W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu dwóch typów makrowłókien poliolefinowych na właściwości świeżego i stwardniałego betonu. Określono zawartość powietrza w mieszance betonowej, klasę konsystencji, wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość betonu na rozciąganie w próbie zginania oraz wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu. Wykazano istotny wpływ rodzaju, kształtu i budowy włókien syntetycznych na właściwości mechaniczne betonu. Dodatek włókien poliolefinowych nie wpłynął negatywnie na wytrzymałość na ściskanie betonu, a serie badawcze z mniejszą ilością włókien fibrylowanych uzyskały podobne lub lepsze wyniki wytrzymałościowe niż serie z większą ilością foliowłókien. Wyniki te wskazują na potencjał wykorzystania makrowłókien polimerowych w konstrukcjach betonowych, co pozwoli na poprawę jego wytrzymałości i innych istotnych właściwości.
EN
The article presents the results of research on the influence of two types of polyolefinic macrofibers on the properties of fresh and hardened concrete. The content of air in the concrete mix, consistency class, compressive strength, tensile strength of concrete in flexural testing, and splitting tensile strength were determined. The significant impact of the type, shape, and structure of synthetic fibers on the mechanical properties of concrete has been demonstrated. The addition of polyolefin fibers did not have a negative effect on the compressive strength of concrete, and research series with a smaller amount of fibrillated fibers achieved similar or better strength results than series with a larger amount of film fibers. These results indicate the potential use of polymer macrofibers in concrete structures, which will allow for the improvement of its strength and other important properties.
Artykuł przedstawia proces projektowania i wykonania lekkiej mieszanki betonowej zbrojonej włóknami spełniającej regulaminowe kryteria konkursu „FRC Bowling Ball Competition 2023” organizowanego przez American Concrete Institute (ACI) w San Fransisco USA.
EN
The article presents the design process and making a fiber reinforced lightweight concrete in accordance with the rules of the “FRC Bowling Ball Competition 2023” organized by the American Concrete Institute, San Francisco USA.
Jednym z istotnych problemów przy projektowaniu bazy pozaziemskiej jest dobór odpowiedniego materiału konstrukcyjnego. Autorzy niniejszego artykułu przygotowują się do serii badań materiałów, których podstawą byłby symulant regolitu. Są one jednak kosztowne i wymagają dobrego przygotowania. Pierwszym etapem jest przeprowadzenie badań materiału znanego i łatwo dostępnego, jakim jest beton, w warunkach obniżonego ciśnienia. Artykuł prezentuje wyniki testów odpowiadających na pytanie, w jaki sposób konsystencja mieszanki betonowej dojrzewającej w próżni wpływa na parametry stwardniałego betonu, takie jak gęstość oraz wytrzymałość na ściskanie.
EN
One of the significant problems in the design of an extraterrestrial habitat is the selection of a suitable structural material. The authors of this paper are preparing for a series of material tests based on a regolith simulant. However, these are expensive and require good preparation. The first step is to test a material that is known and readily available, such as concrete, under reduced pressure. This article presents the results of experiments answering the question: how does the consistency of a concrete mixture matured in a vacuum affect the parameters of the hardened concrete, such as density and compressive strength.
Artykuł przedstawia przegląd badań własnych dotyczących belek zespolonych aluminiowo-drewnianych oraz ich połączeń. Zespolenie aluminiowych dwuteowych belek z płytami z drewna klejonego warstwowo z fornirów ma wiele zalet. W badaniach zaobserwowano wzrost nośności oraz sztywności belek aluminiowych oraz ich niewrażliwość na zwichrzenie po zespoleniu z drewnianymi płytami. Jako łączniki ścinane wykorzystano wkręty z łbem sześciokątnym oraz śruby. Zaproponowano wykorzystanie pierścieni zębatych jako elementów wzmacniających połączenia ścinane i oceniono skuteczność tego rozwiązania.
EN
This paper presents a review of the author’s own tests conducted on aluminium-timber composite beams and their connections. Significant benefits were gained by joining aluminium beams and laminated veneer lumber slabs. It provided for the increase of the load-bearing capacity and stiffness, and eliminated the problem of lateral-torsional buckling of aluminium beams. The composite action was assured by the use of bolts or hexagon head wood screws as shear connectors. The use of toothed plate connectors as reinforcement in aluminium-timber connections was suggested and evaluated.
W konstrukcjach obiektów budowlanych w szczególnych przypadkach stosuje się betonowe wzmocnienia ścian wykonanych z elementów murowych. Tradycyjny sposób polega na wprowadzeniu zbrojenia i zabetonowaniu (na całej wysokości ściany) pionowej przerwy między fragmentami muru, po uprzednim jej zaszalowaniu. Istnieje również alternatywna metoda, polegająca na zastosowaniu dedykowanych pustaków ceramicznych z otworem, które dodatkowo pełnią funkcję szalunku traconego dla wprowadzonego słupka żelbetowego. W laboratorium Instytutu Techniki Budowlanej (ITB) podjęto próbę doświadczalnej i numerycznej weryfikacji przypadku oraz określenia ilościowych różnic nośności na ściskanie murów wzmocnionych słupkiem żelbetowym w porównaniu do muru bez takiego wzmocnienia. Wyniki badań doświadczalnych i analiz numerycznych wykazały ok. 12% zmniejszenie wygięcia muru ze wzmocnieniem, przy jednoczesnych zmianach jakościowych rozkładu naprężeń w odniesieniu do modelu bez takiego wzmocnienia.
EN
In the construction of buildings, in special cases, concrete reinforcement of walls made of masonry elements is used. The traditional method consists in introducing reinforcement and concreting (over the entire height of the wall) the vertical gap between the fragments of the wall, after prior boarding it. There is also an alternative method involving the use of dedicated ceramic hollow bricks with a hole, which additionally act as permanent formwork for the introduced reinforced concrete post. In the ITB laboratory, an attempt was made to verify the case experimentally and numerically, and to determine the quantitative differences in the compressive load capacity of walls with a reinforced concrete column compared to a wall without such reinforcement. The results of experimental tests and numerical analyzes showed an approx. 12% reduction in the deflection of the wall with reinforcement, with simultaneous qualitative changes in the stress distribution in relation to the model without such reinforcement.
W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych próbek pozyskanych z zarobów próbnych oraz z kolumn cementowo-gruntowych wykonanych na poletku badawczym w ramach realizowanego projektu badawczo-rozwojowego. We wprowadzeniu przedstawiono motywację badań oraz cele, jakie przyświecały układowi programu badawczego. Przedstawiono ogólnie uwarunkowania geotechniczne, założoną wstępnie metodologię pobierania próbek kompozytu gruntowo-cementowego i finalnie metodologię badań wytrzymałościowych. W badaniach prowadzonych z pomiarem ścieżki naprężenia wyznaczano wytrzymałość i sztywność tworzywa. Wyniki badań zarobów próbnych i próbek walcowych pozyskanych z gotowego kompozytu gruntowo-cementowego na placu budowy zostały przedstawione w formie wykresów i poddane krytycznej dyskusji na tle dotychczasowych badań próbnych zarobów przygotowanych w warunkach laboratoryjnych. Pozwoliło to na ich ocenę jakościową i ilościową oraz sformułowanie wniosków i wytycznych zawartych w podsumowaniu.
EN
This paper presents the results of laboratory testing of samples produced in the lab (as reference samples) and obtained from cement-soil columns made on the building site as part of the research and development project. The introduction presents the motivation of the research and the goals that guided the layout of the research program. General geotechnical conditions, initially assumed methodology of soil-cement composite sampling and finally the methodology of strength tests were presented. In tests conducted with the measurement of the strainstress path, the strength and stiffness of the material were determined. The research results concerning all kinds of samples were presented in the form of graphs and subjected to critical discussion. The test results were presented in the form of graphs and subjected to a critical discussion against the background of former Authors’ experience and reference samples from composites prepared in laboratory conditions. This allowed for their qualitative and quantitative assessment and the formulation of conclusions and guidelines juxtaposed in the summary.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu odpadowego piasku korundowego używanego do piaskowania konstrukcji metalowych na właściwości betonu. Piasek korundowy zastosowano jako zamiennik 25, 50 i 75% objętości kruszywa drobnego. Przeprowadzone zostały badania konsystencji mieszanek betonowych i gęstości objętościowej betonów. Badano wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie przy rozłupywaniu betonów po 7 i 28 dniach dojrzewania. Określono również nasiąkliwość betonów i głębokość penetracji wody pod ciśnieniem. Badania potwierdziły możliwość zastosowania piasku korundowego jako zamiennika kruszywa drobnego w betonach cementowych.
EN
The paper presents the results of research on the influence of waste corundum sand used for sandblasting metal structures on the properties concrete. Corundum sand was used as a substitute for sand in the amount of 25%, 50 and 75% of the fine aggregate volume. Tests were carried out on the consistency of concrete mixes and the bulk density of concretes. The compressive strength and tensile splitting strength were measured at the age of the concrete of 7 and 28 days. The water absorption of concretes and the depth of water penetration under pressure were also determined. The tests confirmed the possibility of using corundum sand as a substitute for fine aggregate in cement concrete.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem artykułu jest przedstawienie wyników badań próbek wykonanych z trzech mieszanek betonowych z dodatkiem włókien polimerowych. Stwierdzono, że na maksymalną wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie przy zginaniu nie miał wpływu rodzaj i ilość włókien. Ich wpływ był widoczny po zarysowaniu się belek w teście trzypunktowego zginania. Określono i porównano resztkowe oraz równoważne wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu. Ponadto opisano zależności pomiędzy ugięciem oraz rozwarciem początku i końca nacięcia w zginanych belkach.
EN
The aim of the article was to present the results of testing three speciments made of polymer fiber reinforced concretes (FRC). It was found that the maximum compressive and flexural tensile strength was not affected by the type and amount of fibres. Their influence was visible after the cracking of the beams in the three - point bending test. Residual and equivalent flexural tensile strengths were calculated and compared. Finally, the dependencies between beam’s deflection and crack mouth and tip opening displacement in the flexural tests were described.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Prezentowane wyniki stanowią wstępne podsumowanie dotychczasowych badań własnych dotyczących połączeń zakładkowych, hybrydowych, nitowano-śrubowych. Rozważano elementy próbne z połączeniami dwuciętymi, w których jeden z nitów został wymieniony na śrubę wysokiej wytrzymałości. W poszczególnych elementach śruby osadzano w otworach zwykłych lub pasowanych, a następnie sprężano. Zagadnienie związane z wymianą nitów na śruby podjęto z uwagi na częste stosowanie takiej praktyki w przypadku remontów zabytkowych konstrukcji stalowych. Jednak nośność takich połączeń nie jest dotychczas potwierdzona badaniami modelowymi i analizami obliczeniowymi. Wyniki wykonanych badań zilustrowano na wykresach obciążenie - przemieszczenie, które można porównać z wynikami referencyjnymi dotyczącymi połączenia na dwa nity. Ponadto ustalono siłę niszczącą połączenia oraz oszacowano ich sztywność translacyjną. Ważnym etapem prowadzonych badań była analiza różnych układów łączników w połączeniu, a wnioski płynące z otrzymanych badań potwierdzają aktualny stan wiedzy zawarty w [1, 2].
EN
The results presented in this article are a preliminary summary of the authors’ research on the lap connections, hybrid joints, and riveted bolt joints. The analysed test elements with double-notched joints, in which one of the rivets was replaced with a high-resistance bolt. The bolts in specific elements were placed in regular or fitted holes and then pre-stressed. The issue related to the replacement of rivets with bolts was analysed due to the fact that this is a commonly used practice in the renovation of historic streel structures. However, the bearing capacity of those joints has not yet been confirmed by model studies with computational analyses. The results of the performed tests are presented in form of load-displacement diagrams, which may be compared to the reference results for double-riveted joints. A part from that, the joint breaking force was determined and the translational stiffness was assessed. An important element of the conducted research was the analysis of various arrangements of connectors in a joint. The results of the analyses confirm the current state of knowledge presented in publications [1, 2].
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem pracy było określenie zależności pomiędzy wytrzymałością na rozciąganie betonu wysokowartościowego z mikrozbrojeniem, zbadaną w różny sposób: przez rozciąganie bezpośrednie, rozłupywanie i zginanie. W przypadku bezpośredniego rozciągania wykorzystano próbki o niepryzmatycznym kształcie oraz zaprojektowane akcesorium do maszyny wytrzymałościowej. Stwierdzono, że wytrzymałość w przypadku rozciągania bezpośredniego stanowi 0,23 ÷ 0,31 wytrzymałości na rozłupywanie i 0,21 ÷ 0,30 wytrzymałości na zginanie.
EN
The aim of the investigations was to determine relation between the tensile strength of the high performance concrete with microfibres, tested in various ways: by direct tension, splitting and bending. Direct tension was realized using the non-prismatic specimens and the designed accessory for the testing machine. It was found that strength by direct tension is 0.23 ÷ 0.31 of the splitting strength and 0.21 ÷ 0.30 of the flexural strength.
Przedstawiono zakres działalności laboratorium oraz system zarządzania wdrożony i akredytowany przez Polskie Centrum Akredytacji. Zwrócono uwagę na cele systemu oraz wynikające z tego wymagania i obowiązki. Zamieszczono wykaz procedur objętych akredytacją oraz przykłady badań wykonanych w laboratorium w ostatnich kilku latach.
EN
The scope of the laboratory's activity and the management system implemented and accredited by the Polish Centre for Accreditation were presented. Attention was drawn to the objectives of the management system and the resulting requirements and obligations. The list of procedures covered by the accreditation and examples of scientific research, carried out in the laboratory in the last few years, have been discussed.
Zastosowanie betonu lekkiego na kruszywie spiekanym do sprężonych konstrukcji obiektów budowlanych było przedmiotem najnowszych prac wielu autorów. Wykorzystując specjalny beton lekki na kruszywie spiekanym, jako materiał gwarantujący obniżenie ciężaru własnego konstrukcji, przy zachowaniu wymaganych właściwości wytrzymałościowych betonu uzyskuje się - jak się okazuje - w elementach konstrukcji sprężonych dodatkową rezerwę w zakresie nośności i ugięć. Niezbędnym warunkiem tych nowych zastosowań jest wiarygodne przebadanie właściwości reologicznych rozpatrywanego betonu. W tym celu w Laboratorium Konstrukcji Budowlanych, Geotechniki i Betonu ITB, niezależnie od przeprowadzonych badań doraźnych właściwości wytrzymałościowych omawianego betonu lekkiego, prowadzone są prace mające na celu wyznaczenie właściwości reologicznych w zakresie długotrwałego skurczu i pełzania.
EN
The application of lightweight concrete on sintered aggregate for prestressed concrete structures has been the subject of recent works by many authors. By using a special lightweight concrete on sintered aggregate as a material that guarantees the reduction of the dead weight of the structure, while maintaining the required strength properties of concrete, it turns out that additional reserve capacity and deflection are obtained in the elements of prestressed structures. Reliable testing of the rheological properties of the considered concrete is a necessary condition for these new applications. For this purpose, in the Laboratory of Building Structures, Geotechnics and Concrete ITB, regardless of the conducted tests of short-term strength properties of the considered lightweight concrete, the tests are carried out to determine the rheological properties of long-term shrinkage and creep.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badania wytrzymałości na rozciąganie próbek filamentów ABS i modyfikowanych włóknem węglowym filamentów PA6 i PA12 wykonanych w technologii druku przestrzennego. Badania mają na celu określić właściwości mechaniczne struktur 3D, z których będą realizowane planowane modele konstrukcyjne. Przedstawiono sposób wykorzystania druku 3D do prototypowego wytworzenia montażowej wkładki usztywniającej ceowe profile zimnogięte stosowane w budownictwie szkieletowym.
EN
The article presents the results of tensile strength tests of samples made in the 3D printing technology for ABS filaments and PA6 and PA12 filaments modified with carbon fiber. The performed tests are aimed at determining the mechanical properties of 3D structures from which the planned structural models will be implemented. A method of using 3D printing for the prototype production of an assembly insert that stiffens C-shaped cold-bent profiles used in frame construction is presented.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badań belek wykonanych ze styrobetonu zawierającego 60% regranulatu EPS (polistyren ekspandowany), który został wzmocniony ekologicznym surowcem w postaci odpowiednio przygotowanej wełny owczej. Przeprowadzono próby zginania 3-punktowego w celu wyznaczenia odkształcalności badanych elementów. Nowością jest zastosowanie specjalnie dedykowanych światłowodowych czujników odkształceń z siatką Bragga (Fiber Bragg Grating - FBG ), które umożliwiły precyzyjne wyznaczenie wartości modułu Younga trzech rodzajów próbek wykonanych ze styrobetonu. Wprowadzenie zaprawy cementowej wraz włóknami wełny owczej w dolnej warstwie próbki styrobetonowej zwiększyło o 18,9% wartość modułu Younga w porównaniu z próbką bez wełny. Wykorzystanie włókien wełny odpadowej umożliwia skuteczne zagospodarowanie odpadów oraz zmniejszenie zużycia kruszywa naturalnego w mieszance.
EN
The article presents the results of tests of beams made of polystyrene concrete containing 60% regranulate EPS (expanded polystyrene), which has been reinforced with ecological raw material in the form of properly prepared sheep wool. 3-point bending tests were carried out, and in order to determine the deformability of the tested elements, a new measurement method was used with the use of fiber-optic deformation sensors with a Bragg mesh (Fiber Bragg Grating - FBG). The aim of the research was to determine the value of Young's modulus for 3 variants of samples made of polystyrene concrete. The introduction of a cement mortar in the lower layer of polystyrene in the sample with sheep wool fibers increased the value of Young's modulus by 18.9% in relation to the sample without wool. The use of waste wool fibers enables effective waste management and reduction of the consumption of natural aggregate in the mix.
Celem badań przedstawionych w artykule jest poszukiwanie pozytywnych efektów dodania wielościennych nanorurek węglowych do zapraw podczas modyfikacji właściwości reologicznych, cech wytrzymałościowych oraz analiza bibliometryczna ujawniająca pozytywny wpływ nanorurek na kinetykę hydratacji.
EN
The paper presents research which aim is to search for the positive effects of adding multi-wall carbon nanotubes to mortar during the modification of rheological properties, strength properties and bibliometric analysis in order to look for the influence of nanotubes on the hydration kinetics.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents the methodology and results of strength tests with simultaneous registration of acoustic emission. The subject of the research were glass fibrereinforced plastics (GFRP) made by hand lamination. The obtained results allows to identify the stresses characteristic of the individual stages of the material failure process. These results can be the basis for determining the safe scope of application of the mentioned materials, especially helpful at the stage of designing ship and aircraft structures. The analysis of the test results allows to determine the safe level of stresses not exceeding about 70 MPa.
PL
W artykule przedstawiono metodykę oraz wyniki badań wytrzymałościowych z jednoczesną rejestracją emisji akustycznej. Przedmiotem badań były materiały kompozytowe polimerowo-szklane wykonane metodą laminowania ręcznego. Uzyskane wyniki pozwalają na identyfikację naprężeń charakterystycznych dla poszczególnych etapów procesu niszczenia badanego materiału. Wyniki te mogą być podstawą do wyznaczania bezpiecznego zakresu stosowania wspomnianych materiałów, szczególnie pomocne na etapie projektowania konstrukcji okrętowych i lotniczych. Analiza wyników przeprowadzonych badań pozwalają określić bezpieczny poziom naprężeń nieprzekraczających ok. 70 MPa.
W artykule przedstawiono metodę oceny wytrzymałości murów w mostach na podstawie badań próbek rdzeniowych pobranych z konstrukcji obiektów. Podano praktyczne wskazówki dotyczące przygotowania i realizacji badań próbek rdzeniowych o różnych średnicach, sposób analizy wyników badań oraz przykłady zastosowań metody w badaniach obiektów mostowych zrealizowanych w różnych krajach.
EN
In the paper, a method of assessing the masonry strength in arch bridges on the basis of tests of core samples extracted from the structures was presented. Practical guidelines for the preparation and implementation of tests on various diameter core samples, the method of analysis of test results and examples of the method’s application were given.
W pracy przedstawiono wpływ faz Księżyca na parametry drewna konstrukcyjnego oraz przedstawiono jego zalety pod względem budowlanym. Wszystkie z tych walorów poparte zostały badaniami wytrzymałościowymi. Stanowią one początek szerszych badań, mających na celu znalezienie materiału odpowiadającemu austriackiemu „drewnu księżycowemu” na terenie Polski.
EN
The article represents the influence of lunar phases on parameters of constructional timber and its advantages in respect of building. All from these values were supported with technical research. They make the beginning of wider research, targeting finding of material to answering Austrian “lunar timber” in Poland.
W artykule przedstawiono nowy materiał, w skład którego wchodzi w 60% styropian (EPS) pochodzący z recyklingu i zaczyn cementowy. Opisano technologie monitoringu elementu prefabrykowanego przeznaczonego do badań w postaci fragmentu ściany z otworem okiennym i nadprożem. Wyznaczono doświadczalnie jego parametry wytrzymałościowe w tym moduł Younga. Ściana z nadprożem została wykonana w zakładzie prefabrykacji i wysezonowana do osiągnięcia zakładanej wytrzymałości. W celu przeprowadzenia analizy przedmiotowego elementu w warunkach laboratoryjnych zastosowano technologię polegającą na wprowadzeniu światłowodowych czujników odkształceń z siatkami Bragga do testowanej przegrody. Dużą zaletą czujników światłowodowych FBG jest możliwość prowadzenia stałego pomiaru prefabrykatu. Sensory FBG wprowadzono w strukturę konstrukcji, co stanowi istotną zaletę systemu pomiarowego. Zarejestrowano pracę elementu podczas prób obciążania i odciążania. Odkształcenia i wytrzymałość nadproża wyznaczono podczas prowadzonych badań. Wyniki pomiarów ujawniły właściwości przedmiotowego materiału i ułatwiły wprowadzenie odpowiednich modyfikacji.
EN
The article presents a new material consisting of 60% recycled polystyrene (EPS) and cement slurry. The monitoring technologies of a prefabricated element intended for testing in the form of a wall fragment with a window opening and a lintel are described. Its strength parameters, including Young’s modulus, have been experimentally determined. The lintel wall was made in a prefabrication plant and seasoned to achieve the assumed strength. In order to analyze the component in question in laboratory conditions, a technology was used consisting in introducing fiber-optic deformation sensors with Bragg grids to the tested partition. The big advantage of FBG fiber optic sensors is the possibility of continuous measurement of the prefabricated element. FBG sensors were introduced into the structure of the structure, which is a significant advantage of the measurement system. The work of the element during loading and unloading tests was recorded. Lintel deformations and strength were determined during the conducted research. The results of the measurements revealed the properties of the material in question and facilitated the introduction of appropriate modifications.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW