Biosilicate glasses and glass-ceramic materials obtained on their basis are an important research area in tissue engineering due to their ability to regenerate bones. The most important features of bioactive glasses include: the ability to biodegrade and high bioactivity. Appropriate porosity, pore size, surface structure and topography, chemical composition and ion release kinetics, as well as mechanical properties enable the adhesion of mesenchymal cells and their differentiation towards osteoblast cells and stimulate further proliferation and angiogenesis. This study concerns the subject of bioglass, in particular Bioglass 45S5 and glass-crystalline porous materials in the context of their properties enabling the reconstruction of bone tissue and possible applications. The article addresses crucial issues of shaping the properties of glass and glass crystalline porous structures by introducing changes in their composition and the method of their production, and also discusses the importance of foaming agents.
Ze względu na swe przeznaczenie, papiery tissue muszą charakteryzować się określonymi właściwościami użytkowymi, w tym wysoką chłonnością cieczy. Podstawowym parametrem opisującym właściwości chłonne materiałów papierowych jest wskaźnik WA lub WAI (Water Absorption Index), wyrażający ilość wchłoniętej wody w odniesieniu do jednostkowej masy papieru. Do wyznaczania tego parametru stosuje się metody bazujące na pomiarach empirycznych. Jedną z najbardziej rozpowszechnionych jest metoda opisana standardem ISO 12625-8. Wcześniejsze doświadczenia autorów niniejszej publikacji wskazują, że wiarygodność tej metody pomiarowej jest bardzo wątpliwa. Dlatego też celem pracy było sprawdzenie wiarygodności metodyki pomiaru chłonności papierów tissue według standardu ISO 12625-8. W szczególności zweryfikowanie, w jaki sposób na wynik pomiaru może wpływać masa i forma badanej próbki papieru, a także rodzaj zastosowanego zestawu pomiarowego (w pełni manualny lub półautomatyczny). Na podstawie wykonanych badań stwierdzono, że wartości parametru WAI, oznaczanego wg standardu ISO 12625-8, były uzależnione od masy badanej próbki oraz od jej formy (kształtu). Wartość wskaźnika WAI rosła wraz z rosnącą masą badanej próbki. Biorąc pod uwagę wymagania dotyczące przygotowania próbki do pomiaru oznaczało to, że woda nie była zatrzymywana tylko w strukturze papieru, ale także w przestrzeniach pomiędzy warstwami zwiniętej próbki. Ogólnie można stwierdzić, że badanie chłonności bibułek tissue przy użyciu metody ISO nie pozwala na uzyskanie wiarygodnego wyniku. Stwierdzono, że ze względu na specyfikę metodologii, wartości parametru WAI były w większości przypadków zawyżone.
EN
Due to their application, tissue papers must be characterized by specific functional properties, including high liquid absorption. The basic parameter describing the absorptive properties of paper materials is the WA or WAI index (Water Absorption Index) expressing the amount of water absorbed in relation to a unit weight of paper. In practice, methods based on empirical measurements are used to determine this parameter. The method described in the ISO 12625-8 standard is one of the most popular, especially in Europe. The previous experience of the authors of this publication indicates that the reliability of this method is very doubtful. Therefore, the aim of this study was to check the reliability of the methodology for measuring the absorbency of tissue papers according to the ISO 12625-8 standard. In particular, verify-ing how the mass and form of the tested paper sample, as well as the type of measurement set used (fully manual or semi-automatic), may affect the measurement result. On the basis of the conducted tests, it was found that the values of the WAI parameter determined according to the ISO 12625-8 standard depended on the mass of the tested sample and its form (shape). The value of the WAI index increased with the increasing mass of the tested sample. Regarding the requirements about sample preparation this meant that water was not only retained in the structure of the paper, but also in the spaces between the layers of the rolled sample. In general, it can be stated that testing the absorbency of tissue papers using the ISO method does not provide a reliable results. It was found that due to the methodology, the values of the WAI parameter were in most cases overestimated.
Considering the substantial prevalence of gas fields in the pool of developed fields, their development requires specialized approaches with the primary objective of optimizing the production process. The effectiveness of gas field development hinges on achieving the highest possible gas recovery factor. Achieving a high limit of the ultimate return of gas fields relies on decisions that vary depending on the precision of design estimates carried out at different stages of development and their timely execution. The accuracy of such estimates is, if possible, directly contingent on the thorough consideration of geological, technical, and technological factors when formulating methods for determining field development and operation indicators. Given the above considerations, this article proposes a methodology for determining the technological indicators of gas reservoir development, which enables to anticipate changes in reservoir pressure, temperature, and porosity of the gas reservoir, while accounting for the gas-dynamic interplay within the “reservoir-well” system in the depletion phase. The developed approach makes it possible to reliably ascertain reservoir development metrics by factoring in well conditions, temperature distribution within the reservoir, and reservoir deformation. In addition, it facilitates the necessary assessment for determining optimal well operations in light of reservoir conditions.
PL
Biorąc pod uwagę duży udział złóż gazu w eksploatowanych zasobach węglowodorów, ich zagospodarowanie wymaga zastosowania specjalistycznego podejścia, który ma przede wszystkim umożliwić jak najefektywniejsze przeprowadzenie tego procesu. Efektywna realizacja procesu udostępnienia złóż gazu polega przede wszystkim na osiągnięciu maksymalnego współczynnika wydobycia gazu. Podejmowanie decyzji w zależności od stopnia dokładności szacunków projektowych przeprowadzanych na dowolnym etapie zagospodarowania złoża i ich terminowe wdrażanie umożliwia osiągnięcie wysokich wartości wydobycia gazu. Z kolei zapewnienie dokładności takich szacunków, o ile jest to możliwe, zależy bezpośrednio od tego, czy przy tworzeniu odpowiednich metod określania wskaźników zagospodarowania i eksploatacji złoża uwzględnione zostaną w pełni czynniki geologiczne i techniczno-technologiczne. Biorąc pod uwagę powyższe, w artykule zaproponowano metodę określania technologicznych wskaźników zagospodarowania złóż gazu, która pozwala przewidywać zmiany ciśnienia złożowego, temperatury i porowatości w obrębie złoża gazu, biorąc pod uwagę zależność gazowo-dynamiczną układu „złoże-odwiert” w trybie sczerpywania. Opracowana technika umożliwia wiarygodne określenie wskaźników zagospodarowania złoża, z uwzględnieniem warunków panujących w odwiertach, rozkładu temperatury w złożu i deformacji złoża. Ponadto możliwe jest przeprowadzenie niezbędnej oceny w celu określenia optymalnych reżimów eksploatacji odwiertów, biorąc pod uwagę warunki panujące w złożu.
Jednym z niezbędnych parametrów do określenia warunków termicznych zbiornika geotermalnego jest współczynnik przewodności cieplnej skał. Przewodność cieplna zależy od innych własności skał, takich jak skład mineralny i porowatość. Do obliczenia wartości tego parametru można więc stosować modele matematyczne uwzględniające zarówno zawartość objętościową i przewodność cieplną poszczególnych minerałów i roztworów porowych, jak i strukturę skały. W pracy wykorzystano różnego rodzaju modele, od najprostszych, warstwowych, po bardziej skomplikowane modele inkluzji niesferycznych. Obliczone wartości zweryfikowano na podstawie pomiarów laboratoryjnych przewodności cieplnej. Badania wykonano na próbkach dolomitu charakteryzujących się mało zróżnicowanym składem mineralnym, a jednocześnie dużą zmiennością porowatości (od 3% do 27%). Parametr porowatości ma widoczny wpływ na dopasowanie poszczególnych modeli matematycznych. Najlepszą zbieżność wartości pomierzonych i wyliczonych uzyskano w przypadku próbek o wysokiej porowatości (powyżej 25%) za pomocą modelu średniej arytmetycznej. W przypadku próbek o niższej porowatości najlepsze dopasowanie otrzymano przy wykorzystaniu modelu średniej harmonicznej, modelu inkluzji sferycznych (przypadek skały składającej się ze sferycznych ziaren rozproszonych w roztworze porowym) oraz modeli inkluzji niesferycznych (przypadek porów w formie szczelin o kształcie dysków). Wszystkie modele dobrze odzwierciedlają trendy zmienności otrzymane dla wartości pomierzonych. Uzyskane korelacje charakteryzują się wysokimi współczynnikami determinacji R2, przekraczającymi 0,86. Wysoka jakość korelacji pozwoliła na wprowadzenie poprawki umożliwiającej przybliżenie wartości wymodelowanych do rzeczywistych. Otrzymane wyniki pozwoliły na dobór optymalnych modeli umożliwiających ocenę wartości przewodności cieplnej dolomitów na podstawie składu mineralnego. W przypadku skał o bardzo wysokiej, przekraczającej 25%, porowatości najlepiej dopasowuje się model średniej arytmetycznej. W przypadku pozostałych próbek najlepszą zgodność wartości wyliczonych i pomierzonych uzyskano po zastosowaniu poprawki; wyniki są bardzo zbliżone dla wszystkich zastosowanych modeli.
EN
Thermal conductivity is one of the parameters essential to determine thermal conditions of a geothermal reservoir. The value of this parameter depends on other rock properties, such as mineral composition and porosity. Therefore, mathematical models that take into account both the volumetric content and thermal conductivity of individual minerals and pore solutions as well as the rock structure, can be used to calculate the value of thermal conductivity. In this study, different types of mathematical models were used, from the simplest layer models to more complex non-spherical inclusion models. The calculated values were verified by laboratory measurements of thermal conductivity. The tests were carried out on dolomite samples characterized by similar mineral composition and varied porosity (from 3 to 27%). The porosity parameter has an apparent influence on particular mathematical models. The best fitting of measured and calculated values was obtained for samples with high porosity (above 25%), with the use of the arithmetic mean model. For samples with lower porosity, the best fit was obtained for harmonic mean, spherical inclusions (the case of a rock consisting of spherical grains dispersed in a pore solution), and non-spherical inclusions (the case of pores in the form of disc-shaped fractures) models. All models reflect well the variation trends obtained for the measured values. The correlations obtained are characterized by high determination coefficients R2, exceeding 0.86. Based on high quality correlations, a correction allowing to approximate the modelled values to the laboratory measured ones was introduced. The results made it possible to select optimum models for estimating the value of thermal conductivity of dolomites based on their mineral composition. For rocks of very high porosity, exceeding 25%, the arithmetic mean model fitted best. For the other samples, the best fit was obtained after applying a correction; the results are very similar for all models used.
Ściśliwość porowa skał jest jednym z istotnych parametrów wykorzystywanych w trakcie badań złóż węglowodorów. Nieprawidłowe oszacowanie tego czynnika, a co za tym idzie – porowatości pierwotnej w warunkach in situ, prowadzi do błędów w szacowaniu zasobów złóż węglowodorów. Dotychczasowe próby opisania zależności pomiędzy porowatością mierzoną w ramach rutynowych badań petrofizycznych a ściśliwością porową doprowadziły do powstania szeregu modeli umożliwiających oszacowanie współczynnika ściśliwości porowej. Niestety, w trakcie prac zaczęto zauważać, że wyniki otrzymane na podstawie modeli nie mogą zastąpić badań laboratoryjnych, a jedynie służyć jako narzędzie pomocnicze. Dodatkowo wykazano, że uzyskane rezultaty różnią się w zależności od litologii, miejsca pochodzenia próbek i ciśnień, w jakich były badane. Doprowadziło to do powstawania coraz większej liczby modeli o różnym przeznaczeniu. W artykule użyto kilku najpopularniejszych modeli służących do oceny współczynnika ściśliwości piaskowców, które próbowano dopasować do uzyskanych wyników eksperymentalnych. Obiektem badań było 20 próbek piaskowców i heterolitów z rejonu zapadliska przedkarpackiego o porowatości od kilku do dwudziestu kilku procent. Przebadano je pod kątem właściwości petrofizycznych takich jak porowatość i przepuszczalność, a także dokonano analizy petrograficznej. Następnie przeprowadzono badanie ściśliwości porowej i wykonano analizę zależności pomiędzy ściśliwością a porowatością. Po uzyskaniu wyników eksperymentalnych porównano je z wynikami otrzymanymi na podstawie modeli literaturowych. W wyniku analizy statystycznej wytypowano najlepszy z modeli, który następnie został zmodyfikowany z wykorzystaniem języka R i środowiska Posit w celu jak najlepszego dopasowania do danych laboratoryjnych. Pozwoliło to na opracowanie modelu, który w porównaniu z dostępnymi modelami pozwala z dużo większą dokładnością przewidzieć współczynnik ściśliwości porowej piaskowców i heterolitów z zapadliska przedkarpackiego.
EN
The pore compressibility of rocks is a crucial parameters used in studying hydrocarbon deposits. Inaccurate calculations of this parameter, along with the initial porosity of reservoir rocks under geostatic pressure conditions, can result in errors when estimating the capacity and potential scale of hydrocarbon accumulation. Owing to the challenges associated with conducting these measurements and their time-consuming nature, for more than fifty years, several authors have endeavoured to describe the relationship between the initial porosity measured from the obtained cores in surface conditions and the pore compressibility. These efforts led to the development of many models that allow for the calculation of the pore compressibility coefficient using the initial porosity as a basis. Unfortunately, during the course of these studies, it became evident that the results derived from models cannot substitute laboratory tests but only serve as an auxiliary tool. In addition, the results vary depending on the lithology, and the pressures applied during testing. This has led to the creation of an increasing number of models for various purposes. In the following article, multiple well-known sandstone models were used and compared with laboratory test findings. Finally, a new model was formulated, tailored to the examined rock samples. The study focused on 20 samples of sandstones and heteroliths sourced from the Carpathian Foredeep with a porosity spectrum ranging from a few to twenty percent. The samples were tested to assess their petrophysical characteristics, including porosity and permeability alongside a petrographic analysis. Then, pore compressibility tests were conducted, and an examination of the correlation between compressibility and porosity was carried out. After obtaining the experimental data, a comparatice analysis was performed, contrasting the obtained results with those derived from existing literature models. As a result of a statistical analysis, the best model was identified and subsequently adjusted using the R language and the Posit environment to optimize its alignment with the laboratory data. This resulted in the creation of a model that, in contrast to existing models, allows for significantly enhanced accuracy in predicting the pore compressibility coefficient for selected sandstones and heteroliths originating from the Carpathian Foredeep.
Numerous laboratory studies have shown that the change in physical and chemical properties and the geological conditions of the occurrence of hydrocarbons depend on depth. It should be noted that the change in oil properties with depth and the identification of the properties of such oils are poorly understood. In this research work, an attempt is made to study the filtration properties of anomalous oils, taking into account compressibility in reservoir conditions. The work carried out shows that the density, dynamic viscosity and the content of resins, sulfur, paraffin and asphaltene of different oil reservoirs are mainly depth dependent. The filtration characteristics of such oils that manifest themselves at a given pressure have been established. The results of modeling the filtration processes leading to the emergence of zones of increased oil compressibility, forming deep hydrocarbon fields, were used to discuss the regularities obtained. This makes it possible to determine filtration characteristics of anomalous liquid, taking into account the compressibility, which determine their higher quality indicators. The analysis shows that in the development of oil fields with anomalous properties of hydrocarbons, when recalculating the volumetric flow rate of individual wells in reservoir conditions it is necessary to use the value of the volumetric oil coefficient, taking into account its non-Newtonian properties. This technique will enable future works to study the effect of hydrodynamic imperfection of wells and the effect of formation permeability violation in their bottomhole zone on the reservoir pressure redistribution characteristics and well test results.
PL
Liczne badania laboratoryjne wykazały, że zmiana właściwości fizycznych i chemicznych oraz warunki geologiczne występowania węglowodorów zależą od głębokości usytuowania akumulacji. Należy zauważyć, że charakter zmiany właściwości ropy naftowej wraz z głębokością jest słabo rozpoznany. W niniejszej pracy podjęto próbę zbadania właściwości filtracyjnych rop anomalnych, biorąc pod uwagę ściśliwość w warunkach złożowych. Przeprowadzone prace wykazały, że gęstość, lepkość dynamiczna oraz zawartość żywic, siarki, parafiny i asfaltenów w różnych złożach ropy naftowej zależą głównie od głębokości. Określono właściwości filtracyjne tych rop, ujawniające się przy określonym ciśnieniu. Do omówienia uzyskanych prawidłowości wykorzystano wyniki modelowania procesów filtracji, prowadzących do powstania stref o zwiększonej ściśliwości ropy w głębokich złożach węglowodorów. Pozwala to na ustalenie charakterystyki filtracyjnej cieczy anomalnej z uwzględnieniem ściśliwości, które determinują ich wyższe wskaźniki jakościowe. Analiza pokazuje, że przy zagospodarowaniu złóż ropy naftowej o anomalnych właściwościach, przy przeliczaniu objętościowego natężenia przepływu poszczególnych odwiertów w warunkach złożowych, konieczne jest wykorzystanie wartości współczynnika objętościowego ropy, z uwzględnieniem jego właściwości nienewtonowskich. Technika ta umożliwia w przyszłych pracach badanie wpływu niedoskonałości hydrodynamicznej odwiertów i wpływu naruszenia przepuszczalności formacji w strefie przyodwiertowej na cechy redystrybucji ciśnienia złożowego, jak również na wyniki opróbowania odwiertów.
In this paper, the effect of consolidation of the soil structure on the fractality of the fluid flow was evaluated. The equation of fractal law of flow in the porous medium under consolidation of two-phase, fully fluid-saturated soil was determined. Given all the simplifications, as well as the undoubted importance of the nature of the porous medium, which primarily determine the possible processes of both consolidation and fractal flow based on the results of the studies, we can conclude that a homogeneous porous reservoir at given parameters under the effect of groundwater pressure will expand its fractal structure.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Aluminium alloys have good mechanical and physical properties and are lightweight, easy to cast, and simple to machine. Aluminium alloys are widely used in the aviation industry, auto sector, defence sector, and structural industries because of their promising abilities. The fundamental aim of this study was to investigate the mechanical properties and physical characteristics of a stir cast hybrid aluminium nanocomposite reinforced with 1-3 wt.% cerium oxide (CeO2) and graphene nanoplatelets (GNPs). Utilizing SEM, microstructural analysis was carried out. The existence of the elements of the reinforcement in the manufactured nanocomposite specimens was verified using EDAX. With an increase in the reinforcement wt.%, improvements in the mechanical and physical properties were seen. In the hybrid nanocomposites reinforced with 3 wt.% GNPs and 3 wt.% CeO2, a low porosity of 1.06% was observed. The best results for tensile strength, yield strength, and microhardness were 398 MPa, 247 MPa, and 119.6 HV, respectively. The SEM micrographs of the studied materials showed that the reinforcement particles were uniformly dispersed and refined into ultrafine grains.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Odzyskiwanie odpadów stanowi obecnie korzystne rozwiązanie z powodów technicznych i ekonomicznych. Celem tego badania jest ocena możliwości użycia muszli morskich do produkcji ekologicznego materiału odpowiadającego na problemy środowiskowe. Badania przedstawione w pracy skupiają się na zastąpieniu naturalnych kruszyw muszlami z recyklingu i badaniu ich wpływu na właściwości betonu wodoprzepuszczalnego. W tym celu przygotowano sześć mieszanek betonowych, z których trzy oparte były na naturalnych kruszywach z wapienia. Betony te miały porowatość 20% i różne zawartości cementu: 250, 300 i 350 kg/m3. Pozostałe trzy betony miały identyczne składy, z tym że zamiast naturalnych kruszyw zastosowano kruszywa z pokruszonych muszli. Otrzymane wyniki pokazują, że zastosowanie kruszonych muszli znacznie wpływa na właściwości badanych betonów. Wszystkie mieszanki betonowe wykazują duże wartości opadu stożka i małą gęstość. Zastosowanie kruszyw z muszli poprawia wytrzymałość mechaniczną, zwłaszcza wytrzymałość na rozciąganie w stanie stwardniałym. Mimo swojego kształtu, kruszywa z muszli użyte w tym badaniu nie wpływają na porowatość betonu, co powoduje uzyskaniem betonów o dobrej przepuszczalności.
EN
Waste recovery is now a favourable solution for technical and economic reasons. The purpose of this study is the valuation of marine co-products - seashells, whose goal is to produce an eco-material that responds to the environmental problem. The experimental study focuses on the idea of replacing natural aggregates with recycled shell aggregates and studying their influence on the properties of pervious concrete. For this purpose, six concrete mixtures were prepared, where three of them were based on natural crushed limestone aggregates with 20% of porosity but had different dosages of cement 250, 300, and 350 kg/m3. The other three concretes have identical compositions, except that crushed shell aggregates substitute the natural aggregates. The obtained results are showing that the use of crushed shells considerably influences the properties of the studied concretes. In the fresh state, all concretes present high slump values and low density. Using shell aggregates improves the mechanical resistance, especially the tensile strength, by bending for the hardened state. Despite their shapes, the shell aggregates used in this study do not affect the concrete porosity, and consequently, draining concretes with good permeability have been obtained.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy badano zaprawy naprawcze ze sztucznymi i naturalnymi dodatkami pucolanowymi do renowacji obiektów zabytkowych. Do zapraw wapiennych wprowadzono sztuczną pucolanę - popiół lotny wapienny klasy C oraz pucolanę naturalną w postaci zeolitu. Do przygotowania zapraw wykorzystano dwa różne rodzaje kruszyw: naturalny piasek rzeczny i cegłę łamaną. Łącznie wyprodukowano 18 zapraw, z czego dwie były zaprawami odniesienia. W pierwszej grupie zapraw badano popiół lotny będący główną pucolaną, w zaprawach z obu rodzajami kruszywa przy 20%, 40% i 60% zastąpieniu wapna popiołem. W drugiej serii zapraw jako zamiennika wapna zastosowano popiół lotny i zeolit w różnych proporcjach. W zaprawie odniesienia zastosowano samo wapno powietrzne. Po 28, 56 i 90 dniach dojrzewania zapraw oznaczono właściwości mechaniczne, fizyczne i skład fazowy. Porównując zaprawy z dodatkiem pucolany z zaprawami odniesienia, zauważono, że pucolany zapewniają znaczną poprawę właściwości fizycznych i mechanicznych zapraw naprawczych. O ile zaobserwowano znaczną poprawę właściwości fizycznych zapraw, w których jako jedyną pucolanę zastosowano popiół lotny, to właściwości mechaniczne były lepsze w zaprawach z zeolitem.
EN
In this study, repair mortars with artificial and natural pozzolan additives were produced for the restoration of historical buildings. Class C fly ash, an artificial pozzolan and zeolite the natural pozzolan, were substituted into these lime-based mortars. Two different aggregate types were used in the preparation of the mortars: natural river sand and crushed brick. A total of 18 batches of mortars were produced, two of which were reference batches. In the first group of batches, fly ash, which is the major pozzolan, was tested in both aggregate groups in 20%, 40%, and 60% ratios of lime substitution. In the second group of batches, fly ash and zeolite were used in different proportions as lime substitution. In the reference series, air lime was used alone. At the end of the 28, 56, and 90 days curing period, mechanical, physical properties, and phase composition of the mortars were determined. When the pozzolan-added mortars were compared with the reference mortars, it was observed that pozzolans provided significant improvements in the physical and mechanical properties of the repair mortars. While significant improvements were observed in the physical properties of the mortars where fly ash was used as the only pozzolan, mechanical properties were better in the mortars with zeolite.
Purpose: The upper part of the prosthesis is called a socket, which contacts the amputated part. While wearing the prosthesis, there are several problems that the patient may suffer from, such as shear force between the socket and amputated part, pressure on the bony prominences, sweating, and bacteria generation, all leading to skin problems and a bad smell. It makes the patient refuse to wear the prosthesis because it is uncomfortable. Therefore, the aim of this study was comfortable lining from silicone rubber which cross-links at room temperature, with properties corresponding to the needs of this application, such as stress distribution, moisture absorption, and antibacterial. Design/methodology/approach: In the current work, silicone rubber was selected with the addition of nano-fillers (ZnO, Mg(OH)2, and Chitosan). Mechanical and physical properties were studied (tensile strength, tear strength, hardness, water absorption, porosity, and antibacterial). Findings: Chitosan showed the highest effect on the mechanical properties of silicon, as it achieved the highest value of tensile strength of 2.2 MPa elongation of 572%, tear strength 13.9 kN/m, and shore A hardness of 33.3. While the highest value of the modulus, 0.636 MPa was achieved by adding ZnO. The results also showed an increase in the water absorption and the porosity, which were the highest values at 1.6 % and 0.24%, respectively with the addition of Mg(OH)2. The samples showed a clear resistance to preventing the microorganism’s growth. Research limitations/implications: Manufactured linings require additional improvement in mechanical properties by mixing more than one type of additives mentioned in the research. Thus, physical and biological properties can be obtained simultaneously with mechanical properties. Practical implications: The above results qualify the silicone rubber composites for use as a socket liner due to their flexibility and ability to absorb water in addition to their resistance and prevent the growth of fungi and bacteria. Originality/value: The method of preparation and properties of the lining material and additives qualify it for such applications as physical and biological properties.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the presented work the impact of a laser shock wave on the mechanical properties of a Titanium Grade 1 was investigated. Based on a series of experimental studies related to the impact of the laser shock wave on the tested material, the impact of the given treatment on the structure and mechanical properties was assessed. The influence of the environment on the distribution of plasma temperature and pressure in the material during the implementation of the laser shock wave was analyzed. The effect of the laser treatment on the structure and micromechanical properties was initially estimated on the basis of the analysis of experimental results in the form of static strength testof samples after laser treatment. A slight increase in material strength was detected with a minimal decrease in ductility. In order to comprehensively understand the observed phenomenon, a number of fractographic tests were performed, especially the analysis of the porosity of the fracture surfaces. A decrease in the porosity of the material after impact laser treatment was observed as a result of local plastic deformation.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Concrete permeability is a major factor that affects durability and reliability of structures – bridges, tunnels, culvert pipes, etc. It is important to identify effective methods of protection of such structures against water penetration, for example by using a modifying substance. Samples of cement mortar composites were used for water absorption simulation. Bitumen emulsion was used as a modifying agent. According to the water absorption kinetics, the following parameters of the pore microstructure of the mortar composite were estimated: the index of mean size of open capillary pores, closed porosity, and the index of size uniformity. The research has shown that the addition of bitumen emulsion decreases the pore space and macrocapillaries (from 23.91% to 6.61%), water absorption (3 times), and the index of mean size of open capillary pores (from 0.69 to 0.3) of modified mortars.
PL
Odpowiednio niska przepuszczalność betonu to jeden z głównych czynników zapewniających trwałość i niezawodność konstrukcji budowlanych – mostów, tuneli, przepustów itd. Istotne jest zidentyfikowanie skutecznych metod zabezpieczenia takich konstrukcji przed wnikaniem wody, na przykład za pomocą dodatków modyfikujących. Badania nasiąkliwości przeprowadzono na próbkach zaprawy cementowej zawierającej dodatek emulsji asfaltowej. Na podstawie kinetyki wnikania wody w próbki oszacowano następujące parametry uzyskanej mikrostruktury porów: wskaźnik średniej wielkości otwartych porów kapilarnych, porowatość zamkniętą oraz wskaźnik jednorodności wielkości otwartych porów kapilarnych. Wyniki wykazały, że dodatek emulsji asfaltowej zmniejszył objętość porów i makrokapilar (z 23,91% do 6,61%), nasiąkliwość (trzykrotnie) oraz wskaźnik średniej wielkości kapilar otwartych (z 0,69 do 0,3) zapraw poddanych modyfikacji dodatkiem.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Flash floods belong to the worst natural disasters and cause serious economic damage every year. Hence, use of pervious pavements in order to reduce surface runoff and allow the water to penetrate the soil is an important factor in flooding reduction. The main objective of the paper is to study the influence of various parameters, such as water-cement ratio (0.32, 0.35 and 0.38), cement content (350 kg/m3, 450 kg/m3 and 550 kg/m<3) and aggregate size (2.83 mm, 5.66 mm and 8.00 mm), on the properties of pervious concrete in terms of water permeability, porosity and compressive strength. The obtained results revealed that aggregate size had the most significant effect on water permeability of pervious concrete. When a fixed water-cement ratio was considered, lower cement content provided higher porosity. Both in water permeability and porosity tests the highest values were observed for aggregate size of 8.00 mm. However, the results of the compressive strength test reached the highest value for the mixture with aggregate size of 5.66 mm, water-cement ratio of 0.35 and cement content of 550 kg/m3.
PL
Powodzie należą do najpoważniejszych katastrof naturalnych i corocznie powodują znaczne straty. Zastosowanie nawierzchni drenażowych w celu umożliwienia wnikania wody w podłoże i zmniejszenia spływu wód z powierzchni utwardzonych stanowi ważny element zapobiegania powodziom. Głównym celem artykułu jest przedstawienie wpływu parametrów takich jak współczynnik wodno-cementowy (0,32, 0,35 i 0,38), zawartość cementu (350 kg/m3, 450 kg/m3 i 550 kg/m3) oraz rozmiar ziaren kruszywa (2,83 mm, 5,66 mm i 8,00 mm) na właściwości betonu jamistego: wodoprzepuszczalność, porowatość i wytrzymałość na ściskanie. Uzyskane wyniki wskazują, że największy wpływ na porowatość i wodoprzepuszczalność ma rozmiar ziaren kruszywa. Przy stałym współczynniku wodno-cementowym niższa zawartość cementu skutkowała wyższą porowatością betonu. W badaniach wodoprzepuszczalności i porowatości najwyższe wartości zaobser- wowano dla kruszywa o uziarnieniu do 8,00 mm. Najwyższą wytrzy- małość na ściskanie uzyskano w przypadku betonu z kruszywem do 5,66 mm, współczynnikiem wodno-cementowym 0,35 i zawartością cementu 550 kg/m3.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Thermal sprayed molybdenum coating is widely used to decrease friction coefficient of machine components. Currently, many methods are used to fabricate it on steel substrate, e.g. arc spraying, plasma spraying, flame spraying and supersonic spraying. The article presents a preliminary study on the influence of basic plasma spraying parameters using an A60 plasma torch on thickness and porosity of molybdenum coating. The investigated basic parameters were: plasma gasses flow rate (Ar/H2 ratio: 64/7, 67/4, 61/10 NLPM, normal liters per minute), power current (550, 650, 750 A) and powder feed rate (10, 20, 30 g/min) was established. The obtained results showed that the A60 plasma torch could be used to deposit molybdenum coatings with the thickness achievable by other similar plasma spraying equipment. However, the porosity of deposited molybdenum coatings were higher than that obtained by other thermal spraying processes such as HVOF.
PL
Powłoki molibdenowe są powszechnie wykorzystywane w celu zmniejszenia współczynnika tarcia elementów maszyn. Obecnie stosowanych jest wiele metod natryskiwania cieplnego do wytwarzania takich powłok na podłożu stalowym, m.in.: natryskiwanie łukowe, plazmowe, płomieniowe i naddźwiękowe. W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań nad wpływem podstawowych parametrów natryskiwania plazmowego z użyciem palnika plazmowego A60 na grubość i porowatość powłok molibdenowych. Podstawowymi analizowanymi parametrami były: natężenie przepływu gazów plazmotwórczych (wartości natężenia przepływu Ar/H2: 64/7, 67/4, 61/10 NLPM), natężenie prądu palnika (550, 650, 750 A) oraz natężenie podawania proszku (10, 20, 30 g/min). Uzyskane wyniki wskazują, że zastosowanie palnika plazmowego typu A60 pozwala na uzyskanie powłok molibdenowych o porowatości i grubości zbliżonej do tych, które charakteryzują powłoki wytwarzane za pomocą innych podobnych systemów do natryskiwania plazmowego, jednak porowatość uzyskanych powłok molibdenowych jest wyższa od wytwarzanych w innych procesach natryskiwania cieplnego, np. naddźwiękowego HVOF.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Stopy magnezu ze względu na korzystny stosunek niskiej masy do dobrych własności mechanicznych coraz powszechniej są stosowane w przemyśle. Przeszkodę w ich aplikacji może stanowić reaktywność chemiczna magnezu, a więc jego wysoka podatność na korozję. Powłoki natryskiwane cieplnie metodą HVOF (high velocity oxy fuel) pozwalają wytworzyć szczelną barierę pomiędzy materiałem podłoża a środowiskiem, dzięki czemu mogą stanowić skuteczną ochronę stopów magnezu. W artykule przedstawiono wyniki badań mikrostruktury oraz wybranych własności dwóch powłok natryskiwanych przy wykorzystaniu komercyjnych proszków WC-Co i WC-Cr3C2-Ni metodą HVOF na podłożu ze stopu magnezu AZ91. Celem pracy było porównanie mikrostruktury, wybranych własności oraz odporności na korozję wytworzonych powłok. Na podstawie wyników badań mikroskopowych stwierdzono, że powłoki charakteryzują się zwartą mikrostrukturą, a twarde cząstki WC oraz Cr3C2 są równomiernie rozłożone w całej objętości powłoki. Powłoka WC-Co charakteryzuje się ponadto wyższą odpornością korozyjną oraz mikrotwardością, jednak cechuje ją mniejsza wydajność natryskiwania i chropowatość w porównaniu z powłoką WC-Cr3C2-Ni.
EN
Due to the promising ratio of low weight to good mechanical properties, magnesium alloys are more and more widely used in industry. An obstacle in their application may be the chemical reactivity of magnesium, and therefore its high susceptibility to corrosion. Thermal sprayed coatings with the HVOF (high velocity oxy fuel) method allow creating a tight barrier between the base material and the environment, which can effectively protect magnesium alloys. The article presents the results of research on the microstructure and selected properties of two sprayed coatings with the use of commercial WC-Co and WC-Cr3C2-Ni powders using the HVOF method on the substrate made of AZ91 magnesium alloy. The work aimed to compare the microstructure, selected properties, and corrosion resistance of the produced coatings. Based on the results of the metallographic research, it was found that the coatings are characterized by a dense microstructure, and the hard particles of the WC and Cr3C2 are evenly distributed throughout the entire volume of the coating. Also the WC-Co coating is characterized by higher corrosion resistance and microhardness however, it has a lower spray efficiency and roughness compared to the WC-Cr3C2-Ni coating.
W ostatnich latach obserwuje się dynamiczny rozwój laboratoryjnych metod nieniszczących przeznaczonych do badań własności skał. Należy do nich metoda rentgenowskiej tomografii komputerowej (CT), dająca możliwość wizualizacji wewnętrznej przestrzeni porowej skał bez naruszenia ich struktury. W pracy pokazano zastosowanie metody CT w skałach charakteryzujących się znacznym zróżnicowaniem przestrzeni porowej. Zmienność ta związana jest z występowaniem dużej ilości nieregularnie rozmieszczonych porów i kawern oraz szczelin o różnym stopniu wypełnienia. W ramach pracy wykonano obrazowanie przestrzeni porowej wraz z podziałem na porowatość szczelinową i kawernistą dla wybranych fragmentów rdzeni obejmujących wapienie, anhydryty i zlepieńce. Badania przeprowadzono z rozdzielczością 0,130 mm. Na ich podstawie uzyskano wartości porowatości dla metrowych odcinków rdzeni wiertniczych oraz dla wybranych fragmentów rdzenia. W przypadku anhydrytu podział na porowatość związaną z porami (0,18%) i porowatość kawernistą (0,26%) świadczy o stosunkowo dużej zawartości większych pustek w skale, co prawdopodobnie jest związane z rozpuszczaniem soli. Analiza dwóch fragmentów rdzenia wapienia uwidoczniła dużą zmienność struktury przestrzeni porowej. Na porowatość górnego fragmentu składa się, w największym stopniu, porowatość związana z drobnymi pustkami (1,79%). Porowatość pochodząca od kawern to 1,09%, natomiast porowatość szczelinowa stanowi najmniejszy procent porowatości całkowitej i wynosi 0,41%. Porowatość dolnego fragmentu rdzenia jest znacznie niższa. Składają się na nią głównie pory (0,42%) oraz w mniejszym stopniu kawerny (0,25%), natomiast porowatość szczelinowa stanowi zaledwie 0,05%. Porowatość zlepieńca jest bardzo niska (0,29%) i obejmuje głównie drobne pory i kawerny. Zastosowana metoda rentgenowskiej tomografii komputerowej pozwoliła na rozszerzenie charakterystyki przestrzeni porowej w badanych skałach i otrzymanie pełniejszej informacji na temat rozkładu porów, kawern i szczelin w rdzeniach.
EN
In recent years, a dynamic development of non-destructive laboratory methods used in rock measurements has been observed. One of such methods is X-ray computed tomography. It is a very effective method of examining drill cores, enabling the visualization of the internal pore space of rocks without disturbing their structure. This paper shows the application of X-ray computed tomography in rocks characterized by a significant variability of pore space. This variability is related to the presence of a large number of irregularly distributed pores and caverns as well as fractures filled to a various degree with cement or clastic material. In this study, pore space visualization was performed along with the division into fracture and cavernous porosity for selected core sections of limestones, anhydrites and conglomerates. The tests were carried out with a resolution of 0.130 mm. Averaged porosity values were obtained for one meter long sections of drill cores and for selected parts of the cores. In the case of anhydrite, the division into pore-related porosity (0.18%) and cavernous porosity (0.26%) indicates a relatively high content of larger voids in the rock, which is probably related to salt dissolution. Analysis of two limestone core fragments highlighted a large variation in pore space structure. Porosity of the upper fragment is associated mainly with small voids (1.79%). Porosity derived from caverns is 1.09%, while fracture porosity represents the smallest percentage of total porosity at 0.41%. The total porosity of the lower core section is much smaller, consisting mainly of pores (0.42%), to a lesser extent of caverns (0.25%), and fracture porosity accounts for as little as 0.05%. Porosity of the conglomerate is very low (0.29%), consisting mainly of pore-related and cavernous porosity. The method used allowed us to enhance the pore space characterization in the studied rocks and obtain more complete information on the distribution of pores, caverns and fractures in the cores.
Współczynnik ściśliwości przestrzeni porowej skał ma duże znaczenie dla szacowania objętości złóż węglowodorów. Próbki przechowywane w magazynach rdzeni ulegają relaksacji (spowodowanej zmianami ciśnienia i temperatury), co prowadzi do zawyżania mierzonej wielkości współczynnika porowatości w porównaniu z rzeczywistymi warunkami złożowymi. Brak uwzględnienia tego typu zmian w szacowaniu objętości złóż węglowodorów może doprowadzić do niewłaściwych wniosków dotyczących wartości złoża. Celem publikacji jest przedstawienie wpływu ciśnień na współczynnik ściśliwości, a także znaczenia tego współczynnika w badaniach nad porowatością. Ze względu na dotychczasowy brak eksperymentalnych badań współczynnika ściśliwości w Polsce celem pracy było również wskazanie możliwych dalszych kierunków badań pozwalających na lepsze poznanie tego zagadnienia. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań współczynnika ściśliwości dla próbek 14 piaskowców o dobrych parametrach petrofizycznych w różnych ciśnieniach porowych i nadkładu. Analizowane próbki reprezentują piaskowce karpackie (10 próbek) oraz piaskowce dolnej jury Niżu Polskiego (4 próbki). Dla wszystkich próbek oznaczono parametry petrofizyczne, które zostały następnie użyte do sprawdzenia, czy istnieją zależności między nimi a ściśliwością. Badania zmian przestrzeni porowej przeprowadzono na aparacie przystosowanym do pomiarów ściśliwości porowej poprzez zadawanie odpowiednich ciśnień nadkładu i ciśnienia porowego. Pomiary wykonywano dla ciśnienia porowego wynoszącego 300 psi, 1000 psi i 2000 psi przy maksymalnym ciśnieniu nadkładu 7000 psi, a jako medium wypełniającego przestrzeń porową użyto 5-procentowego roztworu NaCl. W wyniku przeprowadzonych badań uzyskano szereg danych dotyczących zmian ściśliwości przestrzeni porowej oraz wyliczono współczynnik ściśliwości Cpc. Wyniki pokazują, że porowatość przeanalizowanych próbek pod wpływem ciśnienia nadkładu zmniejsza się od jednego do kilku procent, a z opracowanych modeli zmian porowatości przy różnych ciśnieniach porowych wynika, że im mniejsza różnica między ciśnieniem nadkładu a porowym, tym mniejsza zmiana porowatości. W artykule wykazano też zależność pomiędzy porowatością a współczynnikiem ściśliwości oraz wskazano kierunek dalszych prac nad tymi zagadnieniami.
EN
The pore volume compressibility is important for estimating the volume of hydrocarbon fields. Samples stored in the core warehouses relax (due to pressure and temperature changes), which leads to overstating the measured value of the porosity factor in comparison to the actual deposit conditions. Failure to take into account such changes in the estimation of the volume of hydrocarbon fields may lead to incorrect conclusions regarding the value of the field. The aim of the publication is to present the influence of pressures on the pore volume compressibility as well as its importance in research on porosity. Due to the lack of experimental studies of the pore volume compressibility in Poland so far, the aim of the work was also to indicate possible further directions of research allowing for a better understanding of this issue. The paper presents the results of the pore volume compressibility tests for samples of 14 sandstones with good petrophysical parameters under different pore and overburden pressures. The analyzed samples represent Carpathian sandstones and Lower Jurassic sandstones of the Polish Lowland. Petrophysical parameters were determined for all samples and then used to check the relationship between them and compressibility. The research on changes in the pore space was carried out using the apparatus adapted to the pore compressibility measurements by assigning appropriate overburden and pore pressure. Measurements were made at pore pressures of 300, 1000 and 2000 psi with a maximum overburden pressure of 7000 psi, and a 5% NaCl solution was used as the pore-filling medium. As a result of the research, a number of data on changes in the compressibility of the pore space was obtained and the compressibility factor Cpc was calculated. The results show that the porosity of the analyzed samples under the influence of the overburden pressure decreases from one to several percent. The developed models of porosity changes at different pore pressures show that the smaller the difference between the overburden pressure and the pore pressure, the smaller the change in porosity. The article shows the relationship between porosity and compressibility of the pore space and indicates the direction of further work on these issues.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Atrakcyjność gospodarcza i turystyczna obszarów lessowych sprawia, że są one intensywnie wykorzystywane w celu realizacji inwestycji budowlanych, zarówno kubaturowych, jak i liniowych. Warunki podłoża budowlanego zbudowanego z utworów lessowych są jednak uznawane za niekorzystne przede wszystkim z powodu dużej wrażliwości na zmiany zawilgocenia. W pracy przedstawiono problematykę procesów deformacyjnych w tych gruntach z uwzględnieniem analizy mikrostrukturalnej. Przeanalizowano zastosowanie wybranych kryteriów pośrednich i bezpośrednich do oceny właściwości zapadowych na przykładzie badania lessów z rejonu Rzeszowa.
EN
The economic and tourist attractiveness of loess areas means that they are intensively used for construction investments, both cubature and linear. However, the conditions of the construction substrate made of loess formations are considered unfavorable mainly due to high sensitivity to changes in moisture. The paper presents the problems of deformation processes in these soils, taking into account the microstructural analysis. The application of selected direct and indirect criteria for the assessment of collapsing properties has been analyzed on the example of loess research in the Rzeszów region.
Purpose: Powder metallurgy (PM) lacks a clear method to analyse the combined carbon content based on metallography visualisation, and this article describes the creation of such a method for powder materials. Design/methodology/approach: Different methods are used to analyse combined carbon within metallurgical samples, and the hardness of components within the automotive industry is related to this question. Findings: The main aim of this paper is to determine if optical microscopy provides a reliable means to assess the combined carbon content. Research limitations/implications: For checking these items, the Optical Microscope will be used, density, hardness of sinter material, and particle size laser analysis of powder for creating the observed compact, and SEM microscope. Practical implications: This investigation provides standardised rules that can be implemented within any material laboratory. Originality/value: The analysis of powder particle size, hardness test, density check, and the investigation of the structure of powder element are presented.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.