Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rola homogenizacji w predykcji nośności opakowań z tektury falistej – przegląd metod i zastosowań

Garbowski Tomasz

Przegląd Papierniczy

|

2024

|

R. 80, nr 5

271--278

PL

Artykuł omawia kluczową rolę homogenizacji w predykcji nośności opakowań z tektury falistej, podkreślając metody i techniki stosowane w tym procesie. Homogenizacja pozwala na uproszczenie złożonej struktury tektury falistej, co prowadzi do zwiększenia efektywności obliczeń i precyzyjniejszej predykcji wytrzymałości. Przegląd przedstawia różnorodne metody homogenizacji, takie jak: metoda Voigta-Reussa-Hill, Mori-Tanaki, metoda samouzgodniona oraz ich zastosowanie w modelowaniu właściwości mechanicznych. W pracy omówiono także zastosowanie metod numerycznych, w tym metody elemen tów skończonych (MES), które porównano z metodami eksperymentalnymi. Praktyczne zastosowania homogenizacji zilustrowano za pomocą studiów przypadków, ukazując korzyści w projektowaniu i optymalizacji opakowań. Przegląd wskazuje również na obecne wyzwania i przyszłe kierunki badań, podkreślając znaczenie wyników dla przemysłu opakowaniowego, zwłasz cza w kontekście poprawy wytrzymałości, efektywności materiałowej oraz optymalizacji kosztów produkcji.

EN

This article discusses the crucial role of homogenization in predicting the load-bearing capacity of corrugated board packaging, emphasizing the methods and techniques used in this process. Homogenization simplifies the complex structure of corrugated board, leading to increased com putational efficiency and more precise strength predictions. The review presents various homogenization methods, such as the Voigt-Reuss-Hill, Mori-Tanaka, and self-consistent methods, and their application in modeling mechanical properties. The article also discusses the use of numerical methods, including the finite element method (FEM), and compares them with experimental methods. Practical applications of homogenization are illustrated through case studies, highlighting the benefits in the design and optimization of packaging. The review also identifies current challenges and future research directions, emphasizing the importance of the results for the packaging industry, particularly in terms of improving strength, material efficiency, and production cost optimization.

2

Rheological and mechanical behavior study of eco-friendly cement mortar made with marble powder

Chahour Kahina, Mechakra Hamza, Safi Brahim, Dehbi Nacera-Melissa, Chaibet Cylia

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2024

|

Vol. 29, no. 1

19--35

EN

The work aim is to investigate the rheological and mechanical behavior of eco-friendly mortar made with marble powder. Marble have used as sand by total substitution of natural sand and as additional materials by partial substitution of cement. Firstly, rheological tests were carried out on the cement pastes in order to studying the effect of cement substitution by marble powder on the rheological behavior. Secondly, our study is devoted to evaluate the mechanical performances (flexural strength, compressive strength, mechanical behavior and ultrasonic pulse velocity) of a fluid mortar such as the case of the self-compacting mortars elaborated with the marble powder as addition materials and as a sand. The mechanical test results show that a significantly improved of compressive strength and mechanical behavior of an ecological cement mortar made with marble waste as a natural sand. However, marble-based mortars with 100% of marble sand have given a mechanical strength similar to that obtained by control cement mortar (100% natural sand). It was also noted that it can be obtained an ecological cement mortar made with 30% of marble powder as an addition supplementary materials. This leads to a reduction in cement consumption cad a reduction in CO2 gas emissions caused by cement production.

3

The influence of mineral additives and sands on the performance of self-compacting sand concretes

Djoual Belkacem, Kettab Ratiba Mitiche, Ghrieb Abderrahmane, Bouziani Tayeb, Zaitri Rebih

Advances in Materials Science

|

2024

|

Vol. 24, nr 1(79)

104--126

EN

The chosen plan for our case study is a network mixture design consisting of 21 mixtures. The application of this method has proven to be immensely useful in studying the influence of composition parameters (composite design) and the utilization of various types of mineral additives (mixture design). The application of the Design of Experiments (DOE) method, based on a statistical approach, allowed for a better understanding of the effect of formulation parameters, including the proportion of alluvial sand (75%), dune sand (25%), the total amount of sand kept at constant percentages, the dosages of brick powder, limestone filler and ceramic powder (all varying from 0 %, 20 %, 40 %, 60 %, 80 %, and 100 %), while keeping the dosage of superplasticizer and the water/binder ratio constant. This approach helped to understand the interactions between these parameters and their impact on the process. Mathematical models relating the variations of these parameters to the workability and compressive strength of such concrete mixtures have been established. The results obtained show that the workability of SCSC (expressed by slump flow and V-funnel flow) improves with the increase in the dosage of limestone filler (FC), brick powder (PB), and ceramic powder (PC), with element having a different impact, be it alone or in a combination. Moreover, they all improved the behavior of SCSC in both the fresh and hardened states. The experiment shows that increasing the proportions of FC and PC in the mixture, whether linear, binary, or ternary, leads to a significant improvement in compressive strength. Furthermore, better strength is observed in the ternary mixture at 28 days, with a strength of 43 MPa, with the following proportions (FC 70%, PB 20%, PC 10%). Finally, the result at 180 days of 48 MPa confirms the following proportions (PC 60 %, FC 30 %, PB 10 %) The compliance of some SCSC compositions was tested according to the recommendations of the French Association of Civil Engineering.

4

Investigation of glass fiber influence on mechanical characteristics of natural fiber reinforced poliester composites : an experimental and numerical approach

Mohapatra Deepak Kumar, Deo Chitta Ranjan, Mishra Punyapriya

Composites Theory and Practice

|

2022

|

R. 22, nr 3

123--129

EN

In the past few decades, natural fiber reinforced polymeric composites have gained significant importance for various structural applications in different sectors like the automotive, aerospace, sports and building construction industries. However, hybridizations make the composite more versatile in term of strength, weight and its processing for many engineering applications. In the current study, a polyester resin matrix was reinforced with two different natural fibers, namely kenaf and palmyra palm leaf stalk (PPLS) and hybridized with glass fiber. Four layers of two different fiber mats, kenaf/glass and PPLS/glass with different stacking sequences were employed to fabricated laminates by the hand lay-up technique. In this case, an attempt was made using the numerical approach to investigate the influence of glass fiber on the mechanical characteristics of the laminates. To substantiate the results of the numerical approach, experiments were conducted. Enhancement of both the tensile and flexural strength was observed due to hybridization of both the kenaf and PPLS fiber with glass fiber. The tensile and flexural strength improved by 68.91 and 37.63% respectively when the kenaf fiber was hybridized with glass fiber. Similarly, enhancement of 54.42% of the tensile strength and 15.92% of the flexural strength were noticed when the PPLS fiber was hybridized with glass fiber. Through the use of ANSYS software, finite element analysis (FEA) was employed as a simulation method to examine the tensile and flexural strength. The numerical findings were found to be quite close to the experimental results, with a variation of less than 3%.

5

Kształtowanie właściwości materiałów geopolimerowych w zależności od modułów molowych SiO2/Al2O3 oraz SiO2/Na2O

Sikora Szymon, Skowera Karol, Hynowski Mariusz, Rusin Zbigniew

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 2

115--125

PL

Sektor budowlany jest odpowiedzialny za około 37% światowej emisji dwutlenku węgla [CO2], do atmosfery. Z tego względu ograniczenie jego emisji oraz ograniczenie emisji innych gazów cieplarnianych, w tym sektorze, ma szczególne znaczenie wobec postępujących zmian klimatycznych. Ważne jest, aby nowe wyroby budowlane cechował mniejszy wpływ na środowisko naturalne, podczas ich całego cyklu życia, a ich produkcja została oddzielona od wykorzystania energii pierwotnej. W niniejszej pracy zbadano wybrane właściwości materiałów geopolimerowych. Geopolimery to nieorganiczne, amorficzne polimery glinokrzemianowe, które w określonych zastosowaniach mogą stanowić alternatywę dla wyrobów, zastępując cement portlandzki. W niniejszej pracy przedstawiono właściwości zapraw geopolimerowych, m.in. porowatość oraz wytrzymałość mechaniczną, w zależności od ich składu chemicznego. Ten ostatni opisany przez odpowiednie stosunki molowe tlenków SiO2/Al2O3 oraz SiO2/Na2O. Wyniki badań pokazują, iż wzrost zawartości SiO2 względem Al2O3 w mieszaninie reakcyjnej wpływa na zmniejszenie porowatości zapraw geopolimerowych. Zaprawy o dużym module molowym SiO2/Al2O3 mają zwartą i szczelną mikrostrukturę oraz wysoką wytrzymałość mechaniczną. Podobny efekt otrzymano stosując wyższe stężenia roztworu wodorotlenku sodu [NaOH], w stosunku do roztworu krzemianu sodu [Na2SiO3], w mieszaninie aktywatora w procesie geopolimeryzacji.

EN

The construction sector is responsible for around 37% of global emissions of the carbon dioxide to the atmosphere. Therefore, reducing gas emissions, in this construction sector, is particularly important, given the progressing climate change. For this reason, limiting its emissions and limiting the emission of other greenhouse gases in this sector, is of particular importance in view of the progress of climate change. It is important that new construction products have less impact on the environment during their entire life cycle, and their production has been decoupled from the use of primary energy. In this work, selected properties of geopolymeric materials were examined. Geopolymers are inorganic aluminosilicate polymers with an amorphous microstructure, which may be an alternative in certain applications, for products based on Portland cement. Here, the properties of geopolymer mortars, i.e. porosity, microstructure and mechanical strength, were compared. The influence of the composition of reaction mixture on these properties, defined by the appropriate SiO2/Al2O3 and SiO2/Na2O molar ratios, was also defined. The results show that increasing the content of SiO2 in relation to Al2O3 in the composition of the reaction mixture, reduces porosity. Thus, leading to a more compact microstructure and higher mechanical strength. A similar effect occurs when a higher NaOH solution concentration is used, in comparison to the sodium silicate [Na2SiO3] solution.

6

Review of fibers and fabrics used for special services’ protective clothing in terms of their mechanical and thermal properties

Miedzińska Danuta, Wolański Robert

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2022

|

Vol. 71, nr 1

15--34

EN

In the paper, special clothing is understood as protective clothing used by services, in particular fire services, but also military and police, working in fire hazard conditions, where the main risk factors for the user are: a high temperature, a contact with hot objects, and a mechanical damage. The presented study deals with the review of special clothing industry and discusses cloths structure for compliance with national and European regulations. The parameters of technical fibers used for production of the above-mentioned clothes used during firefighting in open spaces, made of flame retardant yarns, e.g., aramid yarns or mixtures of flame retardant yarns, were analysed.

PL

W artykule ubrania specjalne rozumiane są jako odzież ochronna stosowana przez służby, w szczególności pożarnicze, ale także wojskowe i policyjne, pracujące w warunkach zagrożenia pożarowego, gdzie głównymi czynnikami ryzyka dla użytkownika są: wysoka temperatura, kontakt z gorącymi przedmiotami i uszkodzenia mechaniczne. W pracy dokonano rozpoznania branży produkcji ubrań specjalnych i omówiono ich budowę w odniesieniu do zgodności z przepisami krajowymi i europejskimi. analizie poddano parametry włókien technicznych służących do produkcji ww. ubrań stosowanych podczas gaszenia pożarów w przestrzeni otwartej, wykonanych z przędz trudnopalnych, np. aramidowych, lub z mieszanek przędz trudnopalnych.

7

Durability forecast of long rod composite insulators operating under variable mechanical loading conditions

Bielecki Jerzy, Wańkowicz Jacek

Archives of Electrical Engineering

|

2022

|

Vol. 71, nr 3

701--715

EN

Suspension line insulators are during their operation subject to static forces and variable loads, usually of a cyclic character. These variable loads have a significant impact on the mechanical durability of composite insulators. A method of providing durability forecast for composite line insulators based on fatigue characteristics has been proposed. The method allows providing durability forecast of insulators in a wide range of variable loadings, i.e. from quasi-static to high amplitude loadings.

8

Physical and mechanical properties of dune sand mortar reinforced with recycled pet fiber: an experimental study

Ghrieb Abderrahmane, Abadou Yacine

Advances in Materials Science

|

2022

|

Vol. 22, nr 4(74)

41--56

EN

Polyethylene terephthalate is a synthetic material known as PET. PET strapping bands is a material commonly used in all industries for packaging and bundling. The excessive use of this material has led to the pollution of the urban environment, which necessitated the search for effective solutions to dispose of this waste. The treatment and reuse of these materials is among the best solutions that contribute to reducing environmental pollution on the one hand and enabling the obtaining of economical products on the other hand. The main purpose of this experimental study is to valorize dune sand mortar and PET waste in the manufacture of cement mortar. It also aims to investigate the impact of the inclusion of recycled PET fibers on the physical and mechanical properties of the reinforced mortar. The study was carried out in several phases; after a physical and chemical characterization of the materials used, a method for the composition of mixtures was proposed, which is based on the progressive substitution of dune sand by recycled PET fibers. The quantity of cement added to each mixture is fixed at 450 g, and that of dune sand and fibers is taken as equal to 1350 g. In order to properly examine the influence of the incorporation of fibers on the properties of the reinforced mortar, the substitution rate of dune sand by the fibers varied from 0% to 2.5% with a step of 0.5%. For each mixture, many characteristics of the mortar were tested, such as consistency, bulk density, compressive strength, and flexural strength. The results obtained show that the incorporation of PET fibers has a significant effect on the fresh and hardened properties of the treated mortar.

9

Termochemiczny nośnik ciepła o podwyższonej wytrzymałości na bazie siarczanu(VI) magnezu

Lasek Janusz, Cygan Adam, Kotyczka-Morańska Michalina, Fryza Rafał, Zuwała Jarosław

Przemysł Chemiczny

|

2021

|

T. 100, nr 12

1173--1180

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu obecności dodatków na wytrzymałość mechaniczną peletów na osnowie MgSO₄ poddanych cyklicznie zmiennym procesom hydratacji i dehydratacji. Najwyższą odpornością (do 25 cykli) charakteryzowała się mieszanka zawierająca MgSO₄ oraz żużel (frakcja poniżej 0,2 mm) w ilości 5% mas. i bentonit w ilości 5% mas.

EN

Twenty-five heat carriers were prepd. in the form of pellets based on MgSO₄ with the addn. of binders such as kaolin, silica gel, bentonite, alginates, MgCl₂, bottom ash, slag or gypsum. Mech. stability tests of pellets after variable cyclic hydration and dehydration over 1-day and energy storage d. tests with the use of a flow reactor over several days were carried out. The highest durability of pellets (up to 25 cycles) was obsd. for the MgSO₄ mixt. with 5% by mass bottom ash (fraction below 0.2 mm) and 5% by mass bentonite. Complete degradation of the pellets occurred after the 51st cycle.

10

Łukasiewicz - IEL sprawdza bezpieczeństwo w elektroenergetyce

Brzeziński Henryk, Gryzło Katarzyna, Kogut Krzysztof, Zawadzka Ewa

Inżynieria Elektryczna

|

2021

|

nr 8

38--39

PL

Elektroenergetyka to obszar, w którym głównym parametrem jest bezpieczeństwo. Bezpieczeństwo rozumiane jako komfort i pewność dostaw energii elektrycznej do wybranych punktów odbioru - gospodarstw domowych, infrastruktury publicznej i gałęzi gospodarki, ale przede wszystkim bezpieczeństwo przesyłu energii elektrycznej, przetwarzania i użytkowania. Centrum Materiałów Elektrotechnicznych Łukasiewicz - IEL prowadzi działalność B+R w obszarze elektroenergetyki i szeroko pojętego bezpieczeństwa od inżynierii i badań materiałowych, skupiających się na opracowaniu nowych kompozytów opartych głównie na żywicach epoksydowych i ceramice oraz badaniu właściwości tych materiałów przez zadania projektowe i wytwarzanie wyrobów elektrotechnicznych. Dobór surowców i technologii ich homogenizacji, a potem formowania prowadzone są tak, by kluczowe parametry wytrzymałości elektrycznej i mechanicznej osiągały jak najwyższe wartości. Z tych materiałów produkowane są wyroby elektroizolacyjne, które również w CME można przebadać w laboratorium akredytowanym przez PCA.

11

Synteza nowych nanokompozytów chitozan/modyfikowany zeolit i ich wpływ na właściwości mechaniczne zapraw cementowych

Karakuş Selcan, Karapınar Işıl Sanrı, Pehlivan Ahmet Onur, Özsoy Özbay Ayşe Elif, Yazgan Utku

Cement Wapno Beton

|

2021

|

R. 26, nr 6

531--544

PL

W pracy przedstawiono nowy nanokompozyt zawierający biodegradowalny chitozan [CS] i modyfikowany zeolit [mZeo] jako eko-nanododatek do cementu oraz oceniono jego wpływ na właściwości mechaniczne zapraw cementowych. Proponowany nanokompozyt otrzymano dzięki synergicznej metodzie sonikacji mikrofalowej, a morfologię powierzchni i skład chemiczny nanokompozytów mZeo i CS/mZeo określono za pomocą SEM, FTIR, XRF i BET. Zbadano wytrzymałość na ściskanie i zginanie zapraw cementowych zawierających mZeo i CS/mZeo w ilości 0, 0,2, 0,5, 1 i 2 % masy cementu. Wyniki badań doświadczalnych wykazały poprawę wytrzymałości zapraw zawierających proponowany nanokompozyt. W niniejszej pracy po raz pierwszy podjęto próbę zastosowania zeolitu w nanoskali w kompozytach cementowych, a uzyskane dotychczas wyniki są bardzo obiecujące. Stwierdza się zatem, że proponowany nanokompozyt ma duży potencjał do zastosowania jako alternatywny eko-nanododatek do kompozytów cementowych.

EN

In this paper, a novel nanocomposite containing biodegradable chitosan [CS] and modified zeolite [mZeo] was introduced as a cement eco-nano additive and its effects on the mechanical properties of cement mortars were evaluated. The proposed nanocomposite was prepared by using a synergistic sonication-microwave method. The surface morphology and chemical compositions of mZeo and CS/mZeo nanocomposites were determined using SEM, FTIR, XRF, and BET. Compressive and flexural strength of cement mortars containing mZeo and CS/mZeo in ratios of 0%, 0.2%, 0.5%, 1% and 2% by mass, were investigated. Experimental results showed a significant improvement in the mechanical properties of mortars containing the proposed nanocomposite. The use of nanoscale zeolite in cementitious composites was attempted for the first time within this study and the results so far have been very promising. Therefore, it is concluded that the proposed nanocomposite has great potential to be used as an alternative eco-nano additive, for cementitious composites.

12

Samozagęszczające się zaprawy, zawierające granulowaną piankę szklaną: wpływ otwartej porowatości na właściwości reologiczne i fizykomechaniczne

Lecheb S., Chellil A., Chahour K., Safi B.

Cement Wapno Beton

|

2021

|

R. 26, nr 3

242--252

PL

Piankę szklaną stosuje się ostatnio, jako kruszywo do produkcji lekkich betonów. Lekkość betonu jest spowodowana znaczną porowatością granulowanej pianki szklanej, która ma zamknięte pory i gładkie powierzchnie. W związku z tym w tej pracy zastosowano granulowaną piankę szklaną (GPS) z otwartą porowatością, do uzyskania lekkich, samozagęszczających się zapraw. GPS otrzymano z proszku szklanego – stłuczki szklanej i „pieniącego się” dodatku, którym był wapień. W związku z tym zastosowano prażenie w 850°C, w ciągu 20 minut. Następnie otrzymano piasek, stosując kruszenie i przesiewanie przez sito 5 mm. Z kolei przygotowano samozagęszczające się zaprawy, z drobnym kruszywem w formie piasku i inne zaprawy z granulowaną pianką szklaną, zastępując nią piasek, w stosunku objętościowym 30%, 50% i 100%. Następnie zbadano właściwości reologiczne – płynność i fizyko-mechaniczne zapraw, a mianowicie gęstość i porowatość, w oparciu o absorpcję wody. Badanie strefy przejściowej – matryca cementowa / granule GPS wykazało, że otwarta porowatość GPS – piasek, sprzyjała adhezji z matrycą cementową, bez segregacji faz cementowych. Natomiast stwierdzono zmniejszenie wytrzymałości na ściskanie zapraw, o szczególnej lekkości. Należy podkreślić, że ta ostatnia właściwość ma w budownictwie duże znaczenie.

EN

The foamed glass is currently used in the manufacture of concretes as aggregate to produce lightweight concrete. The lightness of the concrete is assured by the important porosity of foamed glass granulates [GFG], however, they have a closed porosity with a smooth surface. In this respect, this study aims to use foam glass granulates with open-porosity, to produce lightweight self-compacting mortars. GFG were prepared from the glass powder - glass cullet and foaming agent – limestone, according to the current applied process for GFG – heat treatment at 850°C for 20 min. Then from GFG the sand fine aggregate – 0/5 mm was prepared by crushing and sieving. The self-compacting mortars were obtained using natural sand as fine aggregate and other mortars with granulated foam glass substituting sand at volume ratios: 30, 50 and 100 %. Rheological tests of fluidity and physical properties, i.e. density and porosity, by measuring absorption of water and mechanical tests were carried out on studied mortars. The interface of cementitious matrix/GFG granules study shows that open-porosity of GFG sand has favored adhesion to cement matrix, without causing the segregation of the mortar phases. Also, the decrease of the compressive strength for mortars exhibiting a specific lightness, was found. It should be noted that the latter property is very important in construction.

13

Analysis of Mechanical Properties of Unidirectional Flax Roving and Sateen Weave Woven Fabric-Reinforced Composites

Lemmi Tsegaye Sh., Barburski Marcin, Samuel Bethalihem

Autex Research Journal

|

2021

|

Vol. 21, no. 2

218--223

EN

Natural fiber-reinforced composites are getting more attention from researchers and manufacturing companies to replace metals and synthetic materials that have dominated the manufacturing industries. In this study, the mechanical properties of unidirectional (UD) flax roving-reinforced composites and woven fabric-reinforced composites were investigated. Three different composites were prepared from flax rovings, which have the same linear density and epoxy resin matrix, with different reinforcement and composite preparation methods. The samples were subjected to experimental tests of flexural rigidity and tensile strength in a parallel and perpendicular direction to fiber orientation. The test results showed that flexural rigidity and tensile strength of flax fiber-reinforced composites are highly dependent on the direction of fiber orientation. The results also reveal that in a parallel direction to fiber orientation, UD composites have higher flexural rigidity and tensile strength than woven fabric-reinforced composite.

14

Polyurethane coatings in means of transport

Komorek Andrzej, Szczepaniak Andrzej, Komorek Łukasz

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2020

|

nr 4

28--34

EN

Polyurethane coatings are becoming increasingly popular, particularly due to their numerous beneficial properties. They are resistant to environmental weather conditions and other impacts associated with operation and time, including mechanical loads. The article is an introduction to investigations on the use of such paints in aircraft constructions to protect aircraft coatings. It presents the subject of polyurethane paints and their main types. It also describes what actions should be taken before starting the coating process, mainly the polyurethane one, also including many other types of coatings. Apart from the characteristics of surface cleaning methods, the authors list the types of impurities and the main types of surfaces on which coatings are applied. The selected areas of industry, in which polyurethane coatings are used, have also been presented. A very important feature of coatings is their adhesion to applied surfaces. This feature has also been analysed, describing the main methods of checking adhesion. The basic mechanical and thermo-physical properties of the coating as a cast material are determined in the experimental studies. A polyurethane coating, commercially known as Rangers 2K, has been used for the research.

PL

Powłoki poliuretanowe stają się coraz bardziej popularne, głównie za sprawą wielu korzystnych właściwości. Są odporne na środowiskowe warunki atmosferyczne oraz inne oddziaływania związane z użytkowaniem oraz upływem czasu, między innymi na obciążenia mechaniczne. Artykuł stanowi wstęp do badań nad zastosowaniem tego typu farb w konstrukcjach lotniczych do zabezpieczenia pokryć statków powietrznych. Zaprezentowano czym są farby poliuretanowe oraz jakie są ich główne rodzaje. Opisano również jakie czynności powinno podjąć się przed rozpoczęciem procesu nakładania powłoki, gównie poliuretanowej, lecz także wielu innych rodzajów. Oprócz charakterystyki metod oczyszczania powierzchni, wyszczególniono także rodzaje zanieczyszczeń oraz główne typy powierzchni, na które nakłada się powłoki. Przedstawiono także wybrane obszary przemysłu, w których powłoki poliuretanowe znajdują zastosowanie. Bardzo ważną cechą powłok jest ich przyczepność do nakładanych powierzchni i tą właściwość również poddano analizie, opisując także główne metody sprawdzenia adhezji. W badaniach eksperymentalnych określono podstawowe właściwości mechaniczne i termofizyczne powłoki w postaci materiału odlewanego. Do badań wykorzystano powłokę poliuretanową o handlowej nazwie Rangers 2K.

15

Badania wytrzymałości mechanicznej brykietów ze stałych paliw kompozytowych

Kosturkiewicz Bogdan, Janewicz Andrzej

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 9

1332--1334

PL

Zaprezentowano wyniki badań wytrzymałości na zrzut brykietów otrzymanych z mieszanek węgla brunatnego z odkrywki „Szczerców”, trocin drzewnych i/lub rozdrobnionej słomy owsa. Materiał scalano w prasie walcowej wyposażonej w pierścienie o niesymetrycznym układzie zagęszczania. Określono najkorzystniejszy, z punktu widzenia wytrzymałości mechanicznej brykietów, skład mieszanki oraz zakres wilgotności i gęstości nasypowej.

EN

Mixts. of open-pit mine lignite, sawdust and/or crushed oat straw were agglomerated in equipped with an asymmetrical layout system to briquettes studied then for drop strength, after 168 h long storing. The briquettes consisting of lignite (70%) and sawdust (30%) show the highest mech. strength.

16

Możliwości zastosowania nanotlenku glinu w zaczynach cementowych przeznaczonych do uszczelniania rur okładzinowych w otworach wiertniczych

Rzepka Marcin, Kędzierski Miłosz

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 1

46--56

PL

W artykule zamieszczono składy i wyniki badań receptur zaczynów cementowych zawierających od 1% do 5% nanotlenku glinu (n-Al2O3) przeznaczonych do uszczelniania kolumn rur okładzinowych w otworach wiertniczych o temperaturach dynamicznych około 30°C oraz około 60°C. Receptury cementowe opracowane zostały w INiG – PIB w Laboratorium Zaczynów Uszczelniających. Zaczyny posiadały gęstość od około 1820 kg/m3 do około 1920 kg/m3 , a ich sporządzanie odbywało się na bazie cementu portlandzkiego CEM I 42,5 oraz wiertniczego klasy G. Czasy wiązania oraz gęstnienia zaczynów dobierane były odpowiednio do danych warunków geologicznotechnicznych. W przypadku zaczynów badanych w niższej temperaturze zwracano szczególną uwagę na proces żelowania i wiązania receptur. Parametry te odgrywają bowiem kluczową rolę w ograniczaniu ewentualnych migracji gazowych z płytkich horyzontów produktywnych. Starano się zatem tak je dobierać, aby proces żelowania i wiązania receptur przebiegał w odpowiednio krótkim czasie. Z kolei w wyższych temperaturach skupiano się na opracowaniu receptur o podwyższonej wytrzymałości mechanicznej, a co za tym idzie – szczelnej i zbitej mikrostrukturze. Opracowano receptury o bardzo dobrych parametrach technologicznych, które po utwardzaniu (po 28 dniach hydratacji) posiadały bardzo wysokie wartości wytrzymałości na ściskanie, dochodzące nawet do 40 MPa. Tak wysokie wartości wytrzymałości są niezwykle trudne do uzyskania w przypadku zastosowania zaczynów konwencjonalnych. Potwierdzeniem wyjątkowo trwałej mikrostruktury próbek zawierających n-Al2O3 są również fotografie próbek zaczynów wykonane za pomocą mikroskopii skaningowej. Obok fotografii bazowych kamieni cementowych, na których widać pory, przedstawiono obrazy mikroskopowe próbek z dodatkiem 3% n-Al2O3, na których obserwujemy zbitą matrycę cementową, cechującą się bardzo małą przepuszczalnością. Ponadto próbki kamieni cementowych uzyskane z zaczynów z n-Al2O3 charakteryzowały się bardzo niską zawartością porów kapilarnych. Zdecydowaną większość ogólnej ilości porów stanowiły pory o najmniejszych rozmiarach (poniżej 100 nm). Poprawa szczelności matrycy cementowej poprzez zredukowanie do wartości około 1,5% porów mogących transportować medium złożowe sprawia, że receptury zaczynów cementowych zawierających dodatek nanotlenku glinu mogą być z powodzeniem używane podczas uszczelniania kolumn rur okładzinowych w otworach wiertniczych wykonywanych na złożach węglowodorów.

EN

The article presents compositions and test results for cement slurries formulations containing from 1% to 5% of nano aluminum oxide (n-Al2O3) for sealing the casing columns in boreholes with dynamic temperatures of about 30°C and 60°C. Laboratory tests of cement slurries were carried out at Oil and Gas Institute - National Research Institute. The densities of tested slurries ranged from 1,820 to 1,920 kg/m3 , and were prepared on the basis of Portland cement CEM I 42,5 and class G oil well cement. Cement slurries had thickening times properly matched to given geological and technical conditions. For slurries tested at lower temperatures, particular attention was paid to the gelling and setting process of cement slurries. These parameters play a key role in limiting possible gas migrations from shallow gas accumulations. They were selected so that the gelling and setting process could be carried out in a sufficiently short time. At higher temperatures, the focus was on developing cement slurry formulations with increased mechanical strength and a tight and compact microstructure. Cement slurry formulations with very good technological parameters were developed, which after curing (after 28 days of hydration) had very high values of compressive strength, reaching up to 40 MPa. Such high compressive strength values are extremely difficult to obtain with conventional cement slurries. Scanning electron microscope images of cement samples also confirm extremely compact microstructure of the samples with nano-SiO2. In addition to the photographs of base cement stones, which show pores, microscopic images of samples with the addition of 3% n-Al2O3 are presented, where we observe a compact cement matrix with very low permeability. Furthermore, samples containing n-Al2O3 were characterized by a very low content of capillary pores. Pores of the smallest size (below 100 nm) constituted the vast majority of the total number of pores. Improvement of cement matrix tightness by reducing the amount of pores that can transport the reservoir medium to approx. 1.5% means that cement slurry formulas containing nano aluminum oxide can be successfully used in the process of cementing casing strings in boreholes.

17

Assessment of the susceptibility of biomass to attempts at improving the durability of pellets

Markowski Jarosław

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 12

965--968

EN

The aim of the research was to determine one of the most important parameters of solid biomass fuel – mechanical strength – which is a measure of its resistance to conditions during transport and storage. For this purpose, five types of biomass were used in order to assess their susceptibility to an attempt at improving the durability of pellets produced from this biomass: pine sawdust, rapeseed cakes, flax cakes, rapeseed meal, and wheat bran. The organic and inorganic substances which were used as additives to improve the durability of the pellets included water glass, sugar, potato starch, calcium oxide, and calcium lignosulphonate. The durability tests were performed according to the PN-EN ISO 17831 method. The results of these tests showed that the biomass that is best for additizing is sawdust, though it only shows higher durability with the addition of selected additives. In the case of other types of biomass, it makes no sense to use any of the above-mentioned additives during the pelleting process. On the other hand, sugar and calcium lignosulphonate turned out to be the most efficient additives in terms of improving durability. Organic substances proved to be more efficient additives than inorganic substances. Measurements of the bulk density of the tested materials and the resulting pellets were also performed in order to determine the feasibility of the production of pellets. In the case of linseed cake and rapeseed meal, the increase in bulk density was so low that it did not justify the financial expenses necessary in this process.

PL

W ramach przeprowadzonych badań stałego paliwa biomasowego dokonano oceny jednego z najważniejszych parametrów tego typu paliw – wytrzymałości mechanicznej, będącej miarą odporności na warunki panujące w trakcie transportu i przechowywania paliwa. W celu dokonania oceny podatności wybranych typów biomasy na próbę poprawy wytrzymałości mechanicznej uzyskanych z tej biomasy pelletów wykorzystano 5 rodzajów biomasy: trociny sosnowe, makuchy rzepakowe, makuchy lniane, śrutę rzepakową i otręby pszenne. Jako dodatki poprawiające wytrzymałość mechaniczną pelletów zastosowano substancje organiczne i nieorganiczne: szkło wodne, cukier, skrobię ziemniaczaną, tlenek wapnia i lignosulfonian wapnia. Badania wytrzymałości przeprowadzono według metody PN-EN ISO 17831. Wyniki tych badań wykazały, że biomasa, która najlepiej poddaje się uszlachetnieniu, to trociny – tylko one wykazują wyższą wytrzymałość mechaniczną po zastosowaniu wybranych dodatków uszlachetniających. W przypadku pozostałych rodzajów biomasy nie ma sensu stosowania w procesie pelletyzacji żadnego z wyżej wymienionych dodatków. Natomiast najskuteczniejszymi dodatkami poprawiającymi wytrzymałość mechaniczną, spośród badanych w tym projekcie, były cukier i lignosulfonian wapnia. Substancje organiczne okazały się skuteczniejszymi dodatkami niż substancje nieorganiczne. Najlepszą kombinacją biomasy i dodatków w badaniu były trociny z dodatkiem cukru lub lignosulfonianu wapnia – pomijając wynik otrzymany dla nieuszlachetnionych makuchów rzepakowych, takie kombinacje uzyskały dwa najlepsze wyniki pomiarów wytrzymałości. Przeprowadzono również pomiar gęstości nasypowej badanych surowców i otrzymanych pelletów w celu określenia celowości produkcji pelletów. W przypadku makuchów lnianych i śruty rzepakowej przyrost gęstości nasypowej był tak niski, że nie uzasadniało to poniesienia niezbędnych w tym procesie nakładów finansowych. Również wyniki pomiaru wytrzymałości mechanicznej otrzymanych z tych rodzajów biomasy pelletów były najgorsze spośród wszystkich badanych biomas, co dodatkowo podważa sens produkcji pelletów z takich surowców.

18

Chemical activation effect on the mechanical response of mortars based on dune sand

Ladjel Djelloul, Zairi Moncef, Belagraa Larbi

Mining Science

|

2020

|

Vol. 27

61--71

EN

The main qualities sought for a mortar are usually; the high compactness, good sealing or impermeability, better mechanical strength and long-term durability. The different methods of accelerating setting and hardening of the mortar as well as the desired characteristics are of great importance with regard to the use of mortars and their different applications in civil engineering. This work is a contribution to improving the properties of mortars at fresh and hardened state by different activation techniques in particular chemical alkaline activators method. The properties of chemically activated mortars using alkaline solutions (KOH and NaOH) at dosages of 0, 2 and 4% was investigated in this experimental program using a based cement matrix with dune sand and blended cement type CEM II/ B grade 42. The results obtained showed the beneficial effect of the chemical activation modes mainly, an improvement of the mechanical response (compressive strength) at young age and in the long term.

19

Analysis of selected quality features of wood pellets

Gorzelany Józef, Zardzewiały Miłosz, Murawski Piotr, Matłok Natalia

Agricultural Engineering

|

2020

|

Vol. 24, No. 1

25--34

EN

The article presents an analysis of the energy, mechanical and chemical properties of pellets made of wood material. According to the manufacturer, wood pellets were made of hard wood shredded to fractions approx. 1 mm thick and up to 3-4 mm long, and of a waste source - sawdust. Measurements of the selected properties were carried out on pellets with a diameter of 6 and 8 mm. Mechanical durability, humidity, crumble rate, ash quantity, calorific value were determined, as well as macronutrient and heavy metals content. The calorific value of pellets, with moisture content from 7.48% to 6.76% and ash content from 0.31% to 0.55%, ranged from 17.71-19.18 MJ·kg-1 , which testified to the beneficial energy use of the tested raw material. Based on the conducted research, it was found that the mechanical properties of pellets made of both sawdust and hard wood predispose them for use as boiler fuel. The tested materials met high quality standards for wood pellets used for non-industrial and industrial purposes.

PL

W artykule przedstawiono analizę właściwości energetycznych, mechanicznych oraz chemicznych peletów wytworzonych z surowca drzewnego. Pelety wg. informacji producenckich wyprodukowano z twardego drewna rozdrobnionego do frakcji o grubości około 1 mm i o długości do 3-4 mm oraz z surowica odpadowego-trocin. Pomiary wybranych właściwości przeprowadzono na peletach o średnicy 6 i 8 mm. Określono trwałość mechaniczną, wilgotność, straty okruszenia, ilość popiołu, wartość opałową oraz zawartość makroskładników i metali ciężkich. Wartość opałowa peletów o zawartości wilgotności od 7,48% do 6,76% i zawartości popiołu od 0,31% do 0,55% była w zakresie od 17,71-19,18 MJ·kg-1 i świadczyła o korzystnym wykorzystaniu energetycznym badanego surowca. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że właściwości mechaniczne peletów wytworzonych zarówno z trocin jak i z twardego drewna predysponują je do zastosowania jako paliwo kotłowe. Badane materiały spełniały wysokie jakościowe normy obowiązujące dla peletów drzewnych stosowanych do celów nieprzemysłowych i przemysłowych.

20

Wytrzymałość mechaniczna oraz palność polilaktydu

Fabijański Mariusz

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 4

556--558

PL

Przygotowano próbki handlowego polilaktydu przez wtryskiwanie (wiosełka) i poddano je badaniom mechanicznym (wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie przy zerwaniu, udarność, twardość) oraz na podatność na palenie (wskaźnik tlenowy, dymotwórczość). Badane próbki wykazały zgodność z wymogami odpowiednich norm.

EN

A polylactide sample was prepd. by injection molding and tested for tensile strength, elongation at break, impact strength, hardness and flammability (O₂ index, smoke intensity). The polylactide met the std. requirements.