Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A Novel Approach to Quantifying the Effect of the Density of Sand Cores on Their Gas Permeability

Sundaram Dinesh, Svidró József Tamás, Svidró Judit, Diószegi Attila

Journal of Casting & Materials Engineering

|

2022

|

Vol. 6, no. 2

33--38

EN

The density of moulding mixtures used in the foundry industry plays a significant role since it influences the strength, porosity, and permeability of moulds and cores. The latter is routinely tested in foundries using different solutions to control the properties of the moulding materials that are used to make moulds and cores. In this paper, the gas permeability of sand samples was measured using a custom-made setup to obtain the gas permeability in standard units instead of the usual permeability numbers (PN) with calibrated units. The aim of the work was to explore the effect of density variations in moulding materials on their gas permeabilities. Permeability in this work is quantified in SI units, square metres [m2]. The setup works based on Darcy’s law and the numbers obtained from the measurements can be used to deduce the gas permeability, k, of a sample. Two furan resin bonded mixtures with the same grain size distribution were hand-rammed with varying compaction forces to obtain a variation in density. Cylindrical samples (50 × 50 mm) were prepared using a silica sand aggregate sourced from a Swedish lake. The results of the measurement provided the difference in gas permeability between the samples that have varying densities. The results of permeability were then extrapolated by modifying the viscosity value of the air passed through the sample. In order to find the effect of apparent density variation on the pore characteristics of the samples, mercury intrusion porosimetry (MIP) was also performed. The results were in line with the gas permeability measurements.

2

Właściwości betonu zawierającego przetworzone maseczki ochronne wykorzystywane podczas pandemii koronawirusa SARS-CoV-2

Koniorczyk Marcin, Bednarska Dalia, Omrani Iman Abbasi Nattaj, Masek Anna, Cichosz Stefan

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 1

2--13

PL

Wybuch pandemii COVID-19 spowodował tragiczne konsekwencje dla zdrowia publicznego oraz zwiększył produkcję odpadów medycznych, które mogą przyczyniać się do dalszego rozprzestrzeniania wirusa, zagrażać zdrowiu obywateli oraz środowisku naturalnemu. W celu ograniczenia tych problemów zaproponowano metodę przetwarzania maseczek ochronnych, w sposób umożliwiający ich powtórne użycie podczas produkcji betonu. W artykule przedstawiono wyniki badań opisujące wpływ dodatku przetworzonego odpadu medycznego na właściwości zawierającego go betonu. Wyznaczono wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie betonu sporządzonego z dodatkiem przetworzonych maseczek oraz betonu referencyjnego. Wykonano badania przepuszczalności właściwej przed i po ekspozycji na wysoką temperaturę w celu sprawdzenia, czy materiał otrzymany z recyklingu charakteryzuje się podobnymi właściwościami co stosowane włókna polipropylenowe. Dodatkowo wykonano badanie wpływu przetworzonych maseczek na ciepło hydratacji.

EN

Alongside with all its difficulties and tragic consequences, the outbreak of the COVID-19 pandemic has also caused a drastic increase in the amount of the generated healthcare wastes. Healthcare wastes can accelerate the further spread of the virus and threaten the health of citizens and the environment. In order to deal with this lateral problem of the on-going pandemic, facemask wastes were processed and recycled in concrete materials. The objective of this research was to investigate the influences of recycled facemask products on the performance of concrete. To do so, the compressive and splitting tensile strength tests were performed to assess the mechanical behaviour of concrete with and without of the recycled facemask products. Moreover, gas permeability test was conducted on the designed samples before and after exposure to fire temperature, to verify whether the proposed addition provides a similar effect like conventional polypropylene fibres, or not. The results were supplemented with the heat of cement hydration measurements.

3

Nowy aparat do oznaczania tlenu i dwutlenku węgla w Laboratorium Badawczym "Polimer"

Raszkowska-Kaczor Aneta, Kaczor Daniel

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2021

|

nr 3

22--26

PL

W artykule omówiono możliwości użytkowe, parametry techniczne oraz zastosowanie nowo zakupionego w Laboratorium Badawczym "Polimer", należącym do Łukasiewicz - Instytutu Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, analizatora do oznaczenia przenikalności tlenu i dwutlenku węgla do badania folii płaskich i opakowań 3D. Omówiono schemat działania urządzenia oraz jego praktyczne zastosowanie. Zaprezentowano wyniki badań przenikalności tlenu i dwutlenku węgla dla wybranych, dostępnych na rynku laminatów o różnym składzie.

EN

The article discusses the usability, technical parameters and application of an analyser newly purchased by the Research Laboratory "Polymer", belonging to the Łukasiewicz Research Network - Institute for Engineering of Polymer Materials and Dyes, for determining the permeability of oxygen and carbon dioxide for testing flat films and 3D packaging. The operational scheme of the device and its practical application ore discussed. The test results of the permeability of oxygen and carbon dioxide for selected laminates of various compositions available on the market are presented.

4

Effect of coating steps on uniformity and gas permeability of mesoporous layers in ceramic membranes

Pakdehi Shahram G., Rahimi Elham, Shafiei Korosh

Materials Science Poland

|

2020

|

Vol. 38, No. 4

535--544

EN

Porous silica, silica-cobalt, silica-zirconia and zirconia membranes were synthesized by the sol-gel method. Multi-step coating (two, six, and ten steps) was used to reduce the defectiveness of the mesoporous layer. Scanning electron microscopy (SEM) images indicated that an increase in the number of coating steps improved the mesoporous layer quality. The results obtained from gas permeability tests with nitrogen and argon, however, indicated a reduction in the gas permeability with increasing coating steps. The reduction in gas permeability from two to six coating steps was more pronounced than from six- to ten- coating steps. It was found that six-step coating was economically justified in obtaining a uniform mesoporous layer. The results of pore radius calculations by Knudsen flow mechanism revealed that the pores in the silica, silica-cobalt, and zirconia membranes were in the mesoporous range. The sols with a mean particle size more than 100 nm are not recommended for synthesis of mesoporous layer free of defects. Furthermore, the type of acid used as a catalyst is also important in obtaining a layer without defectiveness.

5

Wpływ cyklicznego zamrażania i rozmrażania betonu nienapowietrzonego na przepuszczalność gazów

Wieczorek Alicja, Bednarska Dalia, Koniorczyk Marcin

Cement Wapno Beton

|

2020

|

R. 25, nr 5

358--366

PL

Za miarę zniszczenia mrozowego betonu przyjęto zwiększenie przepuszczalności dla gazów. Przeprowadzone badania dotyczyły betonów o różnym stosunku wodno-cementowym: 0,4 i 0,5, bez domieszki napowietrzającej. Dodatkowo badano również zmianę wytrzymałości na ściskanie próbek, po przeprowadzeniu założonej liczby cykli zamrażania i rozmrażania. Badanie zmian rozkładu wielkości porów, wykonano za pomocą porozymetrii rtęciowej na zaprawach cementowych. W przypadku próbek o w/c=0,50 stwierdzono zwiększenie właściwości transportowych materiału, a w szczególności przepuszczalności właściwej. Dla próbek o w/c=0,40 nie stwierdzono wpływu cyklicznego zamarzania wody na zmianę mikrostruktury materiału. Wraz ze wzrostem liczby cykli zamrażania i rozmrażania nie odnotowano również pogorszenia własności transportowych zapraw.

EN

The damage of concrete was characterized by the permeability evolution due to cyclic water freezing. The measurements have been performed on concrete specimens with different water-cement ratios [w/c = 0.4 and 0.5] without air-entraining admixtures. The change of compressive strength was also controlled along with freezing cycles. The alteration of pore size distribution was investigated for cement mortars [w/c = 0.4 and 0.5] by means of mercury intrusion porosimetry test. In the case of w/c = 0.50, one can observe an increase in transport parameters such as the intrinsic permeability coefficient. For w/c = 0.40, it can be noticed a lack of ice-induced microstructure degradation. With the increasing number of freeze and thaw cycles, no further destruction of the transport properties was noticed.

6

Próba powiązania przepuszczalności betonu z jego wytrzymałością na ściskanie i nasiąkliwością wodą

Tracz T.

Materiały Budowlane

|

2018

|

nr 12

86--89

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań 36 betonów cementowych o mocno zróżnicowanym składzie. Czynnikami zmiennymi były: rodzaj cementu (CEM I 42,5 R; CEM II/A-V 42,5 R i CEM III A 42,5 N), rodzaj kruszywa grubego (żwir i grys bazaltowy), wskaźnik w/c (0,30; 0,40; 0,50 i 0,60) oraz ilość zaczynu (240, 300 i 360 dm3/m3). Betony poddano badaniom po 90 dniach dojrzewania. Badano wytrzymałość na ściskanie, nasiąkliwość wodą oraz przepuszczalność w stanie suchym przy przepływie azotu. Przeprowadzona statystyczna analiza wyników pozwoliła na sformułowanie zależności między przepuszczalnością i wytrzymałością na ściskanie oraz między przepuszczalnością i nasiąkliwością.

EN

The article presents the results of tests of 36 cement-based concretes with very diverse compositions. Variables included the cement type (CEMI 42.5 R, CEMII/A-V42.5 R and CEM III A 42.5 N), the type of coarse aggregate (gravel and basalt grit), the w/c ratio (0.30; 0.40; 0.50 and 0.60) and the amount of cement paste used (240, 300 and 360 dm3/m3). Concrete tests were conducted after 90 days of curing. Compressive strength, water absorption and permeability to nitrogen flow in the dry state were tested. The statistical analysis of results made it possible to determine the relationship between permeability and compressive strength as well as between permeability and absorption.

7

Metody pomiaru oraz oceny gazoprzepuszczalności złóż porowatych

Wałowski G.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 7

1543--1549

PL

Dokonano przeglądu metod pomiaru przepływu gazu w strukturach porowatych. Przeanalizowano podane w literaturze warunki gazoprzepuszczalności, poszukując obszarów badawczych odnoszących się do mechaniki przepływu gazu. Przesłanką dla podjęcia się opracowania artykułu była ciągła aktualność tej tematyki, wynikająca zarówno z obserwowanego powrotu do tzw. czystych technologii węglowych, jak i z rozwoju nowoczesnych czystych technologii energetycznych, prowadzących do pozyskiwania alternatywnych zasobów energetycznych, zwłaszcza dla odnawialnych źródeł energii.

EN

A review, with 38 refs., of selected gas permeability methods with their characteristics for porous materials.

8

Wpływ postępu zniszczenia mrozowego na przepuszczalność betonu

Wieczorek A., Koniorczyk M.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 12

40--42

PL

W artykule przedstawiono badania dotyczące oceny wpływu degradacji mrozowej na właściwości transportowe i mechaniczne betonów. Przepuszczalność jest jedną z najistotniejszych właściwości materiału, które świadczą o trwałości kompozytu. Przedstawione badania dotyczą betonów nienapowietrzonych o różnym wskaźniku wodno-cementowym (w/c = 0,35, 0,4, 0,5). Wytrzymałość na ściskanie, moduł Younga i przepuszczalność gazu określone zostały po 0, 50, 100 i 150 cyklach mrozowych. Oszacowano wpływ zniszczenia mrozowego na przepuszczalność gazu. Następnie przepuszczalność gazu skorelowano z modułem sprężystości betonów narażonych na cykliczne zamarzanie wody.

EN

The presented research aims at the determination of the relationship between transport phenomena and durability of concrete. The permeability is an important factor influencing deterioration of concrete durability. The experimental study concerns the frost durability of an ordinary concrete without air-entraining admixtures with different water to cement ratio (w/c = 0,35, 0,4, 0,5). The damage is characterized by the reduction of elastic modulus, as well as the permeability evolution due to frost action, investigated after 0, 50, 100 and 150 freeze-thaw cycles. Finally the correlation between the permeability and the mechanical properties for the concrete under frost attack is discussed.

9

Assessment of gas permeability coefficient of porous materials

Wałowski G.

Journal of Sustainable Mining

|

2017

|

Vol. 16, iss. 2

55--65

EN

The results of experimental research upon the assessment of gas permeability of porous materials with respect to the gas flow. The conducted research applied to natural materials with an anisotropic gapporous structure and - for comparative purposes - to model materials such as pumice and polyamide agglomerates. The research was conducted with the use of a special test stand that enables measuring the gas permeability with respect to three flow orientations compared with symmetric cubic-shaped samples. The research results show an explicit impact of the flow direction on the permeability of biochar, which results from their anisotropic internal structures. The permeability coefficient of such materials was determined and an experimental evaluation of the value of this coefficient was conducted with respect to the gas stream and the total pressure drop across the porous deposit. The process of gas permeability was considered in the category of hydrodynamics of gas flow through porous deposits. It is important to broaden the knowledge of gas hydrodynamics assessment in porous media so far unrecognised for the development of a new generation of clean energy sources, especially in the context of biogas or raw gas production.

10

Interpretation of gas permeability of anisotropic structure of skeletal deposit

Wałowski G.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2017

|

Vol. 62, nr 2

122--124

EN

In the paper results of experiments on hydrodynamic assessment of gas flow through backbone (skeletal) porous materials with an anisotropic structure are presented. The research was carried out on materials of different petrographic characteristics and origin of process (char). The study was conducted for a variety of hydrodynamic conditions with the use of air. As the basis for the hydrodynamics of gas flow through porous material we assumed a gas stream as a result of pressure forcing such flow. The results of measurements indicate a clear effect of the type of material on the gas permeability, and additionally - as a result of their anisotropic internal structure - a significant effect of the flow direction on the value of gas stream.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych w zakresie oceny hydrodynamiki przepływu gazu przez sztywne (szkieletowe) materiały porowate o anizotropowej strukturze. Badania odniesiono do materiałów o zróżnicowanej charakterystyce petrograficznej, pochodzenia procesu termicznego (karbonizaty). Badania prowadzono dla różnych warunków hydrodynamicznych z wykorzystaniem powietrza. Za podstawę oceny hydrodynamiki przepływu gazu przez złoża i materiały porowate przyjęto strumień gazu, jaki wynika z nadciśnienia wymuszającego ten przepływ. Wyniki pomiarów wskazują na wyraźny wpływ rodzaju materiału na gazoprzepuszczalność, a dodatkowo – co wynika z ich anizotropowej struktury wewnętrznej - na wyraźny wpływ kierunkowości przepływu na wartość strumienia gazu.

11

Gazoprzepuszczalność materiałów porowatych o anizotropowej strukturze

Wałowski G., Filipczak G.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2016

|

Nr 6

245--250

PL

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych w zakresie oceny przepuszczalności materiałów porowatych w odniesieniu do przepływu gazu. Badaniom podano karbonizaty o anizotropowej strukturze szczelinowo-porowatej, a także - celem porównania - materiały modelowe typu pumeks i spieki poliamidowe. Badania wykonano na specjalnie do tego celu przygotowanym stanowisku pomiarowym, umożliwiającym pomiar gazoprzepuszczalności względem trzech orientacji przepływu, odniesionych do symetrycznych próbek o kształcie sześciennym. Wyniki pomiarów wskazują na wyraźny wpływ kierunkowości przepływu na przepuszczalność karbonizatów, co wynika z anizotropowej ich struktury wewnętrznej. Zdefiniowano współczynnik przepuszczalności tego typu materiałów oraz dokonano eksperymentalnej oceny wartości tego współczynnika względem strumienia gazu oraz całkowitego spadku ciśnienia na porowatym złożu. Dokonano oceny przydatności metod obliczeniowych charakteryzujących hydrodynamikę przepływu gazu przez porowate materiały oraz wskazano na możliwość numerycznego odwzorowania geometrii przepływowej materiałów o krętej strukturze szkieletowej.

EN

The paper presents results of experimental studies dealing with the assessment of porous materials permeability with respect to the gas flow. The study was carried out for coal-char material with an anisotropic slotted structure, and for comparison, for model materials such as pumice and sintered polyamide. The tests were performed in a specially prepared measuring setup allowing the measurement of gas permeability at three flow directions with respect to porous samples of cubic shape. The measurement results demonstrated an effect of gas flow direction on chars permeability caused by their anisotropic internal structure. The permeability coefficient was defined, its value with respect to gas flux was experimentally evaluated and the total pressure drop across the porous bed was determined. An assessment of usefulness of computational methods characterizing the hydrodynamics of gas flow through porous materials is presented. Additionally, the possibility of numerical mapping of flow geometry of backbone tortuous structure materials is considered.

12

Open porosity of cement pastes and their gas permeability

Tracz T.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2016

|

Vol. 64, nr 4

775--783

EN

This paper presents the results of extensive research work on the open porosity and gas permeability of cement pastes. Tests were conducted on cement pastes with different water/cement ratios and types of cement. The three most popular cements in Poland from the CEM I, CEM II and CEM III groups were tested after the pastes had been cured for 90 days in laboratory conditions. The scope of experiments included the assessment of open porosity determined using three different methods: comparing the bulk and specific densities, mercury intrusion porosimetry and saturating the material with water. In addition, this article contains an analysis of the porosity characteristics based on the distributions produced by porosimetry examinations. Gas permeability was determined using the modified RILEM-Cembureau laboratory method. The results of the completed test allowed a quantitative determination to be made of the impact of water-cement ratio and type of cement used on open porosity assessed by various methods, and the influence of these parameters on the gas permeability of the paste. The quantitative changes in the content of capillary pores and meso-pores in the cement pastes analysed are also presented.

13

Cieplno-przepływowy model karbonizacji suchego węgla

Ciżmiński P., Polesek-Karczewska S., Kardaś D., Mertas B.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2014

|

z. 86 [290], nr 3

311--318

PL

Koksowanie węgla, istotne z technicznego punktu widzenia, jest procesem złożonym, na który składa się szereg zjawisk fizycznych i chemicznych. Kompleksowy model koksowania wymaga uwzględnienia zagadnień transportu ciepła, przemian fizykochemicznych i fazowych oraz zagadnień związanych z przepływem gazu. Podstawą procesu jest piroliza cząstki węgla, podczas której pod wpływem wysokiej temperatury ulega ona rozkładowi, w wyniku czego uwalniane są gazy pirolityczne. Termochemiczna konwersja cząstek węgla wiąże się jednocześnie ze zmianą ich struktury, tj. porowatości i gazoprzepuszczalności, co znacząco wpływa na dynamikę zmian ciśnienia w komorze koksowniczej. W pracy proponuje się jednowymiarowy nieustalony model procesu koksowania. Model opisuje proces karbonizacji węgla suchego i składa się z czterech równań bilansowych - bilansu masy fazy stałej, transportu masy fazy gazowej, bilansu pędu gazu, bilansu energii wsadu oraz, dodatkowo, równania stanu gazu doskonałego. Źródło masy gazów opisano bazując na danych termograwimetrycznych. Do rozwiązania zagadnień transportu ciepła i przepływu gazu wykorzystano schematy numeryczne częściowo niejawne. Model umożliwia predykcję rozkładu temperatury, ilości wydzielonych gazów, ciśnienia i prędkości gazów w komorze koksowniczej dla całego procesu rzeczywistego przy stosunkowo niewielkim koszcie obliczeń. Rezultaty wskazują jednoznacznie na istotny wpływ zawartości części lotnych w węglu oraz gazoprzepuszczalności na zmianę ciśnienia w komorze.

EN

Coal coking, crucial from technical point of view, is a very complex process involving many physical and chemical phenomena. The complete model of coking requires taking into account of problems of heat transfer, physico-chemical and phase transitions, and gas flow. The basis of the process is the pyrolysis of coal particle, during which under high temperature they undergo decomposition, in result of which the pyrolityc gases are released. Thermochemical conversion of coal particles is associated with their structure change, e.g. their porosity and permeability, which strongly affects the dynamics of pressure change in coking chamber. In the paper, the transient one-dimensional model of coal coking is proposed. It describes the carbonization process of dry coal and consists of four balance equations- mass balance for solid, mass and momentum balance equations for gas, energy balance for coal charge, and additionally, the ideal gas law. Mass source for gas was described basing on thermogravimetric data. To solve the problems of heat transport and gas flow the semi-implicit numerical schemes were applied. The model enables to predict distributions of temperature, mass of released gases, pressure and gas velocity in coking chamber for the whole real process with relatively low calculation cost. The results clearly indicate on the effect of coal volatile content and gas permeability on the pressure change in the chamber.

14

Wpływ składu oraz technologii wykonania konstrukcyjnych betonów lekkich na ich przepuszczalność

Domagała L., Tracz T.

Przegląd Budowlany

|

2014

|

R. 85, nr 5

22--24

PL

Artykuł przedstawia zagadnienie przepuszczalności konstrukcyjnych betonów lekkich z kruszywem popiołoporytowym. Badaniom poddano osiem betonów lekkich o zróżnicowanych poziomach wytrzymałości i gęstości. Oznaczenie przepuszczalności przeprowadzono metodą RILEM – Cembureau przy przepływie azotu. Analiza uzyskanych wyników badań wskazuje, że pomimo zastosowania kruszywa o znacznej porowatości, możliwe jest uzyskanie konstrukcyjnych betonów lekkich charakteryzujących się relatywnie niską przepuszczalnością gazu. Warunkiem bardziej szczelnej mikrostruktury tych betonów był przede wszystkim odpowiednio niski współczynnik wodno-cementowy. Istotne znaczenie miała również technologia wykonania betonu.

EN

The paper presents the problem of gas permeability of structural lightweight concrete with sintered fly ash aggregate. Eight lightweight concretes of different strength and density were tested. Permeability test was carried out by RILEM – Cembureau method using nitrogen flow. The analysis of obtained research results shows that, despite application of aggregate of high porosity, it is possible to make structural lightweight concrete of relatively low gas permeability. The primary factor determining tighter microstructure of lightweight concrete is the respectively low water-cement ratio. Technology of concrete making is also of great importance.

15

Permeability changes of coal cores and briquettes under tri-axial stress conditions

Wierzbicki M., Konecny P., Kozusnikova A.

Archives of Mining Sciences

|

2014

|

Vol. 59, no. 4

1131--1140

EN

The paper is dealing with the permeability of coal in triaxial state of stress. The permeability of coal, besides coal’s methane capacity, is the main parameter determining the quantity of methane inflow into underground excavations. The stress in a coal seam is one of the most important factors influencing coal permeability therefore the permeability measurements were performed in tri-axial state of stress. The hydrostatic three-axial state of stress was gradually increased from 5 MPa with steps of 5 MPa up to a maximum of 30 MPa. Nitrogen was applied as a gas medium in all experiments. The results of the permeability measurements of coal cores from the “Zofiówka” mine, Poland, and three mines from the Czech Republic are presented in this paper. As a “reference”, permeability measurements were also taken for coal briquettes prepared from coal dust with defined porosity. It was confirmed that the decreasing porosity of coal briquettes affects the decreasing permeability. The advantage of experimentation on coal briquettes is its good repeatability. From the experimental results, an empirical relation between gas permeability and confining pressure has also been identified. The empirical relation for coal briquettes is in good correspondence with published results. However, for coal cores, the character of change differs. The influence of confining pressure has a different character and the decrease in permeability is stronger due to the increasing confining pressure.

PL

Przepuszczalność węgla, oprócz pojemności sorpcyjnej względem metanu jest głównym parametrem określającym dopływ metanu do podziemnych wyrobiskach górniczych. W warunkach naturalnych wartość przepuszczalności jest ściśle związana ze stanem naprężenia w pokładzie węgla. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów przepuszczalności wykonanych w trójosiowym stanie naprężenia. Hydrostatyczny trójosiowy stan naprężenia stopniowo zwiększano od 5 MPa do maksymalnie 30 MPa z krokiem wynoszącym 5 MPa. Maksymalne ciśnienie hydrostatyczne odpowiada ciśnieniu hydrostatycznemu jakie występuje w górotworze nienaruszonym na głębokości około 1200 m. Pomiary przeprowadzono z zastosowaniem azotu na czterech rodzajach rdzeni węglowych. Trzy z nich pochodziły z kopalń czeskich (ČSM, Paskov, František) a czwarty z polskiej kopalni „Zofiówka“. Własności węgli i miejsca ich pobrania zestawiono w tablicy 1. Dodatkowo, dla celów porównawczych wykonano pomiary przepuszczalności na materiale „wzorcowym” jakim są brykiety węglowe. Brykiety te wykonano metodą prasowania w urządzeniu pokazanym schematycznie na rys. 2. Własności brykietów zestawiono w tablicy 2, gdzie podano ich gęstości helowe, objętościowe oraz porowatości. Zmienność przepuszczalności wywołana zmianą naprężenia hydrostatycznego może być opisana równaniem empirycznym (3). Wartości przepuszczalności początkowej (dla σ = 0) oraz współczynników B z równania 3, dla różnych porowatości brykietów zestawiono w tablicy 3. Zaletą eksperymentów na brykietach węglowych jest ich powtarzalność. Zmienności przepuszczalności wywołane obciążeniem hydrostatycznym próbek, dla brykietów węglowych oraz rdzeni pokazano na wykresach z rysunku 4. W przypadku rdzeni węglowych zmienność przepuszczalności jest znacznie większa, co wynika prawdopodobnie z występowania szczelin i spękań widocznych na rys 1. Szczeliny te, jako główne drogi transportowe dla gazu przy niskich obciążeniach ulegają zaciśnięciu i część transportu gazu przenosi się do przestrzeni porowej.

16

Badania gazoprzepuszczalności warstwy plastycznej węgli jako czynnika wpływającego na wielkość generowanego ciśnienia rozprężania

Mertas B., Sobolewski A., Różycki G.

Karbo

|

2013

|

Nr 2

163--171

PL

W trakcie ogrzewania wsadu węglowego w określonym zakresie temperatur tworzy się warstwa plastyczna, która wprowadza opór dla swobodnego transportu wydzielających się w nim składników lotnych. Wielkość tego oporu opisywana jest zwykle współczynnikiem gazoprzepuszczalności K, wyznaczanym na podstawie prawa Darcy’ego. Współczynnik ten jest wartością stałą, charakterystyczną dla danego ośrodka, przez który przepływa gaz. Zgodnie z wynikami prac różnych badaczy, gazoprzepuszczalność koksowanego wsadu węglowego nie zmienia się aż do chwili osiągnięcia temperatury mięknienia. Minimalna gazoprzepuszczalność występuje w chwili, gdy szybkość wydzielania się składników lotnych osiąga maksimum. W sytuacji, gdy warstwa plastyczna jest słabo przepuszczalna dla wydzielającego się gazu, w złożu wzrasta ciśnienie gazu, a jego struktura wewnętrzna ulega zmianie. Gazoprzepuszczalność warstwy plastycznej do chwili obecnej nie doczekała się opracowania adekwatnego modelu ilościowego, dlatego wyniki badań laboratoryjnych opisują jedynie zachowanie się węgli będących bezpośrednim obiektem badań. Badania dotyczące gazoprzepuszczalności prowadzone są przez różne ośrodki badawcze na świecie, m.in. w Niemczech, Japonii, Wielkiej Brytanii, Francji, czy Australii. Również w Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla, w ramach realizacji projektu badawczego finansowanego ze środków Funduszu Badawczego Węgla i Stali (RFCS) o akronimie SPRITCO rozpoczęto prace w tym obszarze tematycznym. Celem tego artykułu jest przedstawienie wstępnych wyników badań z zastosowaniem nowego stanowiska badawczego do pomiaru gazoprzepuszczalności warstwy plastycznej.

EN

Upon heating of the coal feed in a determined range of temperatures a plastic layer is formed, which introduces resistance to a free transport of volatile compounds being evolved therein. The magnitude of this resistance is usually described by permeability coefficient K, evaluated according to Darcy’s law. This coefficient is a constant value, characteristic for given medium through which the gas flow occurs. According to experimental works of various researchers, gas permeability of coking coal charge does not change until it reaches the temperature of softening. Minimum gas permeability occurs when the rate of volatiles release is maximum. In case the plastic layer is low permeable for the gas the gas pressure increases inside the charge and its internal structure changes. Coal charge gas permeability has no adequate quantitative model developed so far, so all the laboratory researches describe only the behavior of coals being a direct objective of investigations. Investigations on gas permeability are carried out by different research centers around the World, inter alia, in Germany, Japan, Great Britain, France or Australia. Also the Institute for Chemical Coal Processing began works on this subject within the realization of the research project financed by the Research Fund for Coal and Steel (RFCS) with the acronym of SPRITCO. The aim of this paper is to present the initial investigations results with an application of new test stand for plastic layer gas permeability.

17

Wybrane właściwości betonów z dodatkiem frakcjonowanego popiołu lotnego krzemionkowego i fluidalnego

Śliwiński J., Tracz T., Deja J., Łagosz A.

Cement Wapno Beton

|

2013

|

R. 18/80, nr 2

81--90

PL

W artykule omówiono wyniki badań betonów zwykłych o typowym składzie, w których 25% cementu CEM I 32,5 N zastąpiono popiołami lotnymi. W jednym przypadku był to popiół krzemionkowy, z którego odsiano frakcję większa od 100 μm (PO/100), w drugim popiół fluidalny, pozbawiony frakcji większej od 30 μm (T > 30). Wytrzymałość betonów nie uległa znaczącym zmianom, podobnie jak nasiąkliwość. Zbliżone były także wartości przepuszczalności wody, jednak nieco lepsze wyniki uzyskano w przypadku betonów zawierających popiół T > 30. Napowietrzone betony z popiołami, po 28 dniach dojrzewania w wilgotnym powietrzu (wilgotność względna >90%), wykazały po 150 cyklach zamrażania i rozmrażania spadki wytrzymałości wynoszące: w przypadku popiołu PO/100 9%, a T > 30.

EN

In the paper the results of ordinary concretes with typical composition are presented. In these concretes 25% of cement CEM I 32.5 N was replaced by fly ash: in one case it was siliceous fly ash which fraction over 100 μm was separated and in second case fly ash from bed combustion with fraction under 30 μm separated. The compressive strength of all concretes were practically very similar as well as water absorption. Similar was also the results of water permeability measurements, however, concrete with T > 30 fly ash was slightly better. The air-entrained concretes with fly ash, after 28 days of curing in moist air (>90% RH), have shown the strength decrease of 9% - for PO/100 and 3% - for T > 30.

18

Wpływ stanu wilgotnościowego betonu na jego przepuszczalność

Tracz T., Śliwiński J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2012

|

z. 59, nr 3/III

267-274

PL

Prezentowane badania stanowią próbę ilościowej oceny wpływu dwóch typowych stanów wilgotnościowych betonu, suchego i tzw. powietrzno-suchego, na przepuszczalność ocenianą metodą RILEM-Cembureau przy przepływie azotu. Badaniami objęto betony wykonane z trzech cementów szeroko stosowanych w praktyce budowlanej: CEM I 42,5R; CEM II/A-V 42,5R i CEM III/A 42,5N. Wskaźnik w/c betonów wykonanych z danego cementu był zróżnicowany w granicach od 0,30 do 0,60. Uzyskane wyniki wskazują, iż przepuszczalność betonu w stanie powietrzno-suchym może, w zależności od rodzaju cementu i wskaźnika w/c, zostać zredukowana nawet do2,5% jego przepuszczalności w stanie suchym. Jednym z głównych wniosków jest konstatacja, że najbardziej miarodajną wydaje się przepuszczalność betonu określana w stanie suchym, przy czym wyniki jej oceny mają głównie wartość porównawczą.

EN

The study presented is an attempt at a quantitative assessment of the impact of two typical concrete moisture states – dry and so-called air-dry states – on gas permeability measured using the RILEM-Cembureau method (for nitrogen flow). The study covered concretes made from three cements that are widely used in construction practice: CEM I 42.5R; CEM II/A-V 42.5R and CEM III/A 42.5N. The w/c ratios of concretes made from each cement ranged from 0.30 to 0.60. The results obtained demonstrate that concrete permeability in air-dry state can be reduced even to 2.5% of its permeability in dry state depending on the type of cement and w/c ratio of concrete. One of the most important conclusions is that permeability determined in dry state is the most reliable and that the results of its measurement serve mostly for comparative purposes.

19

Wpływ rodzaju matrycy polimerowej i proszku magnetycznego na własności permeacyjne magnetycznych membran kompozytowych

Rybak A., Grzywna Z. J., Kaszuwara W., Dudek G.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2012

|

[R.] 18, nr 3

276-279

PL

Przedmiotem pracy były membrany polimerowe ze zdyspergowanym proszkiem magnetycznym o różnym namagnesowaniu, wykorzystywane w procesie wzbogacania powietrza w tlen. Badane membrany przygotowano w oparciu o różnorodne matryce polimerowe i typy proszków magnetycznych o zróżnicowanym uziarnieniu. Następnie dla wszystkich membran wykonano pomiary przenikalności gazów (N2, O2, powietrze) i obliczano współczynniki transportu za pomocą metody opóźnień czasowych oraz systemu D1-D8. Najlepszymi własnościami separacyjnymi odznaczała się membrana wykonana z politlenku (2,6-dimetylo-1,4-fenylenu) ze zdyspergowanym prazeodymowym proszkiem (1,8 g, uziarnienie 20-32 μm), umieszczona w magnetycznej komorze dyfuzyjnej.

EN

Polymer membranes filled with magnetic powder and magnetized, used for an air enrichment, are investigated. Various polymer matrices with different types and granulation of dispersed magnetic powder were used for preparation of membranes. All membranes were examined for N2, O2 and air permeability. Mass transport coefficients were evaluated basing on Time Lag methods and D1-D8 system. The best separation properties (63% oxygen in permeate) were obtained for membrane of poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) filled with 1,8 g praseodymium magnetic powder (granulation 20-32 μm) in the magnetic diffusive chamber.

20

Wpływ dodatku popiołu lotnego wapiennego na przepuszczalność betonów w odniesieniu do mediów agresywnych

Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Gibas K., Glinicki M. A., Nowowiejski G.

Drogi i Mosty

|

2011

|

nr 3

39-61

PL

Celem przeprowadzonych badań była ocena przepuszczalności betonu zawierającego popiół lotny wapienny pochodzący ze spalania węgla brunatnego, w stanie surowym i po dodatkowym domieleniu. W badaniach skoncentrowano się na określeniu wpływu ilości popiołu jako dodatku do betonu na wnikanie mediów agresywnych. Określono podstawowe właściwości mieszanki betonowej oraz wytrzymałość na ściskanie. Oznaczono współczynnik migracji jonów chlorkowych przy nieustalonym ich przepływie, głębokość penetracji wody pod ciśnieniem oraz współczynnik gazoprzepuszczalności betonu. Mikrostrukturę badanych betonów przeanalizowano na cienkich płytkach w mikroskopie polaryzacyjnym do światła przechodzącego. Stwierdzono, że zastąpienie cementu przez dodatek popiołów lotnych wapiennych do betonu w ilości 15% lub 30% przy w/s=0,55 powoduje poprawę ich wodo- i gazoszczelności, z tą jednak różnicą, że do zmniejszenia gazoprzepuszczalności betonu odpowiedniejsze jest stosowanie popiołów domielonych. Niższe wartości współczynnika migracji jonów chlorkowych otrzymano w betonach zawierających popiół lotny wapienny, wzrost w/s zwiększył przenikalność jonów chlorkowych. Analiza obrazów na cienkich szlifach betonowych wykazała, że w miarę wzrostu zawartości popiołu w betonie wzrasta również ilość niespalonych cząstek węgla w matrycy, których wielkość jest zależna od czasu mielenia popiołu.

EN

The subject of the investigation was evaluation of the permeability of concrete made with high calcium fly ash (HCFA) from brown coal combustion. Raw (unprocessed) and additionally grinded HCFA was tested. The influence of HCFA type and content on the concrete resistance against penetration of aggressive fluids and gases was studied. HCFA was used for partial replacement of cement in concrete mix assuming the efficiency factor k = 0.4. The chloride migration coefficient in non-steady diffusion state, the water- and air-permeability as well as the compressive strength of concrete were measured. The evaluation of microstructure of concrete was performed using SEM and optical microscopy in transmitted light on thin sections. It was been found that partial replacement of Portland cement by HCFA (15% or 30%) with water to binder ratio w/b=0.55 increased the resistance of concrete against water and air ingress. The grinding process of HCFA improved the air-impermeability of concrete. For w/b=QA5 the influence of HCFA on the water permeability of concrete was unnoticeable. A significant influence of partial replacement of cement by HCFA on the chloride resistance of concrete was found. The lowest value of the coefficient of chloride migration was obtained for concrete made with HCFA, for higher values of w/b the penetration of the chloride ions increased. Image analysis performed on thin sections revealed an increased content of unburned carbon particles in the matrix for higher HCFA content in concrete. The size of unburned particles was inversely related to the grinding time of HCFA and this could influence the permeability of concrete.