater. Finally, the addition of 3% silica fume to the GFRC led to a slight improvement in strength but did not provide sufficient protection against the chemical degradation of fibers caused by alkaline or humid environments.

Keywords: Non-destructive, ARHP fibers, seawater, ultrasonic pulse velocity, XRF analysis

More >>>

 

Proučavanje mehaničkog ponašanja vlaknima armiranog betona metodom nedestruktivnih ispitivanja

Izvod

Nekoliko nedestruktivnih mehaničkih ispitivanja može se koristiti za procenu čvrstoće betona ili maltera bez drobljenja uzoraka. U ovoj studiji korišćeni su prizmatični uzorci betona armiranog staklenim vlaknima (GFRC) sa različitim procentima (0%, 1%, 3% i 5%) staklenih vlakana tipa ARHP (visokoperformansna vlakna otporna na alkalije). Pored toga, ovi GFRC uzorci bili su izloženi različitim sredinama. Kontrolna serija je čuvana u vodi za piće, dok su druge serije čuvane u morskoj vodi ili sredini bogatoj sulfatima. Ovi uzorci su podvrgnuti mehaničkim i hemijskim ispitivanjima. Rezultati su pokazali da dodavanje vlakana u proporcijama od 1% do 5% blago poboljšava gustinu i čvrstoću betona. Međutim, potapanje GFRC uzoraka u vlažnu sredinu negativno je uticalo na mehaničku čvrstoću betona, ugrožavajući njegovu trajnost. Štaviše, primećeno je da je dubina karbonizacije bila nula za sve kontrolne uzorke i one skladištene u morskoj vodi. Konačno, dodavanje 3% silicijumske prašine u GFRC dovelo je do blagog poboljšanja čvrstoće, ali nije pružilo dovoljnu zaštitu od hemijske degradacije vlakana izazvane alkalnim ili vlažnim sredinama.

Ključne reči: Nedestruktivno, ARHP vlakna, morska voda, ultrazvučni impuls

Dalje >>>

---

Development of novel leaf extract of Dioscorea dumetorum: A corrosion-resistant material for steel in HCl medium

Abstract

The use of green corrosion inhibitors is one of the most efficient control methods for protecting metals from electrochemical reactions. In this study, Dioscorea dumetorum was explored as a potential corrosion inhibitor for mild steel in 1 M HCl medium using the weight loss technique, phytochemical screening, and optical microscopy. This novel inhibitor of plant origin was analyzed for anticorrosive characteristics in an acidic medium. The quantitative result of the phytochemical elements in Dioscorea dumetorum showed that it contains steroids, phenols, saponins, and tannins. The results obtained from weight loss measurement showed that the maximum inhibition efficiencies were 71.3%, 80%, and 76.9% at concentrations of 1 g, 2 g, and 3 g, respectively. Optical microscopy indicated pitting and intergranular corrosion on the sample surface, while the degree of surface coverage established the formation of a protective film on the sample surface, which implies that the inhibitor is adsorbed at the interface between the mild steel and the acid medium. The theoretical fittings of the two adsorption models for the extract were found to obey the Langmuir isotherm, with adsorption-desorption equilibrium constant (K_ads) values between 0.6030 and 0.7858 g/l and R² values from 0.3252 to 0.4555. Gibbs energy of adsorption (ΔG^°_ads) values from −11.424 to −7.3730 kJ mol⁻¹ indicate electrostatic interaction between charged molecules and charged metal, indicating physisorption. The extract has proven its potential as an eco-friendly alternative to synthetic corrosion inhibitors.

Keywords: Corrosion, mild steel, Dioscorea dumetorum, corrosion inhibition, physisorption

More >>>

 

Razvoj novog ekstrakta lista Dioscorea dumetorum: materijal otporan na koroziju za čelik u HCl medijumu

Izvod

Upotreba zelenih inhibitora korozije jedna je od najefikasnijih metoda kontrole zaštite metala od elektrohemijskih reakcija. U ovoj studiji, Dioscorea dumetorum je istražena kao potencijalni inhibitor korozije za meki čelik u 1 M HCl medijumu korišćenjem tehnike gubitka težine, fitohemijskog skrininga i optičke mikroskopije. Ovaj novi inhibitor biljnog porekla analiziran je na antikorozivne karakteristike u kiseloj sredini. Kvantitativni rezultat fitohemijskih elemenata u Dioscorea dumetorum pokazao je da sadrži steroide, fenole, saponine i tanine. Rezultati dobijeni merenjem gubitka težine pokazali su da je maksimalna efikasnost inhibicije bila 71,3%, 80% i 76,9% za koncentracije od 1 g, 2 g i 3 g, respektivno. Optička mikroskopija je ukazala na tačkastu i interkristalnu koroziju na površini uzorka, dok je stepen pokrivenosti površine utvrdio formiranje zaštitnog filma na površini uzorka, što implicira da je inhibitor adsorbovan na granici između mekog čelika i kisele sredine. Teorijsko podešavanje dva modela adsorpcije za ekstrakt pokazalo se kao da poštuje Langmirovu izotermu, sa vrednostima konstante ravnoteže adsorpcije-desorpcije (K_ads) između 0,6030 i 0,7858 g/l i R² od 0,3252 do 0,4555. Vrednosti Gibsove energije adsorpcije (ΔG^°_ads) od −11,424 do −7,3730 kJ mol⁻¹ ukazuju na elektrostatičku interakciju između naelektrisanih molekula i naelektrisanog metala, odnosno na fizisorpciju. Ekstrakt je dokazao svoj potencijal kao ekološki prihvatljiva alternativa sintetičkim inhibitorima korozije.

Ključne reči: Korozija, meki čelik, Dioscorea dumetorum, inhibicija korozije, fizisorpcija

Dalje >>>

---

Biogenic synthesis of zinc oxide nanoparticles by Coleus amboinicus extract: Its spectral analysis and biological activities

Abstract

Zinc oxide nanoparticles (ZnONPs) were synthesized using Coleus amboinicus leaf extract (CALE) via a green synthesis approach. UV-Vis spectroscopy confirmed ZnONPs formation, showing a broad peak at 335 nm. FTIR analysis identified phytochemicals involved in the formation and capping of ZnO NPs, enhancing stability. SEM imaging revealed irregular shaped ZnO NPs with size ranging in 20 nm–50 nm, and EDAX confirmed the elemental compositions. ZnO NPs synthesized using CALE exhibited potent antioxidant activity in DPPH, H₂O₂, FRAP, ABTS, and NO assays. The high activity, dose-dependent inhibition, and synergistic effects of ZnO NPs and phytochemicals highlight their potential for use in biomedical and cosmetic applications to mitigate oxidative stress and inflammation. ZnO NPs synthesized from C. amboinicus exhibited minimal cytotoxicity at 20 µg/mL concentrations in brine shrimp. In osteosarcoma cells, ZnO NPs exerted a dose-dependent cytotoxic effect with an IC₅₀ of 89.98 µg/mL. Morphological changes and apoptosis of osteosarcoma cells confirm ZnO NPs potential as an anticancer agent.

Keywords: Zinc oxide, nanoparticles, antioxidant activity, toxicology study, anticancer activity

More >>>

 

Biogena sinteza nanočestica cink oksida pomoću ekstrakta Coleus amboinicus: njegova spektralna analiza i biološke aktivnosti

Izvod

Nanočestice cink oksida (ZnO NP) su sintetizovane korišćenjem ekstrakta lista Coleus amboinicus (CALE) putem zelenog sinteznog pristupa. UV-Vis spektroskopija je potvrdila formiranje ZnO NP, pokazujući široki pik na 335 nm. FTIR analiza je identifikovala fitohemikalije uključene u formiranje i pokrivanje ZnO NP, povećavajući stabilnost. SEM snimanje je otkrilo ZnO NP nepravilnog oblika veličine u rasponu od 20 nm do 50 nm, a EDAX je potvrdio elementarni sastav. ZnO NP sintetizovane korišćenjem CALE pokazale su snažnu antioksidativnu aktivnost u DPPH, H₂O₂, FRAP, ABTS i NO testovima. Visoka aktivnost, inhibicija zavisna od doze i sinergijski efekti ZnO NP i fitohemikalija ističu njihov potencijal za upotrebu u biomedicinskim i kozmetičkim primenama za ublažavanje oksidativnog stresa i upale. ZnO NP sintetizovane iz C. amboinicus pokazale su minimalnu citotoksičnost pri koncentracijama od 20 µg/mL u slanim škampima. U ćelijama osteosarkoma, ZnO NP su pokazale citotoksični efekat zavisan od doze sa IC₅₀ od 89,98 µg/mL. Morfološke promene i apoptoza ćelija osteosarkoma potvrđuju potencijal ZnO NP kao antikancerogenog sredstva.

Ključne reči: Cink oksid, nanočestice, antioksidativna aktivnost, toksikološka studija, antikancerogena aktivnost

Dalje >>>

---

Optimization of alkali-activated fly ash-based geopolymer mortar: Influence of activator composition on strength and workability

Abstract

The influence of alkali activator composition, water content, and mix proportions on the fresh-state workability, mechanical properties, and microstructure of fly ash-based geopolymer mortars is investigated in this study. A total of 40 geopolymer mortar mixes were prepared, and three replicate specimens were tested for each mix. All mixes were produced with a constant sand-to-fly ash ratio of 2:1, while the sodium hydroxide (NaOH) molarity was varied at 8 M, 12 M, 14 M, and 16 M, and the sodium silicate-to-NaOH (SS/NaOH) ratio ranged from 0.1 to 2.5. The water content was varied from 1 to 8% by weight of fly ash for fixed solution-to-binder ratios of 0.4 and 0.5. The samples were cured at 85 °C for 24 hours in an oven to aid geopolymerization. Workability was evaluated using the flow table test, and flow values ranged between 120% and 140%. Compressive strength was determined at curing ages of 3, 7, and 28 days. The maximum compressive strength of 68 MPa was obtained at a NaOH concentration of 16 M and an SS/NaOH ratio of 1.5. This optimum composition corresponds to a Na₂O/SiO₂ ratio in the range of 0.15–0.17, indicating that both parameters describe the same optimum activator chemistry expressed using different ratio formats. X-ray diffraction (XRD) analysis revealed the formation of hydroxysodalite-type zeolite phases at higher SS/NaOH ratios, contributing to enhanced strength development. An increase in the H₂O/Na₂O ratio beyond 0.22 resulted in reduced strength due to increased porosity. The results identify critical activator and water-content ranges that enable an effective balance between workability and compressive strength, providing a quantitative basis for mix proportion optimization of fly ash-based alkali-activated mortars.

Keywords: Geopolymer mortar, alkali activation, compressive strength, rheology and workability, phase transformation

More >>>

 

Optimizacija geopolimernog maltera na bazi letećeg pepela aktiviranog alkalijama: uticaj sastava aktivatora na čvrstoću i obradivost

Izvod

U ovoj studiji istražuje se uticaj sastava alkalijskog aktivatora, sadržaja vode i proporcija mešavine na obradivost u svežem stanju, mehanička svojstva i mikrostrukturu geopolimernih maltera na bazi letećeg pepela. Pripremljeno je ukupno 40 mešavina geopolimernih maltera, a za svaku mešavinu su testirana tri ponovljena uzorka. Sve mešavine su proizvedene sa konstantnim odnosom peska i letećeg pepela od 2:1, dok je molarnost natrijum hidroksida (NaOH) varirala na 8 M, 12 M, 14 M i 16 M, a odnos natrijum silikata i NaOH (SS/NaOH) kretao se od 0,1 do 2,5. Sadržaj vode varirao je od 1 do 8% po težini letećeg pepela za fiksne odnose rastvora i veziva od 0,4 i 0,5. Uzorci su očvršćeni na 85 °C tokom 24 sata u peći radi olakšavanja geopolimerizacije. Obradivost je procenjena pomoću testa tečnosti, a vrednosti tečenja su se kretale između 120% i 140%. Čvrstoća na pritisak je određena u starosti očvršćavanja od 3, 7 i 28 dana. Maksimalna čvrstoća na pritisak od 68 MPa dobijena je pri koncentraciji NaOH od 16 M i odnosu SS/NaOH od 1,5. Ovaj optimalni sastav odgovara odnosu Na₂O/SiO₂ u opsegu od 0,15–0,17, što ukazuje da oba parametra opisuju istu optimalnu hemiju aktivatora izraženu korišćenjem različitih formata odnosa. Analiza rendgenske difrakcije (XRD) otkrila je formiranje zeolitnih faza tipa hidroksisodalita pri višim odnosima SS/NaOH, što doprinosi poboljšanom razvoju čvrstoće. Povećanje odnosa H₂O/Na₂O iznad 0,22 rezultiralo je smanjenjem čvrstoće zbog povećane poroznosti. Rezultati identifikuju kritične opsege sadržaja aktivatora i vode koji omogućavaju efikasnu ravnotežu između obradivosti i čvrstoće na pritisak, pružajući kvantitativnu osnovu za optimizaciju proporcija mešavine maltera na bazi letećeg pepela aktiviranih alkalijama.

Ključne reči: Geopolimerni malter, alkalna aktivacija, čvrstoća na pritisak, reologija i obradivost, fazna transformacija

Dalje >>>

---

Analysis of concrete properties through machine learning models

Abstract

Machine Learning (ML) models, the most prominent methodologies, are now being employed in practically all fields to address difficult and complex problems with a coding-free solution. ML has recently been used in enormous civil engineering applications including cost analysis during construction phase, workforce management in construction site, monitoring the structural health and building life cycle, construction waste management, analysing the mechanical properties (compressive, axial strength, etc.), shear strength and incorporation of various fibers/polymers/demolition wastes in the concrete. This review paper investigates the applications of ML models particularly XGBoost, ANN, RF and SVM used to predict the values of concrete properties (compressive and shear strength) most precisely. The interpretation of input variables across different models is diminished due to constrained datasets. The emplacement of ML models in workplaces is challenging due to the scarcity of datasets pertaining to structures in natural environments. The knowledge gaps and recommendations to enhance the research were also reviewed in this work.

Keywords: Machine learning, concrete properties, mechanical properties, shear strength

More >>>

 

Analiza svojstava betona kroz modele mašinskog učenja

Izvod

Modeli mašinskog učenja (ML), najistaknutije metodologije, sada se koriste u praktično svim oblastima za rešavanje teških i složenih problema bez kodiranja. ML se nedavno koristi u ogromnim primenama u građevinarstvu, uključujući analizu troškova tokom faze izgradnje, upravljanje radnom snagom na gradilištu, praćenje zdravlja konstrukcija i životnog ciklusa zgrade, upravljanje građevinskim otpadom, analizu mehaničkih svojstava (kompresivna, aksijalna čvrstoća, itd.), čvrstoće na smicanje i ugradnju različitih vlakana/polimera/otpada od rušenja u beton. Ovaj pregledni rad istražuje primene ML modela, posebno XGBoost, ANN, RF i SVM, koji se koriste za najpreciznije predviđanje vrednosti svojstava betona (kompresivna i čvrstoća na smicanje). Interpretacija ulaznih varijabli u različitim modelima je smanjena zbog ograničenih skupova podataka. Primena ML modela na radnim mestima je izazovna zbog oskudice skupova podataka koji se odnose na konstrukcije u prirodnim okruženjima. U ovom radu su takođe razmotrene praznine u znanju i preporuke za unapređenje istraživanja.

Ključne reči: Mašinsko učenje, svojstva betona, mehanička svojstva, čvrstoća na smicanje

Dalje >>>

---

Optimized characterization of waste glass-CRT reinforced polyester composites for sustainable engineering applications

Abstract

This research investigates the mechanical, thermal, and microstructural performance of polyester resin composites reinforced with waste glass bulb (GB) and cathode ray tube (CRT) materials for sustainable engineering applications. Five composite formulations containing 10–50 vol.% GB+CRT reinforcement were fabricated using a hand lay-up technique. Experimental results showed that the composite with 30 vol.% GB+CRT exhibited optimal mechanical performance, achieving a maximum tensile strength of 34.8 N/mm², flexural strength of 1.05 kN, and impact energy absorption of 1.45 J, representing improvements of approximately 68%, 22%, and 32%, respectively, compared to the 10 vol.% reinforced composite. Wear analysis revealed a reduction in wear rate from 0.0045 to 0.0024 mm³/Nm with increasing reinforcement, indicating enhanced tribological performance. Thermal analysis demonstrated improved stability, with the initial decomposition temperature increasing from 280 °C to 320 °C at higher glass contents. Response Surface Methodology (RSM) optimization confirmed the statistical significance of micro–nano glass interactions (R² = 0.978). SEM analysis revealed uniform particle dispersion and strong interfacial adhesion at 30 vol.% GB+CRT, explaining the superior mechanical response. The study confirms that controlled incorporation of waste GB and CRT can produce high-performance, eco-friendly polyester composites suitable for structural and tribological applications.

Keywords: Glass bulbs, waste management, cathode-ray tube wear test, morphological analysis, polyester resin, tensile test, Response Surface Methodology

More >>>

 

Optimizovana karakterizacija poliesterskih kompozita ojačanih otpadnim staklom i CRT za održive inženjerske primene

Izvod

Ovo istraživanje istražuje mehaničke, termičke i mikrostrukturne performanse poliesterskih smolastih kompozita ojačanih materijalima od otpadnog stakla (GB) i katodnih cevi (CRT) za održive inženjerske primene. Pet kompozitnih formulacija koje sadrže 10–50 vol.% GB+CRT armature proizvedene su tehnikom ručnog slaganja. Eksperimentalni rezultati su pokazali da je kompozit sa 30 vol.% GB+CRT pokazao optimalne mehaničke performanse, postižući maksimalnu zateznu čvrstoću od 34,8 N/mm², čvrstoću na savijanje od 1,05 kN i apsorpciju energije udara od 1,45 J, što predstavlja poboljšanja od približno 68%, 22% i 32%, respektivno, u poređenju sa kompozitom ojačanim 10 vol.%. Analiza habanja otkrila je smanjenje stope habanja sa 0,0045 na 0,0024 mm³/Nm sa povećanjem armature, što ukazuje na poboljšane tribološke performanse. Termička analiza je pokazala poboljšanu stabilnost, sa početnom temperaturom razlaganja koja se povećava sa 280 °C na 320 °C pri većem sadržaju stakla. Optimizacija metodologijom odzivne površine (RSM) potvrdila je statističku značajnost interakcija mikro-nano stakla (R² = 0,978). SEM analiza je otkrila ujednačenu disperziju čestica i jaku međupovršinsku adheziju pri 30 vol.% GB+CRT, što objašnjava superiorni mehanički odziv. Studija potvrđuje da kontrolisana inkorporacija otpadnog GB i CRT može proizvesti visoko efikasne, ekološki prihvatljive poliesterske kompozite pogodne za strukturne i tribološke primene.

Ključne reči: Staklene sijalice, upravljanje otpadom, ispitivanje habanja katodne cevi, morfološka analiza, poliesterska smola, ispitivanje zatezanja, metodologija odzivne površine

Dalje >>>

---

Assessing natural coagulants as potential substitutes for water treatment – A sustainable approach to raw water

Abstract

Natural raw water’s quality has decreased as a result of several health and environmental risks brought on by industrialization, urbanization, demographic change, etc. Natural-based coagulants are used frequently to remove pollutants since they are accessible, affordable, eco-friendly, and quickly biodegrade as compared to inorganic-based coagulants. This natural-based coagulant is employed in this study to minimize raw water turbidity and boost drinking water quality. The raw water is taken from the Kalyani dam, Tirupati, Andhra Pradesh, and the coagulants such as Strychnos potatorum (SP), Ocimum sanctum (OS), and Citrus sinensis (CS) are used in this research. These natural coagulants are first cleaned, rinsed with tap water, dried, crushed, and then finely sieved to produce a powder. The turbidity achieved the best removal efficiency for Strychnos potatorum, Ocimum sanctum, and Citrus sinensis is 89%, 78%, and 72%, respectively. Other water quality measures, including alkalinity, hardness, pH, and total dissolved solids, are also evaluated to determine the coagulant’s performance in the treatment of drinking water. The outcomes demonstrated that natural coagulants performed consistently well concerning water parameters. Thus, natural coagulants are excellent alternatives to chemical coagulants or coagulant aids, particularly in developing areas.

Keywords: Coagulation, efficiency, Strychnos potatorum, Ocimum sanctum, Citrus sinensis

More >>>

 

Procena prirodnih koagulanata kao potencijalnih zamena za tretman vode – održivi pristup sirovoj vodi

Izvod

Kvalitet prirodne sirove vode je smanjen kao rezultat nekoliko zdravstvenih i ekoloških rizika izazvanih industrijalizacijom, urbanizacijom, demografskim promenama itd. Koagulansi na prirodnoj bazi se često koriste za uklanjanje zagađivača jer su dostupni, pristupačni, ekološki prihvatljivi i brzo se biorazgrađuju u poređenju sa koagulantima na neorganskoj bazi. Ovaj koagulant na prirodnoj bazi se koristi u ovoj studiji kako bi se smanjila zamućenost sirove vode i poboljšao kvalitet vode za piće. Sirova voda se uzima iz brane Kaljani, Tirupati, Andra Pradeš, a koagulanti kao što su Strychnos potatorum (SP), Ocimum sanctum (OS) i Citrus sinensis (CS) koriste se u ovom istraživanju. Ovi prirodni koagulansi se prvo čiste, ispiraju vodom iz slavine, suše, drobe, a zatim fino prosejavaju da bi se dobio prah. Najbolju efikasnost uklanjanja mutnoće postigli su Strychnos potatorum, Ocimum sanctum i Citrus sinensis, što je 89%, 78% i 72%, respektivno. Ostale mere kvaliteta vode, uključujući alkalnost, tvrdoću, pH vrednost i ukupne rastvorene čvrste materije, takođe su procenjene kako bi se utvrdilo dejstvo koagulanta u tretmanu vode za piće. Rezultati su pokazali da prirodni koagulanti konstantno dobro funkcionišu u pogledu parametara vode. Stoga su prirodni koagulanti odlične alternative hemijskim koagulantima ili pomoćnim sredstvima za koagulaciju, posebno u područjima u razvoju.

Ključne reči: Koagulacija, efikasnost, Strychnos potatorum, Ocimum sanctum, Citrus sinensis

Dalje >>>

---