Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ wilgotności i gęstości mieszanek cementogruntowych na ich przewodność cieplną

Rainer Jakub, Bodak Bartłomiej, Masłowski Mikołaj

Przegląd Budowlany

|

2025

|

R. 96, nr 5

72--75

PL

Cementogrunt to materiał szeroko stosowany w budownictwie, analizowany głównie pod kątem właściwości mechanicznych i filtracyjnych. Dotychczas niewiele uwagi poświęcano jego zachowaniu termicznemu, mimo że w praktyce może on współpracować z instalacjami geotermalnymi, gdzie przewodnictwo cieplne odgrywa kluczową rolę. W niniejszej pracy podjęto próbę określenia wpływu wilgotności oraz gęstości mieszanek cementogruntowych na ich właściwości cieplne. Do badań wykorzystano metodę sondy igłowej, analizując próbki wykonane z piasku średniego i cementu przy zróżnicowanej zawartości wody oraz stopniu zagęszczenia. Wyniki pokazały, że zarówno wzrost wilgotności, jak i gęstości objętościowej prowadzą do zwiększenia przewodności cieplnej. Uzyskane zależności mogą stanowić podstawę do optymalizacji składu i technologii wykonania cementogruntów z myślą o ich wykorzystaniu w projektowaniu systemów geotermalnych i energetycznych.

EN

Soil-cement composites are widely used in construction and are typically analyzed in terms of their mechanical and filtration properties. However, their thermal behavior remains relatively underexplored, despite their potential interaction with geothermal systems where thermal conductivity plays a crucial role. This study aims to evaluate the impact of moisture content and density on the thermal properties of cement-soil mixtures. The needle probe test was used to analyze samples prepared from medium sand and cement, with varying water content and degrees of compaction. The results showed that increases in both moisture and bulk density lead to higher thermal conductivity. The observed relationships may serve as a basis for optimizing the composition and processing technology of cement-soil mixtures for their potential application in the design of geothermal and energy-related systems.

2

Impact of contact combustion of lithium‑ion batteries on the microstructure of cement mortar

Sobótka Maciej, Bodak Bartłomiej, Pachnicz Michał, Papurello Davide

Materiały Budowlane

|

2025

|

nr 9

108--114

EN

This study presents preliminary results concerning the potential effects of fires involving battery‑powered electric vehicles on concrete. In particular, the microstructural properties of standard mortar exposed to contact combustion of Li-ion cells were assessed. Microstructural analyses were performed on a control sample not subjected to thermal exposure, as well as on samples exposed to one, two, and three cycles of Li-ion battery contact combustion. A significant effect of battery combustion on the degradation of cement mortar microstructure was observed. This was manifested primarily by the development of a microcrack network and the penetration of elements originating from the battery – carbon and metallic inclusions of Ni, Co, and Mn, which are initially components of the electrodes – into the mortar microstructure. The presented study is intended to serve as an incentive for further research in this area.

PL

W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań dotyczących wpływu potencjalnego wpływu pożaru, zasilanych bateryjnie pojazdów elektrycznych, na beton. Oceniono przede wszystkim mikrostrukturę zaprawy normowej poddanej oddziaływaniu kontaktowego spalania akumulatora Li-ion. Badaniom mikrostrukturalnym poddano próbkę kontrolną oraz próbki po 1, 2 i 3 cyklach spalania. Wykazano wyraźny wpływ kontaktowego spalania akumulatorów na degradację mikrostruktury zaprawy cementowej. Uwidacznia się on przede wszystkim jako rozwój sieci mikrospękań, a także wnikanie w mikrostrukturę zaprawy pierwiastków pochodzących z baterii, tj. węgla oraz wtrąceń metalicznych Ni, Co, Mn, będących pierwotnie składnikami elektrod. Zaprezentowane w pracy badania mają stanowić zachętę do dalszych prac badawczych w tym obszarze.

3

Assessment of the local variability of mechanical parameters of rock material based on the construction of a road tunnel drilled in the Carpathian flysch

Różański Adrian, Bodak Bartłomiej, Masłowski Mikołaj, Pachnicz Michał, Lewandowski Grzegorz

Materiały Budowlane

|

2025

|

nr 9

136--144

EN

The aim of the study was to analyze the local variability of the Carpathian flysch using computer microtomography and nanoindentation. Significant differences in the mechanical and physical properties of the material were demonstrated, confirming the need to assess the microstructure of the rock material for accurate estimation of the prevailing geological conditions. The presented approach to research ultimately improves the safety and efficiency of tunneling work.

PL

Celem badania była analiza lokalnej zmienności fliszu karpackiego za pomocą mikrotomografii komputerowej i nanoindentacji. Wykazano duże różnice we właściwościach mechanicznych i fizycznych badanego materiału, co potwierdza potrzebę oceny mikrostruktury materiału skalnego do prawidłowego oszacowania panujących warunków geologicznych. Przedstawione podejście do badań umożliwia poprawę bezpieczeństwa i efektywności prowadzenia prac podczas drążenia tunelu.

4

Recycled polymer fibers in cement composites for sustainable construction

Walerus Tomasz, Moj Mateusz, Bodak Bartłomiej

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2025

|

Vol. 73, nr 5

art. no. e155031

EN

Innovative approaches in urban development should address all aspects, including waste management, with a strong focus on sustainability and environmental protection. Various cementitious composites can be considered a viable medium that allows waste storage. In this study, the effect of the polyester-vinyl fiber addition on the strength and microstructural properties of cement mortars was investigated to determine the optimal fiber content. The fibers were added to the composite at 1%, 2% and 4% by weight of the cement mortar mix. The fibers used were fine fraction (0–1 mm) and coarse fraction (1–4 mm). The material microstructures, particularly in relation to the properties of the fiber-cement matrix interface for the selected mortar, were then characterized using scanning electron microscopy (SEM). The results showed that, aside from the reference sample, the mortars containing 1% fibers of both the fine and coarse fractions had the highest compressive strength. In relation to the reference mix, the sample with 2% fine fraction polyester-vinyl fibers and the sample with 1% coarse fraction fibers achieved the best flexural strength, lower than the reference sample only by about 4%. The worst performance in each test was achieved by mortars containing 4% fibers. The analysis conducted was compared with findings from related studies, indicating the possibility of solving the challenges observed during the research. The solution indicated in the paper has the potential to create a procedure for the disposal of used posters and banners in cement mortar production.

5

Insights Into Estimation of Sand Permeability: From Empirical Relations to Microstructure-based Methods

Bodak Bartłomiej, Sobótka Maciej

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2024

|

Vol. 46, nr 1

1--20

EN

This study evaluates various methods for estimating soil permeability using microtomographyderived data and compares them to the conventional laboratory approaches. Different methods, including measurement in custom-designed permeameter at micro- CT-compatible scale, empirical equations, simulated sifting, semi-theoretical equations, pore-network modeling, and lattice-Boltzmann simulations, were applied to samples of sandy soils with distinct microstructural properties. The empirical equations showed varied results, highly dependent on the method chosen. The simulated sifting method was able to adequately estimate the granulometric properties of the soil, allowing the use of empirical permeability formulations for substantially small samples. Semi-theoretical equations based on the microstructural properties presented reasonable agreement for some samples. The pore-network modeling approach demonstrated computational efficiency but lacked accuracy. The lattice-Boltzmann method required significant computational resources but did not provide substantially closer alignment with the measured hydraulic properties of some samples. None of the simulations was able to properly determine the permeability of silty and organically contaminated sand. The study highlights the complexity of permeability estimation, emphasizing the need for choosing volumes of interest, resolution of micro-CT scans, and methods that match specific soil characteristics and available computational resources.