Aktualności
Sprawy nauki
01 Czerwca
Źródło: www.pollub.pl
Opublikowano: 2022-06-01

Poprawią odporność betonu na obciążenia termiczne

Inteligentny model projektowania kompozytów cementowych, które będą w jak największym stopniu odporne na wysokie temperatury, powstanie na Politechnice Lubelskiej. Dzięki rozwiązaniu łatwiej i szybciej będzie można ocenić stopień degradacji wyrobów cementowych poddanych obciążeniu termicznemu.

Beton jest materiałem powszechnie stosowanym w budownictwie. Powinien zachować dobre właściwości użytkowe w możliwie najdłuższym czasie eksploatacji. Niestety, oddziaływanie podwyższonej temperatury wpływa niekorzystnie na pracę konstrukcji budowlanych poprzez zmianę parametrów fizyko-mechanicznych nagrzanego materiału. Powoduje to wystąpienie w materiale naprężeń i odkształceń objętościowych. To z kolei, wraz ze wzrostem temperatury, wpływa na postępującą degradację materiału. Przywracanie utraconych lub pogorszonych właściwości użytkowych generuje znaczne koszty i utrudnienia w trakcie eksploatacji budynku czy budowli.

Zapobiec temu spróbują naukowcy z Politechniki Lubelskiej we współpracy z kolegami z Uniwersytetu Technologicznego w Lulea w Szwecji.

Zadanie, które stoi przed nami, to opracowanie inteligentnego modelu bazującego na sztucznej sieci neuronowej, do wyznaczania energii pękania termicznie zdegradowanej matrycy cementowej. Aby to zrobić musimy dokładnie zbadać zależności: materiał – obciążenie termiczne – struktura spękań i ich rozwój. Poznanie tych relacji pozwoli w pełni zrozumieć proces degradacji betonu pod wpływem wysokiej temperatury – tłumaczy dr inż. Maciej Szeląg z Katedry Budownictwa Ogólnego na Wydziale Budownictwa i Architektury Politechniki Lubelskiej.

Szybka ocena stopnia degradacji wyrobów cementowych poddanych obciążeniu termicznemu jest istotna ze względu na bezpieczeństwo budynków i innych konstrukcji inżynierskich, które zostały poddane odziaływaniu np. pożaru. Inteligentny model projektowania kompozytów cementowych sprawi, że będą one w jak największym stopniu odporne na wysokie temperatury.

Naukowcy skoncentrują się na zastosowaniu cyfrowej analizy obrazu do charakteryzacji spękań termicznych oraz na określeniu naprężeń inicjujących pękanie w warunkach obciążenia termicznego. Do tego wykorzystają metodę emisji akustycznej. W tym celu powstanie stanowisko badawcze, którego częścią jest specjalnie zmodyfikowany piec wysokotemperaturowy (do 1100 stopni Celsjusza). Piec znajduje się już w laboratorium Wydziału Budownictwa i Architektury PL.

Badania zaplanowano na najbliższe trzy lata. Ich koszt to blisko 600 tys. zł. Środki pochodzą z Narodowego Centrum Nauki w ramach konkursu SONATA.

MK, źródło: PL

 

Dyskusja (0 komentarzy)