Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of bedding and backfill soil type on deformation of buried sewage pipeline

Grosel S., Pachnicz M., Różański A., Sobótka M., Stefaniuk D.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2018

|

Vol. 40, nr 4

313--320

EN

In the paper, the influence of different types of bedding and backfill soil surrounding underground sewage duct on its deformation was analysed. Impact of increased soil lateral pressure was examined by considering the construction of an embankment nearby the underground pipeline. Numerical computations of three different variants of bedding and backfill soil surrounding the pipe were carried out. Displacements and deformation of the pipe were calculated using the finite element method with adoption of elastic-perfectly plastic constitutive model of soil. Subsequent stages of the construction were taken into account. Shear strength reduction method was applied to evaluate the factor of safety of the entire system. Finally, the results and conclusions were depicted.

2

Temperature changes in the vicinity of thermally loaded structure embedded in the soil: effect of sand content and saturation degree

Różański A.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2017

|

Vol. 39, nr 2

61--71

EN

Due to the rapid development of geothermal technologies, the problem of efficient and proper evaluation of soil thermal conductivity becomes extremely important. Factors mostly affecting the soil conductivity are the conductivity of solid phase and the degree of saturation. The former one is mainly affected by the mineral composition, in particular, by the content of quartz whose conductivity is the highest one among all the minerals forming soil skeleton. Organic matter, because of its relatively low conductivity, influences the solid conductivity as well. The problem addressed in the paper is the influence of mentioned factors on temperature changes in the vicinity of thermally loaded structure embedded in the soil medium. Numerical simulations are carried out for different values of soil thermal conductivity resulting from various quartz contents and degrees of saturation. In addition, a weak coupled – heat and water transport – problem is considered.

3

Analiza konstrukcji gruntowo-powłokowej poddanej działaniu wody

Łydżba D., Różański A., Sobótka M., Stefaniuk D., Chudy G., Wróblewski T.

Mosty

|

2017

|

nr 1

20--28

PL

Celem analiz numerycznych jest ocena możliwości użytkowania mostu gruntowo-powłokowego zlokalizowanego w czaszy suchego zbiornika przeciwpowodziowego. Zamodelowano fazę budowy oraz użytkowania obiektu przy rożnych stanach piętrzenia: zbiornik suchy, maksymalne piętrzenie, opadanie wody w zbiorniku. Analizowano zmiany sił wewnętrznych i naprężenia w powłoce wywołane wskutek kilku cykli ruchomego, quasi-statycznego obciążenia taborem samochodowym.

EN

The planned construction of a dry reservoir Roztoki Bystrzyckie is a part of the flood control program in the Kłodzko Valley. The project includes, i.a., the construction of a new section of road with a soil-steel bridge over the Nowinka stream. The road crosses the reservoir basin, which can be filled with water during flood. The aim of the numerical analysis presented in the paper is the assessment of the possibility of using the structure under varying water conditions. The structure under consideration is a three-span soil-steel bridge made of corrugated steel sheets. 2D calculations are carried out assuming elastic-plastic behavior of soil and varying pore pressure distributions. First, the construction stage is modelled. This includes laying and compaction of the backfill. Then, the bridge in operation is investigated under three different water conditions: normal use (dry reservoir), maximum water level (flood) and lowering of the water level in the reservoir. The main part of the analysis concerns mainly the variation of both internal forces and stress in the shell due to quasi-static live load.

4

Zastosowanie mikrotomografii komputerowej do oceny ewolucji sieci spękań w materiałach kruchych

Łydżba D., Pachnicz M., Rajczakowska M., Różański A., Sobótka M., Stefaniuk D.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 6

48--49

PL

W artykule przedstawiono analizę wyników badania w mikrotomografie komputerowym sieci spękań w próbkach skalnych, poddanych testom jednoosiowego ściskania. Próbki były skanowane w mikrotomografie komputerowym przed testem, następnie po obciążeniu siłą o wartości 40 – 50% siły niszczącej, a także po osiągnięciu granicy makrodylatancji (lub granicy wytrzymałości). Analiza uzyskanych trójwymiarowych obrazów skanowania pozwoliła opisać w sposób ilościowy morfologię sieci spękań: porowatość, rozkłady przestrzenne szerokości spękań i krętości, a także wskaźnik SMI (ang. structure model index). Znajomość wymienionych wielkości jest przydatna przy określaniu parametrów przepuszczalności badanego materiału.

EN

The paper presents the analysis of crack network development induced in rock samples, subjected to uniaxial compression. The samples were scanned using micro-computer tomography after three stages of load: before loading, after application of a force equal to 40–50% of ultimate limit and, finally, after reaching microdilatancy threshold (or ultimate limit force). The analysis of acquired 3D images at every loading stage included fracture network segmentation and determination of chosen quantities describing its morphology: porosity (fraction of void space), spatial distribution of fracture aperture, tortuosity as well as structure model index (SMI). The parameters can be used to determine permeability parameters of cracked material.

5

Wykorzystanie nanoindentacji w sposób sekwencyjny do oceny właściwości strukturalnych materiałów mikroniejednorodnych

Łydżba D., Pachnicz M., Rajczakowska M., Różański A., Sobótka M., Stefaniuk D.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 6

50--51

PL

W artykule przedstawiono wyniki testów nanoindentacji przeprowadzone na próbce skalnej. Zastosowano sekwencyjną indentację, tj. autorski program obciążenia próbki. Pozwoliło to obserwować zmienność modułu sprężystości w zależności od skali obserwacji. Wydzielono dwie skale obserwacji, tj. mikro i mezo. Najmniejsza stosowana siła indentacji 0,5 mN prowadzi do odpowiedzi mechanicznej składników tworzących szkielet. Wyniki uzyskane w przypadku najwyższej siły – 500 mN, reprezentują parametr efektywny dla tzw. zastępczej mikrostruktury jednorodnej.

EN

The paper presents results of nanoindentation tests carried out for intact rock specimen. The sequential nanoindentation is used and the novel loading schedule, for prescribed tip position, is applied. It enables us to identify the mechanical morphology at different observation scales. Two scales were identified, i.e., micro- and meso-scale. The lowest value of indentation force, 0.5 mN, provides the mechanical response of the constituents forming the skeleton. The results obtained for the highest value of indentation force, 500 mN, represent the effective property for the so-called „equivalent” homogeneous microstructure.

6

Ocena stateczności zapory ziemnej zbiornika przeciwpowodziowego Roztoki Bystrzyckie

Łydżba D., Batog A., Sobótka M., Pachnicz M., Różański A., Stefaniuk D., Wróblewski T., Chudy G.

Geoinżynieria : drogi, mosty, tunele

|

2017

|

nr 3

34--38

PL

Metodyka oceny stateczności skarp i zboczy budowli hydrotechnicznych podlega, w myśl aktualnych przepisów, dwóm różnym rozporządzeniom. Z jednej strony obowiązują zasady projektowania geotechnicznego, podane w Eurokodzie 7, z drugiej (równolegle) zapisy rozporządzenia ws. warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie. W artykule podjęto próbę udzielenia odpowiedzi na pytanie, w jakim stopniu wybór pomiędzy wymienionymi podejściami wpływa na uzyskiwane wyniki analizy stateczności zapory suchego zbiornika przeciwpowodziowego Roztoki Bystrzyckie.

EN

The methodology of the scarps and slopes stability assessment of the hydrotechnical structures can be considered in relation to two different regulations: Eurocode 7 and Polish geotechnical design regulations. The authors attempt to define what kind of regulations should be followed, concerning the hydrotechnical structures and their localizations. In the article there is presented an answer to the question: how the choice of the regulations affects the stability assessment of the earth fill dam of the storage reservoir Roztoki Bystrzyckie.

7

Mechanical behavior of soil-steel structure subjected to live loads and different water conditions

Łydżba D., Różański A., Sobótka M., Stefaniuk D., Chudy G., Wróblewski T.

Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej

|

2017

|

Nr 23

163--174

EN

The paper describes the analysis of a three-span soil-steel bridge along the road section crossing a dry anti-flood reservoir. The structure can be occasionally filled with water. The authors investigate internal forces and stresses in the shells due to live loads at different water conditions. Finite element simulations are carried out assuming elastic-plastic behavior of soil, elastic shell and nonlinear (frictional) contact zone. The analysis takes into account soil load history. In particular, the construction and operation of the bridge under quasi-static live loads is considered. The construction stage includes laying and compaction of the backfill. Then, the bridge in operation is investigated at three different water conditions: normal use (dry reservoir), maximum water level (flood) and lowering of the water level in the reservoir. The results show that during the flood the maximum stress in the shell significantly increases. Moreover, some of non-linear effects, typical in such structures, e.g. hysteretic effect, become more evident in comparison to normal use of the bridge.

8

Recovery of microstructure properties: random variability of soil solid thermal conductivity

Stefaniuk D., Różański A., Łydżba D.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2016

|

Vol. 38, nr 1

99--107

EN

In this work, the complex microstructure of the soil solid, at the microscale, is modeled by prescribing the spatial variability of thermal conductivity coefficient to distinct soil separates. We postulate that the variation of thermal conductivity coefficient of each soil separate can be characterized by some probability density functions: fCl(λ), fSi(λ), fSa(λ), for clay, silt and sand separates, respectively. The main goal of the work is to recover/identify these functions with the use of back analysis based on both computational micromechanics and simulated annealing approaches. In other words, the following inverse problem is solved: given the measured overall thermal conductivities of composite soil find the probability density function f(λ) for each soil separate. For that purpose, measured thermal conductivities of 32 soils (of various fabric compositions) at saturation are used. Recovered functions f(λ) are then applied to the computational micromechanics approach; predicted conductivities are in a good agreement with laboratory results.

9

Microstructure measures and the minimum size of a representative volume element: 2D numerical study

Łydżba D., Różański A.

Acta Geophysica

|

2014

|

Vol. 62, no. 5

1060--1086

EN

In the paper, a numerical study of the size of a representative volume element (RVE) for both the heat flow as well as the linear elasticity problems is presented. A particular two-phase random microstructure is studied and the method is applied to the digital image of reconstructed 2D realization of random media. The minimum size of RVE is deter-mined by the investigation of the convergence of apparent properties as the size of RVE is increasing. Then, two estimates of the minimum RVE size are proposed and it is shown that the estimates are in a good agreement with the results determined by the investigation of the convergence of apparent properties. The minimum size of RVE can be successfully predicted based only on the microstructure morphology. The statistical measures used in this work are: the two-point probability and the lineal-path functions.

10

Shape optimization of underground excavation by simulated annealing

Sobótka M., Łydżba D, Różański A.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2013

|

Vol. 35, nr 1

209--218

EN

The paper deals with the problem of shape optimization of underground tunnel excavation. In the pioneering work of Sałustowicz, the elliptic shape was assumed a priori to be an optimal one and then a determination of suitable semi-axes ratio was only the question. Two cases were distinguished there: self-supporting excavation and excavation with the structural support. An evolutionary structural optimization (ESO) procedure, employed in 2005 to optimize shape of underground excavation, confirms the assumptions concerning the case of self-supporting excavations. The case of supported excavation is considered in the present work. Optimization procedure of the simulated annealing (SA) is incorporated in the study. An energetic optimality condition, formulated in the authors’ previous papers is also adopted. Itasca FLAC software is utilized in numerical examples. Four different in situ stress ratios are investigated. The numerical results obtained confirm that the optimal shape tends to be an ellipse. The semi-axes ratio demonstrates compliance with the assumptions already existing in literature.

11

On the interpretation of the needle probe test results: thermal conductivity measurement of clayey soils

Różański A., Sobótka M.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2013

|

Vol. 35, nr 1

195--208

EN

Recently, there is an increasing need for accurate and rapid thermal measurement of soils. Within a variety of available methods a needle probe test is most widely used. The needle probe method was standardized for the measurement of thermal conductivity of soils and soft rocks. In the paper, two different interpretation methods of the needle probe test were used for determination of thermal conductivity of selected soils. The first method (ASTM D5334-05 Standard approach) takes into account only the data which are recorded during heating while the second approach is based on fitting the known analytical solution to the data obtained within both heating and cooling phases. The soil samples used were classified as clayey ones. Laboratory tests were performed using the KD2Pro thermal conductivity meter (Decagon Devices) with a TR-1 sensor. The main goal of the paper is to show that the selection of interpretation method is very important and may lead to significant differences in resulting thermal conductivities.

12

Numerical study of the size of representative volume element for linear elasticity problem

Różański A., Łydżba D., Jabłoński P.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2013

|

Vol. 35, nr 2

67--81

EN

In the paper, a numerical study of the size of representative volume element for the linear elasticity problem is performed. The calculations are carried out for three different types of random microstructures: checkerboard, the Ising model microstructure and Debye microstructure. It is postulated and then verified that there exists a relation between the morphology of microstructure contained in the lineal-path function and the minimum RVE size. It is confirmed, on the basis of numerical examples, that for all the microstructures considered the largest lineal-path can be treated as the size of RVE.

13

Weryfikacja nośności pala ustalonej na podstawie badań CPTU

Bagińska I., Baca M., Różański A., Sobótka M.

Przegląd Komunikacyjny

|

2013

|

Nr 3

26--31

PL

W pracy zaprezentowano metody oceny nośności pali bazując na rozpoznaniu podłoża gruntowego sondą statyczną CPTU. Przedstawiono możliwe do zastosowania w warunkach rzeczywistych metody służące bezpośredniej ocenie nośności pali wykonywanych w technologii CFA. Obliczenia przeprowadzono dla pojedynczego pala i odniesiono do metody uniwersalnej proponowanej w Eurokodzie 7 oraz metody normowej zgodnej z normą PN-83/B-02482. Otrzymane wyniki poddano weryfikacji poprzez porównanie z wartością graniczną nośności pala wciskanego uzyskaną z próbnego obciążenia statycznego. W pracy przedstawiono propozycję doboru lokalnych współczynników nośności podstawy ψ1 oraz pobocznicy ψ2. Wartości współczynników ustalono na bazie wyniku próbnego obciążenia statycznego pala oraz szacunkowej nośności pobocznicy i podstawy pala z globalnej charakterystycznej wartości nośności pala w warunkach rzeczywistych.

EN

The paper presents methods for assessing pile capacity based on the recognition of susbsoil by the use of a static CPTU probe. Feasible methods, under real conditions, for direct assessment of the pile bearing capacity made with CFA technology are presented. Calculations were performed for a single pile and referred to the method being in accordance with Eurocode 7 and standardized methods compatible with the PN-83/B-02482. The results were verified by comparing the value of the pile limit load achieved with the pile static load test. The paper presents a proposal for a selection of the ψ1 and ψ2 factors. The values of these factors were determined on the basis of a trial pile static load test as well as the estimated capacity of the shaft and the base of the pile in the global characteristic values of pile capacity under real conditions.

14

Reliability of rigid piles subjected to lateral loads

Puła W., Różański A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2012

|

Vol. 12, no. 2

205--218

EN

In this paper the complete solution to the problem of random lateral bearing capacity of rigid piles has been presented. The suggested solution is based on the limit states theory approach proposed by Brinch Hansen . A revised approach utilising the response surface method is proposed and compared with the solution presented in earlier papers. Both cases of non-cohesive and cohesive soils are studied. In addition, the influence of spatial averaging is also analysed. Numerical algorithms, for both cases of cohesive and cohesionless soils, have been developed in order to evaluate probability of lateral bearing capacity exceeding. As it has been demonstrated random fluctuations of soil properties can cause significant changes in the value of ultimate lateral loading determined according to the Brinch Hansen method. Series of numerical examples under consideration give some important conclusions concerning an influence of soil properties randomness on safety evaluations.

15

An annual cycle of changes in water temperature as a cause of cracking in massive concrete hydraulic structures

Łydżba D., Różański A., Sobótka M.

AGH Journal of Mining and Geoengineering

|

2012

|

Vol. 36, no. 2

217-227

EN

The paper deals with the problem of temperature effect on a massive concrete hydraulic structure. The article is split into two parts. In the first part is an investigation concerning temperature distribution in a concrete wall of a hydraulic structure due to annual changes in water temperature. The conclusion of these considerations is that the temperature distribution in the concrete element, due to slow annual changes in temperature of flowing water, is almost uniform in space. The advantage of this fact is taken into consideration in another part in which the results of a numerical analysis concerning a HPP on the Vistula river is presented. Final conclusion is that water temperature changes can easily cause cracking in concrete hydraulic structures.

PL

W artykule rozważany jest wpływ temperatury na masywne konstrukcje betonowe obiektów hydrotechnicznych. Praca składa się z dwóch zasadniczych części. W pierwszej określany jest rozkład temperatury występujący w betonowej ścianie budowli wodnej na skutek rocznych, wolnych zmian temperatury wody. Wniosek z tych rozważań, tj. że rozkład temperatury wewnątrz elementu betonowego jest prawie jednorodny jest wykorzystany jako założenie w drugiej części pracy. Analizie numerycznej poddana jest jedna z elektrowni wodnych na Wiśle. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że zmiany temperatury wody, występujące w klimacie charakterystycznym dla Polski, mogą prowadzić do powstawania pęknięć w betonowych elementach budowli hydrotechnicznych.

16

From digital image of microstructure to the size of representative volume element: B4C/Al composite

Różański A., Łydżba D.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2011

|

Vol. 33, nr 1

55-68

EN

In the field of micromechanics, the notion of representative volume element (RVE) and its quantitative definition are of the paramount importance. The definitions of RVE, used by scientists for different purposes, are mathematically strict but do not quantify its size. Furthermore, all the methods of RVE size determination (available in a voluminous literature) require a large number of numerical calculations like, for instance, those of finite element or other numerical techniques. In this paper, it is shown that the size of RVE can be evaluated based only on the morphology of microstructure that is involved in the statistical microstructure descriptor, namely the two-point correlation function. A methodology is applied to the digital image of the reconstructed 2D realization of the boron-carbide/aluminum (B4C/Al) composite. The condition for the minimum size of RVE used in the numerical procedure has been formulated in previous work of authors. The size of RVE is determined for different values of estimation error and the contrast in phase properties. The method is verified by performing numerical calculations of effective thermal conductivity coefficient.

17

Weryfikacja warunków optymalności kształtu tunelowych wyrobisk podziemnych

Sobótka M., Kawa M., Różański A.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2011

|

R. 35, z. 2

535-541

PL

W artykule przedstawiono weryfikację warunków optymalności kształtu wyrobisk podziemnych, wykonaną na podstawie analizy numerycznej wyrobisk eliptycznych ze sztywną obudową ciągłą. Dla różnych wartości stosunku naprężeń pierwotnych poziomych do pionowych poszukuje się optymalnych stosunków półosi minimalizujących zaciskanie się tunelu, energię odkształcenia objętościowego rdzenia oraz maksymalne naprężenie normalne w obudowie. Dla wybranej wartości stosunku naprężeń sprawdzany jest także wpływ sztywności obudowy. Podstawą do formułowania wniosków jest porównanie optymalnych stosunków półosi ze względu na maksymalne naprężenia, zaciskanie i energię odkształcenia objętościowego w rdzeniu z wynikami uzyskanymi z wykorzystaniem energetycznego warunku optymalności, sformułowanym w poprzedniej pracy.

EN

A verification of shape optimization procedures of tunnel underground excavations is presented. Elliptic shapes of underground excavation with permanent support are investigated. For different values of a ratio of horizontal and vertical initial stresses an optimum ratio of main axes of ellipse is quested. Three different quantities are considered to determine optimum shape: a convergence, an energy of volumetric strain in a core and maximum normal stress within the support. For chosen value of initial stresses ratio also an influence of support stiffness is examined. Conclusions are formulated on the basis of comparison of obtained results with the results from shape optimization procedure presented in previous paper.

18

Ocena właściwości makroskopowych geokompozytów na podstawie obrazu ich mikrostruktury

Łydżba D., Różański A.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2011

|

R. 35, z. 2

403-413

PL

W pracy sformułowano i omówiono procedurę oceny właściwości makroskopowych geokompozytów na podstawie obrazu ich mikrostruktury. Wielkość makroskopowa kompozytu to wartość oczekiwana z odpowiadającej jej wielkości mikroskopowej będącej tzw. funkcją struktury. Matematycznie, wartość oczekiwana to średnia ze wszystkich możliwych realizacji ośrodka losowego których, w ogólności, jest nieskończenie wiele. Wykorzystując miarę mikrostruktury w postaci prawdopodobieństwa 2-punktowego sformułowano oryginalną metodę oceny właściwości makroskopowych jako wartość z próby którą tworzy skończona liczba, określonego i tego samego rozmiaru, tzw. Reprezentatywnych Elementarnych Objętości (REO). Odpowiednio dobrana próba, tj. jej wielkość będąca liczbą REO oraz rozmiar REO, zapewnia poprawną ocenę właściwości makroskopowej kompozytu, z założonym błędem estymacji. W pracy przedstawiono warunki i procedury numerycznej identyfikacji rozmiaru REO oraz wielkości próby. Do określenia rozmiaru REO wykorzystano prawdopodobieństwo 2-punktowe oraz metodę symulacji Monte Carlo natomiast do określenia wielkości próby - Centralne Twierdzenie Graniczne.

EN

The paper proposes and discusses the procedure of evaluation of overall properties of geocomposites based on a digital image of their microstructure. The overall property of composite is defined as an expectation of an associated microscopic variable called as a structural function. Mathematically, expectation is an average over all the possible realization of random medium, i.e. the infinite number of realizations. The paper formulates an original method of overall properties evaluation using the so-called 2-point probability function. The procedure proposed involves the notion of a sample and that of Representative Volume Element (RVE). The expectation is evaluated as an average over the sample. The sample is defined to be a set of a finite number of RVE elements, each of them of the same size. Proper evaluation of the expectation requires, within this method, an estimation of the appropriate size of the sample and the RVE element. The size of RVE element is proposed to be determined based on the 2-point probability function and the Monte Carlo simulation whereas the sample size is estimated based on the Central Limit Theorem.

19

Niezawodność zabezpieczenia wykopu wykonanego w iłach warwowych

Kawa M., Różański A., Tankiewicz M.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2011

|

R. 35, z. 2

333-340

PL

W artykule przedstawia się podejście niezawodnościowe do projektowania zabezpieczenia wykopu wykonanego w iłach warwowych. Wykorzystując metodologię przedstawioną w poprzedniej pracy autorów pokazuje się przypadek w którym od kąta uwarstwienia ośrodka zależy obciążenie konstrukcji. Dla tego przypadku, zakładając kąt uwarstwienia jako jedyną zmienną losową, określa się globalny współczynnik bezpieczeństwa dla obciążenia kotwi gruntowej. Dla zadanej wartości prawdopodobieństwa awarii współczynnik ten przedstawia się jako funkcję wartości oczekiwanej kąta uwarstwienia oraz przedziału jego zmienności. Ze względu na uzyskane duże wartości globalnego współczynnika bezpieczeństwa podejmuje się również próbę określenia w podobnej postaci częściowego współczynnika bezpieczeństwa dla kąta uwarstwienia.

EN

This work deals with reliability approach for designing a protection of excavations located in varved clays. Using methodology presented in previous work of authors, this time the problem in which the load acting on construction depends on stratification angle is considered. The lamination angle is assumed to be a single random variable. A methodology of global safety factor determination for anchor load is presented. For assumed value of failure probability these factors are presented as a function of mean value and deviation of lamination angle. An attempt of obtaining partial factor of safety is also performed.

20

Effects of blow molding ratio on mechanical properties of polylactide nanocomposite films

Żenkiewicz M., Richert J., Różański A.

Polimery

|

2010

|

T. 55, nr 11-12

869-876

EN

The results of the investigations of the effect of blow-up ratio of nanocomposite poly(lactic acid) (PLA) films on the mechanical properties determined under static tension are discussed. Investigated films contain additives in the form of a montmorillonite (MMT) nanofiller (LC sample) or MMT and poly(methyl methacrylate) (PMMA) as a modifier (LCM sample) or MMT and poly(ethylene glycol) (PEG) as a plasticizer (LCG sample). Using the X-ray diffraction (XRD) method, it was found that the screw shape of the co-rotating twin-screw extruder, applied to prepare a granulated nanocomposite, significantly influenced the dispersion of MMT within the PLA matrix. The PLA film containing the additives and subjected to a proper extrusion blow molding have better mechanical properties as compared to those of a neat PLA (L sample) film. These properties were found to be the best when the blow-up ratio (R) of the nanocomposite films was equal to 4. The images obtained by means of the transmission electron microscopy (TEM) confirmed that ordering of the MMT platelets within the PLA matrix occurred during the film blowing, which induced an improvement in the film mechanical properties. The presented results prove usefulness of the extrusion blow molding as a method of manufacturing nanocomposite films based on the PLA matrix.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu stopnia rozdmuchania nanokompozytowych folii polilaktydowych (PLA) na właściwości mechaniczne wyznaczane podczas próby statycznego rozciągania. Badane folie zawierały dodatki w postaci: nanonapełniacza montmorillonitowego (MMT) (próbka LC), MMT i modyfikatora, którym był poli(metakrylan metylu) (PMMA) (próbka LCM), MMT i poli(glikolu etylenowego) (PEG), spełniającego rolę plastyfikatora (próbka LCG) (tabela 1). Metodą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) stwierdzono istotny wpływ kształtu ślimaków wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej (rys. 1), stosowanych do wytworzenia granulatu nanokompozytowego, na rozproszenie MMT w osnowie PLA (rys. 2-4). Wykazano również, że folia PLA, zawierająca wymienione składniki dodatkowe i odpowiednio rozdmuchana podczas wytłaczania, ma właściwości mechaniczne znacznie lepsze niż folia PLA bez dodatków (próbka L) (rys. 5-7, tabela 2). W przypadku badanych folii nanokompozytowych właściwości mechaniczne były najlepsze, gdy stosowano stopień rozdmuchania R = 4 (tabela 3 i 4). Metodą transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM) potwierdzono tezę, że podczas rozdmuchiwania folii następuje uporządkowanie ułożenia płytek MMT w osnowie PLA, co ma wpływ na poprawę jej właściwości mechanicznych (rys. 8 i 9). Wyniki przeprowadzonych badań potwierdziły przydatność wytłaczania z rozdmuchiwaniem, jako metody wytwarzania folii nanokompozytowych o osnowie z PLA, charakteryzujących się korzystnymi właściwościami mechanicznymi.