Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Methods for assessing the degree of destruction of concrete structures after a fire – review

Jończyk Damian

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2023

|

Z. 29 (179)

27--31

EN

The article presents an overview of methods for assessing concrete structures after a fire. The method of concrete behavior during a fire is described and an algorithm for assessing the load-bearing capacity of the structure after its occurrence is given. The types of tests presented were divided into three groups: non-destructive, partially destructive and destructive. The most frequently used methods from each group are discussed. In addition, the most modern, but not yet widely used, methods were mentioned.

PL

Przedstawiono przegląd sposobów oceny konstrukcji betonowych po pożarze. Opisano sposób zachowania betonów podczas pożaru oraz podano algorytm oceny nośności konstrukcji po jego wystąpieniu. Rodzaje przedstawionych badań podzielono na trzy grupy: badania nieniszczące, częściowo niszczące oraz niszczące. Z każdej grupy omówiono najczęściej wykorzystywane metody. Ponadto zasygnalizowano najbardziej nowoczesne, lecz jeszcze mało rozpowszechnione metody badania.

2

Metody nieniszczące w ocenie rozwoju uszkodzenia materiałów konstrukcyjnych w warunkach obciążeń eksploatacyjnych

Kukla Dominik

IPPT Reports on Fundamental Technological Research

|

2023

|

nr 1

1--168

PL

Praca dotyczy wykorzystania metody prądów wirowych oraz innych metod nieniszczących do identyfikacji lokalnych zmian w strukturze materiału związanych z rozwojem uszkodzenia w warunkach obciążenia zmęczeniowego. Dla wybranych, metalicznych materiałów konstrukcyjnych (stale, stopy niklu i aluminium) poddanych cyklicznym obciążeniom zmiennym opracowano ilościowe charakterystyki rozwoju uszkodzenia na podstawie wyznaczonych zmian składowych odkształcenia w kolejnych cyklach obciążenia. Równocześnie z próbami zmęczeniowymi przetestowano szereg diagnostycznych metod nieniszcząych w celu oceny możliwości lokalizacji procesu inicjowania uszkodzenia zmęczeniowego w materiale próbek. Opracowane procedury badawcze z zastosowaniem metody prądów wirowych, wspierane technikami optycznymi (lub innymi technikami NDT), umożliwiły nie tylko identyfikację obszarów uszkodzenia zmęczeniowego we wczesnym etapie rozwoju, związanego ze zmianami strukturalnymi, ale także na monitorowanie procesu degradacji próbek, aż do ich zerwania. Badania przeprowadzono na stopach konstrukcyjnych dobranych nie tylko z uwagi na właściwości elektromagnetyczne, ale przede wszystkim na mechanizmy rozwoju uszkodzenia zmęczeniowego. Badania próbek z żarowytrzymałej stali 1.4903 obejmowały testy zmęczeniowe wraz z wyznaczeniem odkształceniowego współczynnika uszkodzenia zmęczeniowego (φ) opisującego dynamikę zmian składowych odkształcenia w kolejnych cyklach obciążeń zmiennych. Wyniki tych obliczeń skorelowano z wynikami pomiarów parametru sygnału prądowirowego w postaci kąta fazowego krzywej impedancyjnej, realizowanych według opracowanej procedury. Pomiar ten wykonano w zdefiniowanych miejscach na próbce poddanej obciążeniom zmiennym, po ustalonej liczbie cykli zmęczeniowych. Przeprowadzono także badania mikrostrukturalne w zakresie metalografii (zgładów poprzecznych i podłużnych) oraz fraktografii (przełomów) próbek poddanych próbom zmęczeniowym. Badania mikrostrukturalne potwierdziły występowanie zjawisk związanych z degradacją zmęczeniową, które mogą uzasadniać zmiany charakterystyki sygnału prądowirowego w funkcji jej rozwoju. Zjawiska te to przede wszystkim lokalne odkształcenia plastyczne wokół twardych wtrąceń oraz mikropęknięcia. Badania zmęczeniowe dla stali 1.4903 przeprowadzono na próbkach w stanie dostawy oraz na próbkach eksploatowanych w warunkach pracy rurociągów pary świeżej w jednej z krajowych elektrowni. Na podstawie analizy uzyskanych wyników badań i ich obróbki opracowano metodykę oceny rozwoju degradacji wyrażonej ilościowo poprzez narastanie składowych odkształcenia niesprężystego w kolejnych cyklach obciążenia. Na podstawie opracowanych procedur pomiarowych uzyskano wyniki wskazujące zarówno na możliwość lokalizacji i identyfikacji defektów powstałych wskutek procesu zmęczeniowego we wczesnym etapie jego rozwoju, jak i na ilościową ocenę stopnia degradacji na podstawie analizy zmian parametrów wyznaczonych techniką prądów wirowych w kolejnych cyklach obciążeń zmęczeniowych. Kolejne wyniki uzyskano w badaniach stopu niklu MAR 247 stosowanego do budowy łopatek turbin silników lotniczych. Serię próbek z tego stopu poddano próbom zmęczeniowym, którym towarzyszyły badania nieniszczące z wykorzystaniem technik optycznych, takich jak cyfrowa korelacja obrazu (DIC - Digital Image Correlation) czy elektroniczna interferometria plamkowa (ESPI - Electronic Speckle Pattem Interferometry). Na próbkach poddawanych testom zmęczeniowym przeprowadzono także pomiary konduktywności z zastosowaniem metody prądów wirowych (według opracowanej procedury) oraz klasyczne badania defektoskopowe. Metody optyczne pozwoliły na wczesną identyfikację lokalnych koncentracji odkształcenia, wynikających z lokalnych koncentracji naprężenia. Obszary te stanowiły miejsce rozwoju propagacji pęknięcia dominującego, co potwierdziły prowadzone równolegle badania metodą prądów wirowych, które ujawniły także inne pęknięcia zmęczeniowe na etapie poprzedzającym rozwój uszkodzenia dominującego. Ponadto wykazano lokalne zmniejszenie konduktywności w obszarze inicjowania uszkodzenia, związanego z koncentracją odkształcenia. Podobne badania wykonano dla stopu Inconel 718 z zastosowaniem próbek o zmiennej powierzchni przekroju, co umożliwiało uzyskanie zmiennego pola deformacji. Opisano także wyniki badań dotyczących identyfikacji i oceny wad technologicznych oraz eksploatacyjnych związanych m.in z lokalnym przegrzaniem struktury materiału przez narzędzie szlifierskie, niewłaściwie przeprowadzoną obróbkę plastyczną na zimno oraz z oddziaływaniem atmosfery wodorowej. Opracowane procedury badawcze dają możliwość identyfikacji defektów związanych z przypaleniami szlifierskimi, a wykonując analizę parametrów rejestrowanego sygnału impedancji uzyskanego metodą prądów wirowych, można poznać ich właściwości. Dotyczy to ilościowej oceny głębokości strefy przegrzania oraz jakościowej oceny zmian twardości warstwy spowodowanej oddziaływaaniem wysokiej temperatury.

EN

The work concerns the application of eddy current and other non-destructive methods for identification of local changes in the structure of material due to the development of damage under fatigue conditions. For selected, metallic structural engineering materials (steels, nickel and aluminum alloys) subjected to cyclic alternating loads, the quantitative characteristics of damage development were presented and described on the basis of the evolution of deformation components in subsequent load cycles. Along with the fatigue tests, a number of nondestructive diagnostic methods were used to assess the possibility of locating the fatigue failure initiation process in various materials. The proposed research procedures of the eddy current method, supported by optical techniques, allowed not only for early-stage identification of fatigue damage development areas but also to monitor the degradation process of specimens, up to their failure. The eddy current measurements were carried out on alloys selected on the basis of their (magnetic) properties and mechanisms of fatigue damage development. The tests of the heat-resistant steel specimens (1.4903) included fatigue tests with the determination of the deformation fatigue damage factor describing the dynamics of changes in the deformation components in subsequent load cycles. The results of these calculations were correlated with the measurements of the eddy current signal phase angle, carried out according to the developed procedure. This measurement was performed in selected areas on a specimen subjected to variable loads and after a predetermined number of fatigue cycles. Microstructural observations of specimens subjected to fatigue tests were also carried out in the field of metallography (transverse and longitudinal sections) as well as fractography (fractures). Microstructural studies allowed to confirm the occurrence of processes and phenomena related to fatigue degradation, which may justify changes in the values of the eddy current signal parameters (phase angle) as a function of its development. These were mainly local plastic deformations around hard inclusions and microcracks. Fatigue tests for this steel were carried out on specimens in the as-received condition and on the live steam pipelines operated in the power plant. Based on the eddy current analysis, a fatigue life determination methodology was developed. Such methodology considers the development of degradation, expressed quantitatively, through the growth of the deformation components in subsequent cycles. Based on the established measurement procedures, the obtained results indicate the possibility of localization and identification of fatigue damage at an early stage of its development, as well as a quantitative assessment of the degree of degradation based on the eddy current technique. Further investigations were performed on the MAR 247 nickel alloy used in the construction of turbine blades of aircraft engines. A series of specimens were subjected to fatigue tests and simultaneously monitored by non-destructive, optical testing techniques such as Digital Image Correlation (DIC) and Electronic Speckle Pattern Interferometry (ESPI). Subsequent conductivity measurements were performed on such specimens by using the eddy current method (according to the developed procedure), as well as classic defectoscopy tests. Optical techniques enabled an early identification of local strain concentrations resulting from local stress concentrations. In these areas, the development of the dominant crack propagation was observed. Such observations were further confirmed by the parallel eddy current tests, which also revealed other fatigue cracks at the stage preceding the development of the dominant damage. A local drop in the conductivity value in the area of damage initiation was also found in the form of strain concentration. Similar tests were also carried out for the Inconel 718 alloy by using specimens with a variable cross-sectional area enabling to obtain a variable deformation field. Additionally, an attempt to identify technological defects resulting from local overheating of the material structure by the grinding tool was made. The developed test procedures enabled the detection of defects related to grinding burns. The subsequent analysis of the parameters of the recorded impedance signal obtained by the eddy current method, allows the quantitative assessment of the depth of the overheating zone and the qualitative assessment of changes in the hardness of the layer, resulting from the effect of high temperature.

3

Przegląd nowoczesnych metod nieniszczących wykorzystywanych do badania płyt włóknisto-cementowych

Gorzelańczyk Tomasz, Schabowicz Krzysztof

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2023

|

nr 1-4

30--36

PL

W artykule przedstawiono i omówiono wybrane nowoczesne metody nieniszczące wykorzystywane do badania materiałów kompozytowych jakim są płyty włóknisto-cementowe. Omówiono metodę ultradźwiękową, w tym również z wykorzystaniem fal Lamba, metodę emisji akustycznej, metodę terahercową i metodę optyczną z wykorzystaniem elektronowego mikroskopu skaningowego SEM. Wszystkie te metody zostały z powodzeniem wykorzystane w badaniach, w tym również w badaniach własnych autorów, co jednoznacznie potwierdza ich przydatność w badaniu płyt włóknisto-cementowych.

EN

The article presents and discusses selected modern non-destructive methods used to test composite materials such as fiber-cement boards. The ultrasonic method, including the Lamb wave method, the acoustic emission method, the terahertz method and the optical method using the scanning electron microscope (SEM) are discussed. All these methods have been successfully used in research, including the authors' own research, which clearly confirms their usefulness in the study of fiber-cement boards.

4

Methodology of the quantitative assessment of the moisture content of saline brick walls in historic buildings using machine learning

Hoła Anna

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 3

art. no. e141, 2023

EN

Conducting moisture tests of brick walls in buildings under conservation protection is associated with many difficulties that result from the inability to freely interfere with historic tissue. The current paradigm of conducting such research, which assumes the use of just one non-destructive method, has many limitations that affect the accuracy of obtained results. Up-to-date research concerning an alternative non-invasive method, which allows reliable test results to be obtained in the case of the quantitative assessment of the moisture content of saline brick walls in historic buildings, has shown that it is possible to reliably assess such a moisture content using machine learning and two complementary non-destructive methods. In the article, the original methodology of such a quantitative assessment is described and presented in the form of block diagrams. The methodology consists of two stages. The first stage includes carrying out experimental and archival research in selected historical buildings to create a data set. The second stage involves generating a machine learning model for assessing the moisture content based on algorithms and the data collected in the first stage. The article is illustrated with an example of the application of the developed methodology to assess the moisture content of the brick walls of the Golden Gate building in Gdańsk. The presented example shows the reliability and practical usefulness of the developed methodology.

5

Methodology for the in situ testing of the moisture content of brick walls: an example of application

Hoła Anna

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 4

237--249

EN

The article presents original methodology of testing the moisture content of brick walls in buildings. It was developed on the basis of own experience acquired during testing the moisture content in many excessively wet buildings erected in various historical periods. The tests were conducted using different methods, including non-destructive methods. To emphasize the importance of the problem, an overview of the methodology was preceded by a brief presentation of the causes and negative effects of excessive moisture and salinity in brick walls. In addition, the article is illustrated with an example of the effects of moisture content tests carried out according to the developed methodology on a facility from the fourteenth century. According to the author, knowledge of the presented methodology, and its application, should contribute to both the improvement of the quality of conducted research and the credibility of the obtained results.

6

The effect of the concentration of steel fibres on the properties of industrial floors

Krzywiński Kamil, Chajec Adrian, Sadowski Łukasz

Technical Transactions

|

2019

|

Vol. 116, iss. 4

115--132

EN

This paper presents the results of a series of experiments on samples made of steel fibre reinforced concrete. The investigated samples were made with different concentrations of steel fibres ranging from 20.0 to 32.5 kg/m3. Twenty-one cubic samples (15 x 15 x 15 cm) and fourteen cuboid samples (15 x 15 x 60 cm) were used for this investigation. The article focusses on the effect of the concentration of steel fibres on the properties of industrial floors. For this purpose, both destructive and non-destructive methods were used and compared. As a result of this study, it has been proved that compressive and flexural tensile strength are lower with increasing air content and decreasing density of concrete. Moreover, it was found that there is a correlation between ultrasonic pulse velocity and rebound hammer results which together can be used to estimate the compressive strength of steel fibre reinforced concrete.

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki serii eksperymentów wykonanych na próbkach z betonu zbrojonego włóknami stalowymi. Badane próbki zbrojone były różną zawartością włókien stalowych od 20.0 do 32.5 kg/m3. Do badań użyto 21 sześciennych (15 x 15 x 15 cm) i 14 prostopadłościennych (15 x 15 x 60 cm) próbek betonowych. W artykule skupiono się na zbadaniu wpływu zawartości włókien stalowych na właściwości posadzek przemysłowych. Do badań zastosowano i porównano metody niszczące oraz nieniszczące. W rezultacie udowodniono, że wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie przy zginaniu zmniejsza się wraz ze wzrostem zawartości powietrza i malejącą gęstością betonu. Ponadto stwierdzono, że istnieje korelacja między wynikami ultradźwiękowymi i sklerometrycznymi, które mogą być wykorzystane do oszacowania wytrzymałości na ściskanie betonu zbrojonego włóknami stalowymi.

7

Badania i analiza stanu technicznego ścian drewnianej konstrukcji zrębowej kościoła św. Jana Nepomucena we Wrocławiu

Nowak T., Bednarz Ł., Jasieńko J., Karolak A., Kiedrzyn J.

Wiadomości Konserwatorskie

|

2018

|

Nr 55

105--120

PL

W artykule przedstawiono zarys historii obiektu drewnianego o konstrukcji zrębowej oraz krótki opis wykonanych prac budowlano-konserwatorskich. Zły stan techniczny obiektu przed remontem był skutkiem między innymi dwóch jego wcześniejszych przenosin. Ostatni transfer obiektu miał miejsce w 1913 roku do Wrocławia na Wystawę Stulecia. Przed wykonaniem remontu obiektu przeprowadzono badania stanu materiału ścian kościoła przy zastosowaniu metod nieniszczących lub quasi-nieniszczących, takich jak metoda oporu wiercenia oraz metoda fali sprężystej. W artykule zaprezentowano opis i wyniki przeprowadzonych badań oraz analizę stanu materiału drewnianych ścian obiektu.

EN

The paper presents the history of a timber log frame building and a short description of the conservation and renovation work completed. The poor technical condition of the building prior to renovation work resulted, among other things, from two earlier relocations. The last relocation of the building was in 1913 when it was moved to the Centennial Exhibition in Wroclaw. Prior to renovation work, the condition of materials of the church walls was tested using non-destructive or quasi non-destructive methods, including resistance drilling and stress wave methods. A description and results of the testing, along with the analysis of the condition of the timber walls of the building, are presented in this paper.

8

Fibrokompozyt drobnokruszywowy – modele opisu właściwości i zastosowanie

Głodkowska W.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 3

1--291

PL

Monografia przedstawia krajowe i światowe badania dotyczące zastosowania fibrokompozytów do wykonania elementów i konstrukcji budowlanych. Omówiono genezę i zakres powstawania złóż piasków, zalegających na terenie Pomorza, jako odpad poprodukcyjny w procesie hydroklasyfikacji kruszyw. Jednym ze sposobów ich zagospodarowania jest użycie tego kruszywa do wytwarzania konstrukcyjnych kompozytów ze zbrojeniem rozproszonym. Przeprowadzone badania kompozytu o różnej zawartości włókien stalowych pozwoliły dobrać taką ilość włókien, przy której fibrokompozyt wykazuje najlepsze właściwości i spełnia wymagania stawiane materiałom konstrukcyjnym. Zaprezentowane wyniki badań właściwości mechaniczno-fizycznych opracowanego kompozytu drobnokruszywowego wskazują, że proponowany materiał może znaleźć zastosowanie przy wykonywaniu elementów i konstrukcji budowlanych. Stwarza to możliwość wykorzystania zalegających hałd piasku odpadowego, a tym samym częściowo rozwiązuje problem kosztownej rekultywacji terenów wyrobisk kopalnianych. Zastosowanie kruszywa odpadowego na większą skalę pozwoliłoby tym samym na ograniczenie dalszej degradacji środowiska. Zaproponowano sposób estymacji właściwości kompozytu drobnokruszywowego zbrojonego włóknami metodami nieniszczącymi. Do zidentyfikowania cech takiego kompozytu wytypowano dwie metody. Jedna z nich wykorzystuje indukcję elektromagnetyczną w celu oszacowania zawartości stalowego zbrojenia rozproszonego w kompozycie, druga opiera się na ustaleniu prędkości propagacji fali ultradźwiękowej w przestrzeni kompozytu. Mając zdefiniowane korelacje wybranych cech fibrokompozytu i parametrów badań nieniszczących wyznaczono równania regresji y (cecha fibrokompozytu jako zmienna zależna) względem x i z (natężenie prądu oraz prędkość fali jako zmienne niezależne). Znając prędkość fali i natężenie prądu z równań regresji można określić w sposób nieniszczący podstawowe właściwości fibrokompozytu drobnokruszywowego. W celu weryfikacji równań wykonano w warunkach naturalnych trzy płyty o różnej zawartości włókien stalowych i poddano je badaniom nieniszczącym. Badania wykazały dobrą zgodność między eksperymentem a obliczeniami, co wskazuje na poprawność sformułowanych równań. Omówiono zagadnienie rozkładu włókien stalowych w drobnokruszywowym kompozycie mineralnym. Zaproponowano model rozkładu włókien stalowych w przestrzeni takiego kompozytu oparty na podstawach statystycznych. Model ten zakłada losowość rozkładu włókien w przestrzeni kompozytu zgodnie z przyjętym rozkładem prawdopodobieństwa. Dokonano doświadczalnej weryfikacji opracowanego modelu. Wyniki rozkładu włókien stalowych w kompozycie mineralnym uzyskane na podstawie modelu statystycznego porównano z wynikami modelu często stosowanego przez innych autorów, opartego na podstawach geometrycznych. Stwierdzono dobą zgodność opisu rozkładu włókien stalowych dla obu modeli. Ponieważ ilość włókien wpływa na wytrzymałość kompozytu przy rozciąganiu, na podstawie badań doświadczalnych opracowano zależność między tą właściwością a ilością włókien w przekroju przebiegającym w pobliżu płaszczyzny zniszczenia materiału w warunkach rozciągania. Omówiono zasady wymiarowania zginanych elementów fibrobetonowych z wykorzystaniem wytrzymałości resztkowych. Przedstawiono także nowatorską propozycję wyznaczania tej wytrzymałości. Na podstawie badań i analiz, dla wybranych elementów konstrukcyjnych (zginane elementy belkowe oraz elementy płytowe) z drobnokruszywowego fibrokompozytu wytworzonego z piasków odpadowych podano zasady ich wymiarowania wg najnowszych dokumentów normalizacyjnych. Podano również ocenę nośności, zarysowania i ugięć. Stwierdzono, że metody RILEM oraz Model Codel 2010 nie powinny być w obecnej sytuacji stosowane do projektowania zginanych elementów konstrukcyjnych wykonanych z drobnokruszywowego fibrokompozytu. W związku z powyższym podano propozycję wymiarowania takich elementów. Autorka na podstawie badań i analiz własnych oraz ze współpracownikami podała wnioski dotyczące optymalnych modeli właściwości, autorskich propozycji projektowania i konstruowania elementów konstrukcyjnych z kompozytów drobnokruszywowych, a także obszary ich zastosowania. Wykazano, że modyfikowany fibrokomopozyt drobnokruszywowy może w pewnych zastosowaniach stanowić alternatywę dla betonu zwykłego. Może być on kontrolowany metodami nieniszczącymi i niszczącymi, podnosząc jego jakość i bezpieczeństwo konstrukcji. Projektowanie elementów z fibrokompozytu drobnokruszywowego wytworzonego z piasków odpadowych może być realizowane wg metodyki zaproponowanej w monografii, opartej na badaniach i analizach zgodnie z PN-EN, RILEM i Model Code 2010.

EN

The monograph presents Polish an international research on application of waste sand fiber composite for production of elements and constructions. Origin and range of creation of waste sand deposits, which are located in Polish region of Pomerania are discussed. These sands are by-product obtained during the process called hydroclassification of all-in-aggregate. One of the methods of their utilization is the use of such aggregate for the production of steel fiber reinforced mineral composites. The study of the composite of different steel fiber content has allowed to choose a number of fibers, which fiber composite exhibits the best properties and meets the requirements of construction materials. Presented results of physical-mechanical properties of the composite developed indicate that the proposed material may be used for the production of elements and constructions. This makes it possible to use the waste littering the sand heaps and thus partially solves the problem of costly reclamation area. The use of waste aggregates on a larger scale would therefore limit the further degradation of the environment. A method of estimating the properties of a waste sand fiber composite reinforced with steel fibers using non-destructive methods is proposed. Two methods were selected to identify the properties of such a composite. One of them uses electromagnetic induction in order to estimate the content of steel fibers dispersed in the composite space, while the other is based on the determination of ultrasonic wave velocity propagating through the composite. Having defined correlations between the properties of the fiber reinforced composite and non-destructive testing parameters, regression equations were determined. Seven relationships between properties of fiber reinforced composite as the dependent variables and two independent variables, i.e.: amperage and ultrasonic wave velocity, were established. Knowing the amperage and the ultrasonic wave velocity, the basic properties of the fiber reinforced composite can be determined from the regression equations in a non-destructive manner. In order to verify the equations, three slabs with different amounts of steel fibers were made in field under natural conditions, and next subjected to non-destructive tests. The tests showed good compatibility between the experimental results and those of calculations, which indicates the correctness of the formulated equations. The issue of dispersion of steel fibers in a waste sand fiber composite is discussed. A model for the distribution of steel fibers in the volume of such composite, based on statistics, has been proposed. The model provides for the randomness of fiber distribution in composite space in accordance with the adopted probability distribution. The developed model has been experimentally verified. The results concerning the distribution of steel fibers in mineral composite have been obtained from the statistical model and compared with those of the model frequently applied by other authors on the basis of geometric grounds. Good compatibility of steel fiber distribution for a description of both models has been ascertained. As the amount of fibers influences the tensile strength of composite, the relationship between the above introduced feature and the quantity of fibers in the cross-section located nearby material tensile failure surface has been developed with reference to the experimental tests. Principles of dimensioning of bent elements made from fiber-reinforced concrete with the use of residual strength are discussed. An innovative method of determination of such strength is also presented. On the basis of research and analyses, for selected structural elements (bent beam elements and slab elements) produced from waste sand fiber composite, the rules for their dimensioning are given according to the latest standardization documents. The assessment of load capacity, cracks and deflections is also given. It was found that the RILEM and Model Codel 2010 methods should not be used currently for the design of bent structural elements made from waste sand fiber composite. Taking that into consideration, the proposal to dimension such elements is given. On the basis of own research and analyzes, and conducted with associates, the author presents conclusions concerning optimal models of properties, own proposals for designing and constructing of construction elements from waste sand fiber composite, as well as areas of their application. It has been proven that modified waste sand fiber composite may be an alternative to plain concrete in some applications. It may be controlled using non-destructive and destructive methods, improving its quality and construction safety. The design of elements made from waste sand fiber composite may be implemented according to the methodology proposed in the monograph, based on research and analyses in accordance with PN-EN, RILEM and Model Code 2010.

9

Zastosowanie metod nieniszczących w diagnostyce nawierzchni drogowych w rejonie obiektów mostowych

Miśkiewicz M., Lachowicz J., Tysiąc P., Jaskuła P., Wilde K.

Magazyn Autostrady

|

2018

|

Nr 7

26--31

PL

W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania metod nieniszczących w diagnostyce nawierzchni drogowych jako alternatywę do metod tradycyjnych w celu wyjaśnienia przyczyn powstawania zarysowań poprzecznych nawierzchni w sąsiedztwie obiektów mostowych. Wykorzystano dwie metody skanowania: laserowe w celu szczegółowej inwentaryzacji powierzchni nawierzchni oraz georadarowe (GPR) w celu inwentaryzacji struktury nawierzchni. W wyniku zastosowania skanowania laserowego obszarów w rejonie dylatacji obiektów mostowych, które wykonywano z dokładnością około 3 mm, otrzymano przestrzenną mapę geometrii. Otrzymane wyniki zobrazowano w postaci mapy graficznej oraz przekrojów poprzecznych przedstawiających odchyłki od idealnej założonej w projekcie powierzchni. Skanowanie georadarowe wraz z postprocessingiem miało na celu wykrycie ewentualnych nieciągłości w strukturze warstw nawierzchni powyżej płyty przejściowej. Wykorzystano do tego analizę przewodności poszczególnych warstw. Badania wykonane metodami nieniszczącymi weryfikowano z wykorzystaniem standardowych testów związanych z badaniem i pobieraniem próbek rdzeniowych nawierzchni. W wyniku pomiarów georadarowych i analizy pobranych próbek otrzymano zgodne wyniki. Wskaźniki zagęszczenia poszczególnych warstw były znacznie mniejsze w rejonie przyczółka niż w odległości kilku metrów od niego. Pomiary wykazały występowanie zarówno błędów projektowych, jak i związanych z budową konstrukcji nawierzchni.

EN

The article presents the potential of using the non-destructive methods of road pavement diagnostics as an alternative to traditional means of assessing the causes of transverse cracks in pavements adjacent to bridge structures. Two scanning methods were used: laser scanning to measure geometric surface deformation and ground penetrating radar (GPR) inspection to assess the road pavement condition. With the use of a laser scanner, as an effective tool for road deformation assessment, several approach pavement surfaces near bridges were scanned.

10

A non-destructive method of the evaluation of the moisture in saline brick walls using artificial neural networks

Goetzke-Pala A., Hoła A., Sadowski Ł.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 4

1729--1742

EN

The article presents a method of non-destructive evaluation of the moisture content in saline brick walls. This method is based on the use of artificial neural networks (ANNs) that are trained and tested on a database that was built for this purpose. The database was created based on laboratory tests of sample brick walls. The database contains over 1100 sets of results. Each set consists of two parameters that describe the dampness of the tested sample walls, which were determined using dielectric and microwave methods, and also three parameters that describe the concentration of salts in these walls. The ANN with back propagation error and the Broyden–Fletcher–Goldfarb–Shanno learning algorithm (BFGS) was used. It was shown that the proposed method of assessment allows reliable results to be obtained, which was confirmed by the high values of the linear correlation coefficient for learning, testing and experimental validation.

11

Using non-destructive methods for measurementof reinforcement corrosion in practice

Brodnan M., Koteš P., Bahleda F., Šebök M., Kučera M., Kubissa W.

Ochrona przed Korozją

|

2017

|

nr 3

55--58

EN

The paper deals with a description of selected methods, by which it is possible to detect the corrosion loss of steel reinforcement, based on the recorded change in electrical resistance at the time. By verification the suitability of using these methods in previous researches [1, 5, 7, 15] we prepared new samples with required dimensions withinproject APVV- 14-0772. Formation and progression of corrosion [2, 3, 6, 8–10, 13, 14] we will monitor on samples of reinforcing steel in the form of separate bars and in bars embedded in concrete. There will be also used samples of structural steel. Part of the samples will be exposed to the atmospheric environment and the remaining samples will be subjected to accelerated tests in climatic chambers. Real type of corrosion (uniform corrosion, non-uniform corrosion, pitting corrosion, etc.) of samples will be assessed visually and by means of scanning electron microscopy (SEM).

PL

W artykule opisano wybrane metody umożliwiające wykrywanie korozji stali zbrojeniowej na podstawie zarejestrowanych zmian oporności elektrycznej w czasie. Po weryfikacji przydatności stosowanych w poprzednich badaniach metod [1, 5, 7, 15] w ramach projektu APVV-14- 0772 przygotowane zostały kolejne próbki o odpowiednich wymiarach. Początek oraz postęp korozji [2, 3, 6, 8–10, 13, 14] będą monitorowane na próbkach stali zbrojeniowej, zarówno na samych prętach, jak i na prętach umieszczonych w betonie. Zostaną również wykorzystywane próbki ze stali konstrukcyjnej. Część próbek będzie wystawiona na działanie środowiska atmosferycznego, a pozostałe zostaną poddane przyspieszonym testom w komorach klimatycznych. Typ korozji (jednolita, nierównomierna, wżerowa, itd.) próbek będzie określany wizualnie oraz za pomocą mikroskopu skaningowego (SEM).

12

Nowa, nieniszcząca metoda diagnostyki procesów korozyjnych na konstrukcjach żelbetowych

Filipek R., Pasierb P., Królikowska A., Komorowski L., Deja J., Łagosz A., Migdalski J., Lewenstam A., Plecha T., Kaszuba S.

Ochrona przed Korozją

|

2017

|

nr 12

391--395

PL

Powszechnie stosowane metody diagnostyki korozji konstrukcji żelbetowych to metody niszczące wymagające odkrycia zbrojenia albo wycięcia próbek z obiektu do dalszej analizy laboratoryjnej. Znane są również rozwiązania komercyjne do oceny zagrożenia korozją obiektów żelbetowych stosujące wybrane metody nieniszczące. W tej pracy przedstawiono nową, nieniszczącą metodę diagnostyki obecności korozji konstrukcji żelbetowych bazującą na równoczesnej analizie trzech technik elektrochemicznych: potencjału stacjonarnego, impulsu galwanostatycznego oraz elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) wykonywanych na obiektach rzeczywistych. Ostatnia z metod stosowana jest powszechnie w pomiarach laboratoryjnych, jednakże pomiary wykorzystujące EIS w terenie, należą do rzadkości. Pomiary, z wykorzystaniem opracowanego zestawu elektrod, realizowane są w miejscach newralgicznych konstrukcji żelbetowych oraz szczególnie narażonych na korozję. Kompleksowa analiza wyników z trzech technik pozwala na ocenę obecności korozji konstrukcji żelbetowej w sposób nieniszczący.

EN

Destructive methods of corrosion diagnosis of reinforced concrete structures are still very common. Visual inspection involves removing of outer concrete layer or cutting samples for analysis in laboratory. Some nondestructive methods of corrosion investigation are also commercially available. In this paper, a new nondestructive method of rebar corrosion diagnosis in concrete structures is presented. It is based on complementary analysis of results obtained from three electrochemical techniques: electrochemical impedance spectroscopy (EIS), open circuit potential and galvanostatic pulse method and performed on-site. EIS is commonly used in the laboratory measurements, but on-site measurements are still very rare. Based on worked out electrodes set measurements are performed for places critical for the construction or particularly exposed to depassivation factors like chlorides. Complex analysis based on three different electrochemical techniques enables determination of corrosion presence in reinforced structures in nondestructive way.

13

Ultradźwięki – alternatywna technika badania i przetwarzania żywności

Wesołowski A., Siemianowska E., Skibniewska K. A., Sienkiewicz J.

Przemysł Spożywczy

|

2016

|

T. 70, nr 9

36--38

PL

Dynamiczny rozwoj przemysłu spożywczego stwarza zapotrzebowanie na nowe techniki wspomagające proces przetwarzania, niezbędne do szybkiej i precyzyjnej kontroli tego procesu. Możliwości zastosowania ultradźwiękow w przemyśle spożywczym są bardzo szerokie, a jednocześnie niedocenianie. W zależności od mocy i częstotliwości mogą one prowadzić do modyfikacji produktu lub, dzięki zdolności do przenikania, dostarczać informacji niezbędnych do kontroli jakości. W artykule przedstawiono wybrane zastosowania techniki ultradźwiękowej w przemyśle spożywczym, jakie pojawiły się w ostatnim dziesięcioleciu.

EN

Dynamic development of food industry generates demand for new techniques, supporting food processing, indispensable for quick and precise inspection of the process. Possibilities of applying ultrasounds in food industry are very wide, anyway underestimated. Depending on their power and frequency, ultrasounds may cause modification of the product or, due to a high penetrability, may deliver information essential for quality control. The paper presents the selected applications of ultrasound techniques in food industry published during the last decade.

14

Application of potentiometric method of detection of cracks in the renovation of forging tools

Derbas M., Czán A., Šemcer J., Kurňava T.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2012

|

Vol. 36, nr 2

43-57

EN

This article deals with renovation of tools for volume forming. It analyzes the current state of the solved problems of renovation of tools for volume forming and possibilities of rationalizations and cost reduction by using non-destructive detection technologies for examination of inside defects.

PL

Praca dotyczy renowacji narzędzi do obróbki objętościowej. Prowadzono analizę metod i zagadnień związanych z renowacją narzędzi do kształtowania objętościowego oraz możliwości ich racjonalizacji. Uwzględniono zmniejszenie kosztów przez zastosowanie metod nieniszczących do oceny wad wewnętrznych narzędzi.

15

State-of-the-art non-destructive methods for diagnostic testing of building structures - anticipated development trends

Hoła J., Schabowicz K.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2010

|

Vol. 10, no 3

5-18

EN

The paper presents a survey of state-of-the-art non-destructive diagnostic techniques of testing building structures and examples of their applications. Much attention is devoted to acoustic techniques since they have been greatly developed in recent years and there is a clear trend towards acquiring information on a tested element or structure from acoustic signals processed by proper software using complex data analysis algorithms. Another trend in the development of non-destructive techniques is towards assessing characteristics other than strength in elements or structures, particularly the ones made of concrete or reinforced concrete. The paper focuses on techniques suitable for: detecting defects invisible on the surface, estimating the depth of cracks, determining the dimensions of elements accessible from one side only and 2D and 3D imaging of reinforcement distribution in such elements. Finally, directions of further development in this field are indicated.

PL

W artykule przedstawiono przegląd wybranych najnowszych metod nieniszczącej diagnostyki obiektów budowlanych wraz z przykładami ich zastosowań. Poświęcono sporo miejsca metodom akustycznym, ponieważ w przypadku tych metod następuje obecnie nie tylko szybki rozwój, ale i wyraźne starania w kierunku pozyskiwania informacji o badanym elemencie lub konstrukcji na podstawie sygnałów akustycznych "przetworzonych" przez odpowiednie oprogramowanie wykorzystujące złożone algorytmy analizy danych. Zwrócono uwagę na fakt, że aktualnie rozwój metod nieniszczących jest ukierunkowany na ocenę w elementach i konstrukcjach, a zwłaszcza tych wykonanych z betonu i żelbetu, innych cech niż wytrzymałość. Skupiono się w pracy przede wszystkim na metodach przydatnych do: wykrywania wad niewidocznych na powierzchni, oceny głębokości pęknięć, określenia wymiarów elementów dostępnych jednostronnie, uzyskiwania obrazu płaskiego lub przestrzennego rozmieszczenia zbrojenia w takich elementach. W końcowej części pracy zamieszczono informacje odnośnie do przewidywanych dalszych kierunków rozwoju.

16

Application of non-destructive testing methods to assess properties of construction materials in building diagnostics

Runkiewicz L.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2009

|

Vol. 2, no. 2

79-86

EN

The paper includes: • foundations safety and reliability of civil structures, • analysis the effect of the quality and durability of materials on building threats, break-downs and catastrophes, • analysis of testing concrete in elements and in building structures, • analysis of testing of reinforcement in reinforced concrete structures (exp. radiographic testing and electromagnetic testing), • testing walls, steel, wood and plastic of civil structures, • examples of assessments of concrete elements in the structure, • trends in the development of no-n-destructive methods in building industry, • examples of the application of non-destructive methods to assess structural elements.

PL

Przedstawiona praca zawiera: • podstawy bezpieczeństwa i niezawodności konstrukcji budowlanych, • analizy wpływu jakości i trwałości materiałów na zagrożenia, awarie i katastrofy budowlane, • analizy metod badawczych betonu w elementach i konstrukcjach, • analizy metod badawczych zbrojenia w konstrukcjach żelbetowych (m. in. metody radiograficzne i metody elektromagnetyczne), • badania muru, drewna, stali i tworzyw w konstrukcjach budowlanych, • przykłady oceny elementów z betonu w konstrukcji, • kierunki rozwoju metod nieniszczących w budownictwie, • przykłady zastosowań metod nieniszczących do oceny elementów i konstrukcji.

17

Non-destructive monitoring of corrosion of the reinforcement in reinforced concrete construction

Brodnan M., Slopkova K.

Ochrona przed Korozją

|

2008

|

nr 5s/A

33-36

EN

The paper is concerned with detection of corrosion of steel reinforcement in reinforced concrete construction by method of measurement change of electric resistance. By change of electric resistance is possible to consequently determine corrosive decrease of inbuilt steel reinforcement. From monitored construction was removed a part of inserted reinforcement therefore, in order that the real corrosion decrease of cross-section of reinforcement could be determined on this reinforcement in laboratory conditions.

18

Nieniszczące badania betonopodobnych kompozytów polimerowych za pomocą fal sprężystych - ocena skuteczności napraw

Garbacz A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Budownictwo

|

2007

|

z. 147

3-208

PL

W pracy podjęto zagadnienie wpływu parametrów materiałowo-strukturalnych na propagację fali sprężystej w aspekcie nieniszczących badań betonopodobnych kompozytów polimerowych, ze szczególnym uwzględnieniem skuteczności napraw konstrukcji betonowych. Betonopodobne kompozyty polimerowe obejmują grupę materiałów kompozytowych, w których spoiwo cementowe częściowo lub całkowicie zastąpiono polimerami. Głównym obszarem zastosowań kompozytów polimerowo-cementowych są naprawy konstrukcji betonowych. Kompozyty żywiczne (bezcemen-towe) wykorzystywane są przede wszystkim do produkcji wielu odpowiedzialnych elementów prefabrykowanych pracujących w warunkach agresji chemicznej. Obecnie rośnie zainteresowanie wykorzystaniem metod nieniszczących do kontroli jakości betonu, a także skuteczności napraw konstrukcji betonowych. Wśród najczęściej stosowanych w tym zakresie są metody wykorzystujące propagację fal sprężystych. Celem badań autora było określenie wpływu fazy polimerowej na propagację fali sprężystej w betonopodobnych kompozytach polimerowych. W odniesieniu do kompozytów polimerowo-cementowych badano wpływ zawartości polimeru na właściwości techniczne i akustyczne. W przypadku kompozytów żywicznych przy analizie brano pod uwagę: rodzaj spoiwa i wypełniacza, zawartość kruszywa i jego uziamienie, zawartość mikrowypełniacza oraz zawartość porów. Na podstawie wyników tych badań sformułowano zalecenia co do nieniszczącego badania właściwości elementów z betonów żywicznych za pomocą metody pomiaru prędkości fali ultradźwiękowej. Uzyskane wyniki zostały uwzględnione w analizie materiałowo-strukturalnych uwarunkowań propagacji fali sprężystej w naprawionych konstrukcjach betonowych, istotnych z punktu widzenia nieniszczącej oceny skuteczności napraw. Zastosowano w niej metody inżynierii materiałów budowlanych, ze szczególnym uwzględnieniem metod inżynierii powierzchni betonu oraz komputerowej symulacji metodą elementów skończonych propagacji fali sprężystej w różnych typach układów naprawionych. Uzyskane wyniki pozwoliły na sformułowanie wniosków dotyczących wpływu jakości powierzchni podkładu betonowego na kształtowanie przyczepności i propagację fali sprężystej w układach naprawionych. W odniesieniu do polimerowych powłok ochronnych autor opracował metodę sporządzania map poziomu adhezji na podstawie rozkładu wartości średniokwadratowej MS opisującej rozkład amplitudy w dziedzinie czasu. Przedstawione w pracy wyniki pozwalają na nakreślenie dalszych kierunków badań w zakresie nieniszczącej oceny skuteczności napraw. Do takich zaliczono wykorzystanie transformaty falkowej w zaawansowanej analizie sygnału.

EN

In this work, the effects of composition and microstructure of polymer-concrete composites on stress wave propagation have been investigated, particularly in the context of concrete repair efficiency. Polymer-concrete composites are composites where cement is partially or fully replaced by polymers. Repair and anticorrosion protection of concrete structures are main application areas of polymer-concrete composites. Polymer (cementless) composites are mainly used for manufacture of precast elements used in chemically aggressive conditions. Recently a growing interest has been noted in application of non-destructive techniques for quality control of concrete, as well as in repair efficiency. The majority of methods used in this application field are based on propagation of stress waves, e.g. impact-echo and ultrasonic methods. The aim of the investigations was to determine the effect of polymer phase presence in polymer-concrete composites microstructure on stress wave propagation. The influence of polymer content on technical and acoustic properties was tested in the case of polymer-cement composites. The effects of binder and filler type, content and granularity of aggregate, microfil-ler and porous content were analyzed for various types of polymer concretes. On the basis of the results obtained, guidelines of non-destructive evaluation of polymer concrete were proposed. The results obtained were also taken into account in investigation of influence of various parameters of repair system on stress wave propagation, which are important from the point of view of repair efficiency evaluation. This analysis was performed using surface engineering approach and finite elements method based on computer simulations of stress waves propagation in various types of repair systems. On this basis, conclusions were drawn on the effect of concrete substrate and interface quality on the creation of adhesion and propagation of stress waves in repair systems. In the case of polymer coating, the author elaborated on methods of adhesion mapping on the basis of mean square value distribution which describes variation of signal amplitude in time domain. The results presented in this paper allow the formulation of possible directions of further investigations in the field of repair efficiency, e.g. the use of advanced methods of signal analysis using wavelet transforms.

19

Modelowanie numeryczne naprężeń własnych w wielosegmentowej konstrukcji ceramiczno-metalowej

Olesińska W., Kaliński D., Golański D.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 2

66--73

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad doskonaleniem nieniszczących metod badań złożonych konstrukcji ceramiczno-metalowych. Większość wielosegmentowych modeli połączeń z wykorzystaniem złączy płaskich ulega zniszczeniu po zakończonym procesie spajania. Powstające podczas chłodzenia pęknięcia w złączu są efektem wysokiego poziomu rozciągających naprężeń własnych w ceramice, wynikającego zarówno z niedopasowania własności cieplno-fizycznych spajanych materiałów, jak również kształtu złącza. Zdecydowano więc przeprowadzić analizę naprężeń własnych (termicznych) dla określenia krytycznych miejsc w ceramice oraz podjęto próbę modyfikacji kształtu powierzchni spajanych złącza ceramika-metal dla zmniejszenia poziomu naprężeń rozciągających w ceramice i ograniczenia ryzyka powstawania w niej pęknięć. Do badań analitycznych zastosowano metodę elementów skończonych.

EN

This paper presents the investigations results of developing nondestructive methods used for testing ceramic-metal joint systems. Most of multisegment ceramic-metal models having butt joint configuration are damaged after joining process is finished. The cracks in the joint developed during cooling are often the results of high tensile residual stresses in the ceramic member originated both from the mismatch in thermo-physical properties of bonded materials and from the joint configuration. The residual (thermal) stress analysis has been carried out in order to evaluate the stress critical zones in ceramic part. Also, the effect of shape modification of the ceramic-metal surface to be joined on the reduction of tensile thermal stresses and the risk of cracks in ceramic have been studied. The primary method used for this purpose was finite element method.

20

Aspekty europejskiej normalizacji metod nieniszczących w badaniach eksploatacyjnych maszyn roboczych

Dudek K., Przystupa F.W., Sozański L.

Problemy Maszyn Roboczych

|

2002

|

Z. 19

109-115

PL

W pracy analizowano możliwości wykorzystania norm europejskich z zakresu badań nieniszczących w kontroli eksploatacyjnej maszyn roboczych. Omówiono obowiązujące zasady kwalifikacji personelu wykonującego badania. Nawiązano szerzej do normalizacji kontroli ultradźwiękowej i magnetyczno-proszkowej jako metod podstawowych w badaniach eksploatacyjnych oraz wspomniano o projekcie normy pomiaru grubości metodą ultradźwiękową. Podano przykład istotnych elementów procedury wykonania nieznormalizowanych badań termodiagnostycznych w podczerwieni. Przedstawiono korzyści stosowania w procedurach pomiarowych elementów norm europejskich.

EN

The paper presents application analysis of the European standards for the heavy-duty machinery exploitation research by the non-destructive methods. The obligatory methods for the research staff qualification were shown. The description was concerned on the ultrasonic and the magnetic powder inspection standardization as the basic methods in the exploitation research. The thickness ultrasonic measurement standard project was described. The main examples of the non-standardized procedure of the infrared thermography diagnosis were shown. The effectiveness of the European standards application in the machinery inspection was presented.