Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of reclaimed asphalt shingles addition on asphalt concrete dynamic modulus master curves

Zieliński Piotr

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 3

109--122

EN

The paper presents the comparison of dynamic modulus and phase lag in different loading conditions for asphalt concrete mixture with or without reclaimed asphalt shingles (RAS) addition. For each mixture, 6 samples were tested using the four point bending beam method, at four temperatures and at six frequencies. The results of the study were subjected to the analysis of the statistical significance of differences between mixtures. The graphic form of results presentation includes Black curves and Cole-Cole plots. Then, matching the sigmoidal functions enabled the creation of master curves of the complex stiffness module and the phase shift angle, being a function of the load frequency. It has been observed that the mixture with the addition of RAS has higher stiffness and elasticity in the range of higher temperatures (20°C and 30°C) and lower load frequencies, which results in higher values of the complex stiffness module and lower values of the phase lag. At 0°C, the behavior of both mixtures is very similar, while at 10°C significant differences between the tested mixtures were found only for low frequency loads (up to 5 Hz). Test results have shown that mixtures with the addition of RAS have a lower thermal sensitivity in terms of the complex stiffness modulus and phase lag than the reference mixture. The above results confirmed an improvement in rutting resistance for RAS mixes observed in previous work.

PL

W dobie potrzeby zrównoważonego rozwoju coraz częściej, także w mieszankach mineralno-asfaltowych, wykorzystuje się materiały z recyklingu. Oprócz granulatu asfaltowego pochodzącego z frezowania przebudowywanych nawierzchni innym materiałem zawierających cenne lepiszcze asfaltowe jest odzyskana papa (RAS). Zastosowanie RAS pozwala zmniejszyć zużycie nowego asfaltu a także kruszywa drobnego, przy równoczesnym spełnieniu przez mieszankę wymagań technicznych. Jak wynika z przeglądu literatury podstawowym problemem mieszanek mineralno-asfaltowych z dodatkiem RAS jest ich zachowanie w niskich temperaturach eksploatacyjnych, prowadzących do powstawania spękań nawierzchni. Równocześnie badania pokazują, że dodatek odpadowej papy asfaltowej pozwala poprawić odporność mieszanki na deformacje trwałe, powstające w podwyższonych temperaturach eksploatacyjnych. Jedną z najbardziej efektywnych metod oceny właściwości MMA w szerokim zakresie obciążeń (temperatura i czas obciążenia) jest przedstawienie w formie krzywej wiodącej modułu sztywności, co zostało wykonane w przedmiotowej pracy. Do badań wykorzystano mieszankę betonu asfaltowego AC 16 W 50/70 z dodatkiem 4% RAS i porównawczo bez tego dodatku. Krzywa uziarnienia i całkowita zawartość lepiszcza w obu mieszankach została zaprojektowana na tym samym poziomie, aby wyeliminować ewentualny wpływ składu mieszanki na jej właściwości. Do badania z każdej mieszanki przygotowano metodą wałowania po 2 płyty o wymiarach 405×305×90 mm, z których wycięto belki o wymiarach 63,5×50×405 mm. Następnie po wysezonowaniu próbek zgodnie z PN-EN 12697-26 wykonano badania dynamicznego modułu sztywności metodą belki czteropunktowo zginanej, przy poziomie odkształceń 50×10-6. Badania przeprowadzono na 6 próbkach dla każdej MMA, w 4 temperaturach: 0°C, 10°C, 20°C i 30°C oraz przy 6 częstotliwościach: 0.5 Hz, 1 Hz, 2 Hz, 5 Hz, 10 Hz, 20 Hz i 30 Hz. Następnie dla 100-go cyklu obciążenia odczytywano wartości zespolonego modułu sprężystości i kąta przesunięcia fazowego. Do oceny istotności różnic wyników pomiędzy badanymi mieszankami wykorzystano testy wielokrotnych porównań z wykorzystaniem kwadratów najmniejszych różnic w programie Statgraphics. Wyniki badań przedstawione w formie krzywych Blacka pokazały, że mieszanki z dodatkiem RAS charakteryzują się mniejszą wrażliwością termiczną w zakresie zespolonego modułu sztywności i kąta przesunięcia fazowego od mieszanki referencyjnej. Badania pokazały, że mieszanka z dodatkiem RAS jest bardziej sztywna i sprężysta w zakresie wyższych temperatur (20°C i 30°C) i niższych częstotliwości obciążeń, co objawia się wyższymi wartościami zespolonego modułu sztywności oraz części rzeczywistej modułu sztywności i niższymi wartościami kąta przesunięcia fazowego oraz części urojonej modułu sztywności. W temperaturze 0°C zachowanie obu mieszanek jest bardzo zbliżone, natomiast w temperaturze 10°C stwierdzono istotne różnice pomiędzy badanymi mieszankami jedynie dla niskich częstotliwości obciążenia (do 5 Hz). Ponadto wyniki przedstawiono w formie sigmoidalnych krzywych wiodących modułu sztywności i kąta przesunięcia fazowego, wykorzystując procedurę podaną w raporcie NCHRP. Zastosowano zasadę superpozycji czasowo-temperaturowej, częstotliwość zredukowaną jak również współczynniki przesunięcia temperaturowego obliczono z wykorzystaniem równania Arrheniusa. Wartość maksymalnego modułu sztywności MMA wyznaczono z wykorzystaniem modelu Hirscha, gdzie maksymalna sztywność lepiszcza asfaltowego to 1 GPa. Uzyskane wg badań i modelu maksymalne wartości zespolonego modułu sztywności obu mieszanek są bardzo podobne, podczas gdy wartości minimalne różnią się dość istotnie, tj. minimalna sztywność mieszanki z dodatkiem RAS jest około dwukrotnie wyższa w porównaniu do mieszanki referencyjnej. Uzyskane współczynniki determinacji (R2) dla modeli krzywych wiodących są satysfakcjonujące i wynoszą: 94% dla mieszanki referencyjnej oraz 93% dla mieszanki z dodatkiem RAS. Dla obu mieszanek zbadane wyniki zespolonego modułu sztywności dla temperatury 0°C są niższe od wyznaczonych z modelu, co można wytłumaczyć niedoszacowaniem maksymalnych wartości przez model Hirscha. W zakresie wysokich częstotliwości obciążeń dla obu mieszanek stwierdzono zbliżone wartości kąta przesunięcia fazowego, natomiast wraz ze spadkiem częstotliwości obciążeń kąt ten w przypadku mieszanki z dodatkiem RAS zaczyna być istotnie niższy w stosunku do mieszanki referencyjnej. Generalnie mieszanki z dodatkiem RAS wykazują większą sztywność i sprężystość przy niższej prędkości obciążeń i w wyższych temperaturach, co jest pozytywnym efektem w aspekcie redukcji deformacji trwałych. Powyższe wyniki potwierdziły poprawę odporności na koleinowanie dla mieszanek z RAS, zaobserwowaną we wcześniejszych testach. W przyszłości należy rozszerzyć badania mieszanek z dodatkiem RAS także w aspekcie zmęczenia, zwłaszcza w zakresie stałego poziomu odkształcenia.

2

Influence of CaCO3 in pultruded glass fiber/unsaturated polyester resin composite on flexural creep behavior using conventional and time-temperature superposition principle methods

Johari A. N., Ishak M. R., Leman Z., Yusoff M. Z. M., Asyraf M. R. M.

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 11-12

792--800

EN

The effect of calcium carbonate on the creep phenomenon of glass fiber/unsaturated polyester resin composites (GFRP) (obtained by pultrusion) was investigated due to failure that happened during installation of one of the composite transmission tower. To assess long-term creep and predict the life of composites, a conventional bending method with 45-day creep and time-temperature superposition principle (TTSP) were used. In the conventional method, the composites (with and without calcium carbonate) underwent only slight deformation. It was found that their lifetime could be 25 years. However, based on the standard curve obtained by the TTSP method, significant differences were shown in the stability of calcium carbonate composite samples at 95°C (111 days) and 160°C (11 days). It was found that the addition of calcium carbonate extends the service life of the tested composites. Thus, the results obtained by the conventional method do not reflect the real behavior of the samples over time. On the other hand, the TTSP method allows better estimation of the long-term durability of composites.

PL

Zbadano wpływ węglanu wapnia na zjawisko pełzania kompozytu włókno szklane/nienasycona żywica poliestrowa (GFRP) (otrzymanego metodą pultruzji). Do oceny długoterminowego pełzania i prognozowania czasu użytkowania kompozytów stosowano konwencjonalną metodę zginania z 45-dniowym pełzaniem oraz metodę superpozycji czasowo-temperaturowej (TTSP). W konwencjonalnej metodzie kompozyty (z węglanem wapnia i bez niego) uległy tylko niewielkim odkształceniom. Stwierdzono, że czas ich użytkowania może wynosić 25 lat. Natomiast na podstawie krzywej wzorcowej, otrzymanej metodą TTSP, wykazano istotne różnice trwałości próbek kompozytów z węglanem wapnia w temperaturze 95°C (111 dni) i 160°C (11 dni). Stwierdzono, że dodatek węglanu wapnia wydłuża czas użytkowania badanych kompozytów. Wyniki uzyskane konwencjonalną metodą nie odzwierciedlają więc rzeczywistego zachowania się próbek w czasie, natomiast metoda TTSP umożliwia lepsze oszacowanie długoterminowej trwałości kompozytów.

3

The Influence Of The Rare Earth Metals Modification On The Fracture Toughness Of G17CrMo5-5 Cast Steel At Low Temperatures

Dzioba I., Kasińska J., Pała R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2A

773--777

EN

This paper presents the influence of the rare earth metals (REM) modification on mechanical properties and fracture toughness of G17CrMo5-5 cast steel at low temperatures. The REM was in the form of mishmetal. The research has been performed on serial (several) industrial melts. The fracture toughness values of unmodified and modified cast steel at the temperature range from −80°C to 20°C were tested. The reference temperatures of the brittle-to-ductile transition, TQ, for both unmodified and modified cast steel were determined. The positive influence of the modification by REM on the fracture toughness and the reference temperature TQ are shown.

PL

Artykuł przedstawia wpływ modyfikacji metalami ziem rzadkich na własności mechaniczne i odporność na pękanie staliwa G17CrMo5-5 w obniżonych temperaturach. Metale ziem rzadkich wprowadzano w postaci mischmetalu. Badania prowadzone były na wytopach przemysłowych. Odporność na pękanie była badana na staliwie niemodyfikowanym i modyfikowanym metalami ziem rzadkich w zakresie temperatur od −80°C do +20°C. Została wyznaczona temperatura przejścia w stan kruchy TQ dla obu wytopów tj. modyfikowanego i niemodyfikowanego. Przedstawiono pozytywny wpływ modyfikacji na odporność na pękanie oraz temperaturę TQ.

4

Temperature dependency of fracture toughness of high-strength ferritic steel Hardox-400

Dzioba I., Pała R., Pała T.

Acta Mechanica et Automatica

|

2013

|

Vol. 7, no. 4

222--225

EN

The paper presents experimental results of the changes of strength and fracture toughness characteristics of high-strength ferritic steel Hardox-400 in the temperature range from -100 OC to +20 OC. It has been shown that the strength characteristics values increase linearly with lowering the temperature. Changes of fracture toughness characteristics from temperature are more complex and they are dependent on thickness of the tested specimens.

5

Dielectric spectroscopy measurements on oil impregnated paper / pressboard samples

Ekanayake C., Graczkowski A., Walczak K., Gubanski S. M.

Prace Naukowe Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2004

|

Vol. 40, nr 15

113-120

EN

Dielectric response analyses of oil-paper/pressboard insulation in power equipment have been introduced for condition monitoring. This paper presents results of a laboratory study where dielectric spectroscopy measurements in frequency domain were performed on oil impregnated pressboard samples containing different amount of moisture (0.6% - 4%). Such data are necessary for correct interpretation of the diagnostic measurements. The measurements were earned out in the frequency range of 0.1 mHz - 1 MHz at temperatures between 20 °C and 80 °C. The measured dielectric response data were used for obtaining information on the change of activation energy and dc conductivity of pressboard with moisture content. The responses obtained were used to derive master curves. Furthermore, the influences of the non-linear behaviour and oil layers on the total dielectric response were discussed.