Artykuł przedstawia wstępne wyniki badań wytrzymałości na zginanie oraz ściskanie innowacyjnych materiałów geopolimerowych. Geopolimery zostały wykonane według dwóch receptur. Pierwszy produkt był próbą kontrolną (odniesienia), a drugi - próbą modyfikowaną (docelową). Przedstawione zostały również wyniki badań gęstości otrzymanych materiałów budowlanych. Wykazano możliwości zastąpienia czystych chemicznie substratów w procesie geopolimeryzacji materiałami odpadowymi.
EN
The article presents the preliminary results of bending and compressive strength tests of innovative geopolymer materials. Geopolymers were made according to two recipes. The first product was the control (reference) sample and the second was the modified (target) sample. The results of density tests of the obtained building materials were also presented. The possibilities of replacing chemically pure substrates in the geopolymerization process with waste materials have been demonstrated.
The heat-cured core-making process has been applied for over 60 years to produce molds and cores for different types of castings. The following technologies can be classified into the terminology of “heat-cured coremaking process”: croning-, hot-box -, and warm-box process. The latest technology provides good workability of core mixture, good strength properties, dimensional stability, and good knockout performance of the sand cores. Despite all its advantages, the warm-box technology is less widespread in foundries due to the cost of the high quality thermosetting resin and the maintenance cost of the core box. In this study, the influence of the acid hardener content on the hardening characteristics (bending strength), collapsibility, and the benchlife of the warm-box sand cores were investigated. From the results, it can be said, that within the investigated composition range, increasing the acid hardener content will improve the bending strength of the sand cores. The increased acid hardener content results in higher thermal stability at the beginning of the thermal exposure, and smaller residual bending strength after 15 minutes of thermal loading. The acid hardener level has little effect on the benchlife of the warm-box sand cores, although the sand core mixture is very sensitive to the combined effect of the sand temperature and dwelling time.
The experimental tests presented in this work concern the impact resistance test and residual strength properties after an impact performed by a drop tower INSTRON CEAST 9340. The authors prepared samples of a composite material with a polymeric matrix L285 and H285 hardener, reinforced with eight ply fabric of carbon fibre. Two shapes of the impactor (spherical and V-shape) were used to perform the testing. The samples were impacted by three values of energy (10, 15, 20 [J]). Three-point bending tests were performed to the residual strength of the samples subjected to impact tests and compared to samples which had not been damaged earlier. The study showed differences in the influence of the shapes of the impactor on the nature of the composite damage. After the test, conclusions were drawn about the influence of the shape of the impactor on the area of composite damage and its character. Also, its influence on residual strength was described. Despite the clear differences in the area of damage to composites impacted by different impactors, this does not have a significant influence on the residual strength.
PL
Przedstawione w pracy badania eksperymentalne dotyczą badania udarności oraz właściwości wytrzymałości szczątkowej po uderzeniu wieżą zrzutową INSTRON CEAST 9340. Autorzy przygotowali próbki materiału kompozytowego z osnową polimerową L285 i utwardzaczem H285, wzmocnionego tkaniną ośmiowarstwową z włókna węglowego. Do badań wykorzystano dwa kształty impaktora (kulisty i V). Próbki były poddawane działaniu trzech wartości energii (10, 15, 20 [J]). Próby zginania trzypunktowego przeprowadzono do wytrzymałości szczątkowej próbek poddanych próbom udarności i porównano z próbkami, które wcześniej nie uległy uszkodzeniu. Badania wykazały różnice we wpływie kształtów impaktora na charakter uszkodzenia kompozytu. Po przeprowadzeniu badań wyciągnięto wnioski dotyczące wpływu kształtu impaktora na obszar uszkodzenia kompozytu i jego charakter. Opisano również jego wpływ na wytrzymałość resztkową. Pomimo wyraźnych różnic w obszarze uszkodzeń kompozytów pod wpływem różnych impaktorów, nie ma to istotnego wpływu na wytrzymałość szczątkową.
The article presents the results of the assessment of the possibility of using chalcedonite powder as a partial replacement for cement in mortars. Portland cement CEM I 42.5 R was used as a binder, which was replaced in the amount of 5%, 20%, 35% and 50% with chalcedonite powder. The experimental tests concerned the determination of the technological and mechanical properties of mortars: consistency, air content, compressive and bending strength, supplemented by X-ray diffraction analysis and calorimetric measurements of the pastes. The research results indicate that chalcedonite powder can be used in the production of mortars. The best mechanical properties of tested mortars were obtained in the case of replacing cement with the addition of powder in the amount of 5% and 20%.
PL
W artykule dokonano oceny możliwości wykorzystania mączki chalcedonitowej jako częściowego zamiennika cementu w zaprawach budowlanych. Jako spoiwo zastosowano cement portlandzki CEM I 42,5 R, który zastępowano w ilości 5%, 20%, 35% oraz 50% mączką chalcedonitową. Badania doświadczalne dotyczyły określenia właściwości technologicznych i mechanicznych zapraw: konsystencji, zawartości powietrza, wytrzymałości na ściskanie i zginanie, uzupełnionych o rentgenowską analizę dyfrakcyjną oraz badania kalorymetryczne zaczynów. Wyniki badań wskazują, że mączka chalcedonitowa może być stosowana do produkcji zapraw budowlanych. Najlepsze właściwości mechaniczne badanych zapraw uzyskano w przypadku zastąpienia cementu dodatkiem mączki w ilości 5% i 20%.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Podczas eksploatacji elewacji wentylowanych z okładzinami z płyt włóknisto-cementowych często uwidoczniają się zmiany w postaci przebarwień i w wielu przypadkach towarzyszą im deformacje okładzin. Czy zmiany te mają charakter wyłącznie estetyczny i czy wpływają na właściwości użytkowe systemu elewacyjnego? Przeprowadzone badania laboratoryjne dają podstawy do stwierdzenia, że wraz ze zmianami wizualnymi zachodzą zmiany strukturalne oraz wytrzymałościowe w okładzinach, które mogą mieć istotny wpływ na właściwości techniczno-użytkowe systemów elewacyjnych, w tym bezpieczeństwa użytkowania.
EN
During the exploitation on fiber-cement cladings of ventilated facades systems sometimes are visible changes in the form of discoloration. Discoloration is often accompanied by deformation of the cladding. Are these changes aesthetic and do they also have an impact on the performance properties of the façade system? The laboratory tests give grounds to state that along with the visual changes, structural and strength changes in the claddings occur which changes may have a significant impact on the technical and operational properties of facade systems, including the safety of use.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono zależności korelacyjne pomiędzy cechami mechanicznymi a wynikami badań sklerometrycznych krajowego drewna sosnowego. Siła uzyskanych korelacji była zróżnicowana. Najsilniejszą korelację do wyników badań sklerometrycznych uzyskano w przypadku gęstości drewna, a w dalszej kolejności do wytrzymałości na zginanie i ściskanie. Dodatkowo zaprezentowano funkcje korelacyjne sprowadzone do wartości kwantylowej, mogące stanowić podstawę do oceny cech fizykomechanicznych drewna w istniejących konstrukcjach, przede wszystkim zabytkowych.
EN
The paper presents correlations between mechanical properties for domestic pine wood and the results of sclerometric tests. The correlation power varied, the strongest correlation to the results of sclerometric tests was obtained for wood density, followed by flexural and compressive strength. In addition, the paper presents correlation functions reduced to a quantile value, which can provide a basis for evaluating the physical and mechanical properties of timber in existing structures, in particular historic ones.
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.
W pracy przedstawiono różnego rodzaju podejście do kwestii modyfikacji żywic poliestrowych przy użyciu nanododatków. Poruszono zagadnienia nasiąkliwości kompozytów na bazie żywic, ich ognioodporności, a także udarności i wytrzymałości na zginanie. Zwrócono szczególną uwagę na metody z którymi wiąże się najbardziej korzystne rokowania.
EN
The paper presents a different approach to the modification of polyester resins with the use of nano-additives. The issues of absorbability of resinbased composites, their fire resistance, as well as impact strength and flexural strength were discussed. Particular attention was paid to the methods with the most favorable prognosis.
W pracy zaprezentowano wpływ procentowego zastąpienia piasku kwarcowego cenosferami na wybrane właściwości zapraw cementowych. Stopniowano ilość dodatku cenosfer co 20% całkowitej objętości kruszywa, zaczynając od zaprawy referencyjnej bez wypełniacza, po zaprawę wykonaną wyłącznie na bazie cenosfer. Oceniano takie parametry, jak gęstość, współczynnik przewodzenia ciepła i wytrzymałość na zginanie i ściskanie.
EN
The paper presents the effect of the percentage replacement of quartz sand with cenospheres on selected properties of cement mortars. The amount of cenospheres addition was graded every 20% of the total aggregate volume, starting from the reference mortar without filler, to mortar made solely on the basis of cenospheres. Parameters such as density, thermal conductivity as well as bending and compressive strength were assessed.
In the EU countries structural timber used in construction have to comply with regulations arising from the Regulation No 305/2011 of the European Parliament and of the Council. One of the basic requirements for structural timber is the need for strength grading which can be performed either by visual or machine method. The paper presents the results of visual and machine grading of structural pine timber originated from Masovian-Podlaska natural forest region of Poland. Obtained results extend the database of mechanical properties of Polish structural pine timber necessary for introduction of Polish visual grades into the standard EN 1912.
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.
Idea zastąpienia zbrojenia w betonie innym, mniej energochłonnym materiałem jest bardzo kusząca. Od pewnego czasu czynione są próby wzmacniania betonu włóknami z butelek plastikowych PET. W artykule przedstawiono wyniki badania wytrzymałości betonu na ściskanie i zginanie zbrojonego „włóknami” z politereftalanu etylenu PET pozyskanego z butelek po napojach. W poszczególnych seriach betonu długości włókien PET były różne: 32 , 62 i 93 mm. Najkorzystniejsze wyniki uzyskano z włóknami 62 mm. Porównano je z fibrobetonem zbrojonym włóknami polipropylenowymi PP, stalowymi i bez zbrojenia rozproszonego.
EN
The idea of replacing the reinforcement in concrete with another, less energy-consuming material is very tempting. For some time, attempts have been made to strengthen concrete with fibers from PET plastic bottles. The article presents the results of testing the compressive and bending strength of concrete reinforced with „fibers” made of polyethylene terephthalate PET obtained from beverage bottles. In each series of concrete, the lengths of PET fibers were different: 32, 62 and 93 mm. The best results were obtained with 62 mm fibers. They were compared with fibrobeton reinforced with PP polypropylene fibers, steel and without dispersed reinforcement.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł jest pierwszą częścią cyklu omawiającego przypadek ścian murowanych zginanych w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny muru. Opisano w nim obciążenia prostopadłe do powierzchni ścian, które wywołują omawiany przypadek pracy konstrukcji murowanej. Zaprezentowano mechanizmy zniszczenia muru w dwóch ortogonalnych płaszczyznach oraz ich warianty.
EN
The article is the first part of the cycle discussing the case of bending masonry walls in a plane perpendicular to the masonry plane. Loads and actions perpendicular to the wall surfaces, which cause the discussed case of masonry structure work, are described. The mechanisms of wall failure in two orthogonal planes and their variants were presented.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents results of an experimental studies on reinforcement of pine beams made from glued laminated timber with subsurface basalt fibers (BFRP). An experimental research program was presented, in which the bending strength of glued laminated timber of middle and lower quality class was increased after using BFRP basalt fabrics. Thanks to the use of BFRP reinforcement, an average load capacity increased by 47% and stiffness by 6% in comparison to non-reinforced elements. Based on the research, it was found that the use of BFRP basalt fabrics is an effective method for strengthening damaged wooden elements. Thus, it is an environmentally friendly method of improving the static work of structural elements by combining wood with other natural materials such as basalt fiber reinforced polymers.
The article has been devoted to issues connected with socket fusion welding, which is next to welding one of the methods of thermoplastic polymers joining. In this paper, the research was presented, which the aim was analysis of quality of joints obtained as a result of resistance welding of polypropylene pipes with diameter ø20 in the temperature range of 200÷230°C. To that end a Testo thermal imaging camera was used, flexural strength of the combined components was tested as well as the received weld was observed under a stereoscopic microscope. Conducted studies showed that the best results of joint are obtained during welding at 220°C and 230°C, while lower temperatures did not fully perform their function during the process of joining the pipe elements.
The paper examines the impact of possible operational factors on strength and frequency parameters generated by bending of fibre-cement panels. The tests were performed on elements cut out of a standard commercially available panel. The samples were exposed to factors described as environmental (soaking in water, bath-drying cycles, freeze-thawing cycles) and unique (flame ignition and high temperature exposure) and then subjected to three-point bending tests. Acoustic emission (AE) signals were acquired during the external load application. After the measurements were completed, the strength of individual elements was determined and the frequencies generated during bending were calculated. The obtained results were analysed statistically. Comparing the results obtained for a group of samples subjected to environmental and unique factors, significant differences between them were noted. It was noted that the decrease in the strength of the samples is related to the emission of lower frequency sounds. It was found that the application of the presented methodology allows to determine the condition of the fibre-cement boards in use.
PL
W artykule przedstawiono wyniki testów trzypunktowego zginania dla elementów włóknisto-cementowych poddanych działaniu czynników środowiskowych i wyjątkowych z jednoczesną akwizycją sygnałów AE. Analizie poddano wartości wytrzymałości na zginanie oraz częstotliwości generowanych przed momentem zniszczenia. Na podstawie otrzymanych wyników wyciągnięto następujące wnioski: Obniżenie wytrzymałości elementów włóknisto-cementowych wiąże się z generowaniem niższych częstotliwości przy zginaniu w odniesieniu do próbek o niezmienionych parametrach mechanicznych. Zastosowanie metody emisji akustycznej umożliwia śledzenie częstotliwości powiązanych z powstawaniem różnego rodzaju zmian w strukturze materiału. Przebieg procesu niszczenia struktury płyty cementowo-włóknistej jest mechanizmem złożonym i powiązanym w sposób ścisły z obecnością włókien zbrojących oraz stopniem wiązania pomiędzy zbrojeniem a matrycą. Częstotliwości generowane przez zmiany zachodzące w strukturze włókno-cementu są ściśle powiązane z obecnością zbrojenia w postaci włókien oraz stopniem wiązania między zbrojeniem a matrycą. Zastosowanie techniki emisji akustycznej umożliwia skuteczne wykrywanie i monitorowanie inicjacji zmian w strukturze wpływających na obniżenie parametrów mechanicznych płyt. Otrzymane rezultaty dają możliwość zastosowania metody AE do oceny stanu pełnowymiarowych elementach cementowo-włóknistych.
Study of selected properties of red maple wood (Acer rubrum) form the experimental plot of the forest arboretum in Rogów. As part of the work, investigation on the dendrometric, physical and mechanical properties of red maple trees and its wood from the Forest Experimental Plant in Rogów has been carried out. The obtained results of the research on the species experimentally introduced in Rogów were compared with the features of the Acer rubrum from the area of natural occurrence in North America. The results of the investigation showed that the trees from the Arboretum area have a lower height, a much smaller trunk diameter and their physical and mechanical properties are weaker than the maple wood grown in native conditions. Despite the above statements, the significant influence of the location of the wood in the trunk (distance to the core) on its density, acoustic properties and static modulus of elasticity, bending and compression strength along the fibers are noted.
PL
Badanie wybranych właściwości drewna klonu czerwonego (Acer rubrum) z powierzchni doświadczalnej leśnego arboretum w Rogowie. Klon czerwony najczęściej spotykany jest w północno-wschodniej części Stanów Zjednoczonych i Kanady w mieszanych lasach liściastych. W Europie używany jest w większości do celów zdobniczych, gdzie sadzi się go w parkach, ogrodach i przestrzeniach publicznych. W ramach pracy przeprowadzono badania cech dendrometrycznych drzew wymienonego wyżej gatunku z powierachni doświadczalnej leśnego arboertum w Rogowie (Leśny Zakład Doświdczalny SGGW), oraz wybranych właściwości fizycznych i mechanicznych tworzonego drewna. Uzyskane wyniki badań doświadczalnie introdukowanego w Rogowie gatunku porówano z cechami klonu czerwonego z obszaru nartualnego wystepowania w Ameryce Północnej. Wyniki badań wykazały, że hodowane w Rogowie 50-o letnie drzewa mają mniejszą wysokość, a w szczególności zdecydowanie mniejszą pierśnicę w porówaniu z naturalnym zasiegiem występowania. Również właściwości fizyczne i mechaniczne drewna klonu czerwonego z Rogowa są słabsze niż dla drewna klonu hodowanego w warunkach rodzimych. Niezależnie od powyższego zaznacza się istony wpływ umiejscownienia drewna w pniu (odłegłość do rdzenia) na jego gęstość, właściwości akustyczne oraz statyczny moduł sprężystości, wytrzymałość na zginanie i ściskanie wzdłuż włókien.
Investigation of selected properties of the black elder wood (Sambucus nigra L.). The work has defined the selected chemical, physical and mechanical properties of the black elder wood, such as content of non-structural substances, shrinkage and density, speed of sound propagation, dynamic modulus of elasticity, acoustic resistance and sound attenuation, modulus of elasticity, bending strength, compressive strength, Brinell hardness, cold and hot-water extractives content and pH of hot-water extract. The black elder wood is hard and moderately shrinking. Mechanical properties are reduced by going from the pith to the perimeter, which is most likely affected by the increasing twist of the fibres. The distance from the pith also affects the acoustic properties and the size of the shrinkage, while the density remains constant.
PL
Badanie wybranych właściwości drewna czarnego bzu (Sambucus nigra L.). Bez czarny to pospolity gatunek rośliny drzewiastej występującej w całej Europie, o dobrze rozpoznanych właściwościach kwiatów i owoców, ale o słabo poznanych właściwościach drewna. W pracy zostały określone właściwości mechaniczne drewna czarnego bzu (Sambucus nigra L.), takie jak: twardość Brinella na przekrojach wzdłużnych i przekroju poprzecznym, moduł sprężystości, wytrzymałość na zginanie, wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien a także właściwości akustyczne takie jak: prędkość rozchodzenia się dźwięku, soniczny moduł sprężystości, oporność akustyczna i tłumienie dźwięku, podstawowe właściwości fizyczne: liniowy jednostkowy skurcz całkowity i gęstość, oraz wybrane właściwości chemiczne: zawartość substancji ekstrakcyjnych w zimnej i gorącej wodzie oraz pH ekstraktu w gorącej wodzie. Drewno bzu czarnego jest twarde i średnio kurczliwe. Część właściwości fizycznych i mechanicznych zmniejsza się idąc od rdzenia do obwodu, na co najprawdopodobniej wpływa wzrastający skręt włókien. Odległość od rdzenia ma również wpływ na właściwości akustyczne oraz wielkość skurczu, natomiast gęstość utrzymuje się na stałym poziomie.
W artykule przywołano dwa znane nieliniowe modele zniszczenia belek drewnianych przy zginaniu. Jeden z nich to model Suensona, w którym naprężenia ściskające w przekroju aproksymuje się za pomocą paraboli, a naprężenia rozciągające mają rozkład liniowy. Drugi to model Thunella, w którym rozkład naprężeń w całym przekroju belki aproksymuje się za pomocą linii łamanej złożonej z odcinków prostych. Na tle tych modeli przedstawiono model, w którym naprężenia w strefie ściskanej aproksymuje się za pomocą wielomianu 4 stopnia. W ramach tych modeli sformułowano związki między wytrzymałościami doraźnymi drewna bez wad na ściskanie, rozciąganie i zginanie oraz oszacowano moment zginający w belce w chwili zniszczenia. Na przykładach wykazano, że model Thunella oraz zaproponowany model nieliniowy 4 stopnia dobrze pasują do danych doświadczalnych i mogą być stosowane w obliczeniach praktycznych.
EN
The article refers to two known nonlinear models of failure of wooden beams in bending. One of them is the Suenson model, in which the compressive stresses in the cross-section are approximated by a parabola, and the tensile stresses have a linear distribution. The second is the Thunell model, in which the stress distribution in the entire cross-section of the beam is approximated by a line composed of straight segments. Against the background of these models, a model has been presented in which the stresses in the compressed zone are approximated by a polynomial function of degree 4. Within these models, it is possible to formulate the relationship between the compression, tensile and bending ultimate strengths of clear wood. It is also possible to estimate the bending moment in the beam at the moment of failure. The examples show that the Thunell model and the proposed nonlinear model of degree 4 fit well with the experimental data and can be used in practical calculations.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.