Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania betonów z proszków reaktywnych

Grzeszczyk S., Matuszek-Chmurowska A.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2018

|

Vol. 67, nr 1

127--140

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań betonu z proszków reaktywnych (RPC). Optymalizację składu mieszanki betonowej mającej na celu największy stopień upakowania ziaren w przestrzeni przeprowadzono w oparciu o krzywą optymalnego uziarnienia wg Funka dla dmax = 1000 μm oraz dmin = 0,1μm. W optymalizacji składu uwzględniono cement, pyły krzemionkowe, mączkę i piasek kwarcowy. Stosowano dodatek włókien stalowych w ilości około 25% masowych. Niski stosunek wody do spoiwa wynoszący 0,2 uzyskiwano poprzez stosowanie najnowszej generacji superplastyfikatorów na bazie polikarboksylanów. Mieszanka RPC utrzymywała płynną konsystencję w czasie 1 godziny. Średnica rozpływu określona wg normy PN-EN 1015-3 po czasie 60 minut wynosiła 250 mm. Stwardniały beton RPC charakteryzował się wysoką wytrzymałością i trwałością. Wytrzymałość na ściskanie już po dwóch dniach osiągała 145 MPa, a po 28 dniach około 200 MPa. Natomiast wytrzymałość na zginanie wynosiła ponad 50 MPa. Beton po 56 cyklach zamrażania i odmrażania w roztworze soli odladzającej wykazał minimalne złuszczenia solne wynoszące zaledwie 0,0007 kg/m². Pozwala to określić jego mrozoodporność jako bardzo dobrą, biorąc pod uwagę kryterium według normy PKN-CEN/TS 12390-9. Badania mikrostruktury betonu RPC za pomocą mikroskopii skaningowej wykazały, że dominującą fazą jest amorficzna faza uwodnionych krzemianów wapniowych (C-S-H). W większości przypadków pokrywa ziarna kwarcu i wykazuje z nimi ścisły kontakt. Obserwuje się również dobry kontakt tej fazy z nieprzereagowanymi ziarnami cementu. Stwierdzono także występowanie monosiarczanu (AFm). Mikrostruktura betonu jest zwarta, sporadycznie obserwowano pory o wielkości kilkunastu mikrometrów. Wyniki badań porowatości betonu RPC uzyskane za pomocą porozymetru rtęciowego wykazały prawie dwukrotne zmniejszenie porowatości całkowitej betonu w czasie dojrzewania od 2 do 28 dni (od 10,9% do 4,4%). W mikrostrukturze RPC stwierdzono zdecydowaną przewagę mezoporów o małej średnicy, poniżej 20 nm, których ilość wzrasta od 39,8% do 77,1% w czasie od 2 do 28 dni. Na podstawie otrzymanych wyników badań betonu RPC oraz danych literaturowych stwierdzono, że RPC może być alternatywą dla innych materiałów o zwiększonej odporności na wybuchy.

EN

Results of investigations of reactive powder concrete (RPC) are presented in the paper. Optimization of the concrete composition was performed to achieve the highest degree of grains packing based on the optimal graining curve according to Funk for dmax = 1000 μm and dmin = 0.1 μm. Cement, silica fume, quartz and sand powder were considered in the composition. Steel fibers addition of 25% by mass was applied. A very low water-to-binder ratio, amounting to 0.2, was reached applying novel generation of superplasticizers based on polycarboxylates. The RPC mixture remained fluid during 1 hour. The diameter of slump flow according to PN-EN standard amounted to 250 mm after 60 minutes. The hardened concrete RPC displayed high strength and durability. Compressive strength reached 145 MPa after 2 days and about 200 MPa after 28 days; the bending strength exceeded 50 MPa after 28 days. After 56 freezing/defrosting cycles in the deicing salt solution, the concrete has shown minimal salt scaling of only 0.0007 kg/m². Therefore, frost resistance of the concrete studied can be rated as very good according to PN-EN standard. The SEM pictures proved the amorphous phase of hydrated calcium silicates (C-S-H) is the dominant phase within the RPC microstructure. Usually, the C-S-H phase tightly covers the quartz grains and is in close contact with the unreacted cement grains. Crystallites of the monosulphate (AFm) were also found. The concrete microstructure was compact; pores of a few micrometers were rarely observed. The RPC porosity was measured using the mercury porosimetry. Porosity reduction by almost twice (from 10.9% down to 4.4%) was found after the RPC curing from 2 to 28 days. In the same period, a fraction of small mezopores (diameter below 20 nm) increased from 39.8% to 77.1%. Based on the research results data, presented the RPC concrete can be regarded as an interesting alternative to other construction materials of enhanced explosion resistance.

2

Ocena odporności obiektów budowlanych na obciążenia spowodowane wybuchem

Krzewiński R., Niedziałek M.

Inżynieria i Budownictwo

|

2017

|

R. 73, nr 2

90--93

PL

Do obciążeń wyjątkowych zalicza się oddziaływania wybuchów zarówno fizycznych, jak i chemicznych. W przypadku wybuchu chemicznego obiekt budowlany może się znaleźć w strefach detonacji, propagacji gazów powybuchowych lub fali uderzeniowej. Przedstawiono metodykę oceny odporności dynamicznej budynków lub ich elementów konstrukcyjnych, podając sposoby określenia ekwiwalentnych obciążeń statycznych.

EN

The rules specified by standards introduce the concept of exceptional charges, which include the impact of explosions, both physical and chemical. In the case of a chemical explosion, the work can be found in the areas of: detonation propagation gases postexplosion or shock wave. The article presents a methodology for evaluating the dynamic resistance of buildings or their components, providing ways to determine the equivalent static loads.

3

Explosion testing of a polycarbonate safe haven wall

Perry K. A., Meyr R. A.

Archives of Mining Sciences

|

2016

|

Vol. 61, no. 4

809--821

EN

The MINER Act of 2006 was enacted by MSHA following the major mining accidents and required every underground coal mine to install refuge areas to help prevent future fatalities of trapped miners in the event of a disaster where the miners cannot escape. A polycarbonate safe haven wall for use in underground coal mines as component of a complete system was designed and modeled using finite element modeling in ANSYS Explicit Dynamics to withstand the MSHA required 15 psi (103.4 kPa) blast loading spanning 200 milliseconds. The successful design was constructed at a uniform height in both half-width scale and quarter-width scale in the University of Kentucky Explosives Research Team’s (UKERT) explosives driven shock tube for verification of the models. The constructed polycarbonate walls were tested multiple times to determine the walls resistance to pressures generated by an explosion. The results for each test were analyzed and averaged to create one pressure versus time waveform which was then imported into ANSYS Explicit Dynamics and modeled to compare results to that which was measured during testing for model validation. This paper summarizes the results.

PL

W następstwie poważnych wypadków w kopalniach, w roku 2006 MSHA uchwaliła Ustawę Górniczą na mocy której wszystkie kopalnie zobowiązane zostały do wyznaczenia odpowiednich stref bezpieczeństwa dla uniknięcia w przyszłości ofiar śmiertelnych wśród górników uwięzionych w kopalni w przypadku katastrofy uniemożliwiającej ucieczkę. Zaprojektowano ścianę ochronną wykonana z poliwęglanów zabezpieczającą strefę bezpieczeństwa w kopalniach podziemnych, jako element całego systemu zabezpieczeń. Ścianę zaprojektowano i modelowano w oparciu o metodę elementów skończonych z wykorzystaniem pakietu ANSYS Explicit Dynamics. Według wymogów MSHA ściana winna wytrzymywać ciśnienia 15 psi (103.4 kPa) w trakcie najsilniejszej fali wybuchu trwającej 200 milisekund. Odpowiedni projekt wykonano w odpowiedniej skali: połowie i ćwierci wysokości, jako obiekt jednolity. Modele zweryfikowane zostały przez badaczy z Uniwersytetu w Kentucky, z wykorzystaniem odpowiedniego tunelu testowego. Ściany wykonane z poliwęglanów zostały wielokrotnie przebadane aby określić ich wytrzymałość na ciśnienia powstające w trakcie wybuchu. Wyniki każdego z testów zostały przeanalizowane i uśrednione a otrzymany przebieg ciśnienia w funkcji czasu został zaimportowany do pakietu ANSYS Explicit Dynamice i zamodelowany, tym samym umożliwiając jego porównanie do wyników pomiarów wykonanych w ramach walidacji modelu. W niniejszej pracy zestawiono uzyskane wyniki prac.