Open Access (Artykuł w pliku PDF)
The influence of eliptical distribution of radial seismic velocity on building technical safety
dr hab. inż. Tadeusz Chrzan, prof. Poltegor Instytut, Instytut Górnictwa Odkrywkowego Poltegor
ORCID: 0000-0002-5424-7311
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.05.04
Artykuł przeglądowy
Streszczenie. W artykule przedstawiono wyniki analizy warunków eliptycznego rozkładu drgań sejsmicznych generowanych podczas robót strzałowych. Podano skalę szkodliwości prędkości drgań. Bezpieczeństwo techniczne budynku w strefie drgań sejsmicznych określono prędkością drgań zawartą w II strefie skali wpływów dynamicznych [SWD I]. Udowodnioną w artykule tezą jest, że w przypadku eliptycznych i kołowych rozkładów prędkości drgań w urabianiu skał za pomocą materiałów wybuchowych [MW], istnieje kierunkowość składowej poziomej prędkości drgań Vx promieniowych. Wartość prędkości drgań zależy od kąta kierunkowego „α” pomiędzy linią otworów strzałowych a linią łączącą środek powierzchni urabianego za pomocą MW bloku skalnego z miejscem pomiaru. Eliptyczne kształty krzywych uzyskanych podczas urabiania MW złoża bazaltowego, zależne od wartości kąta kierunkowego pomiarów, porównano z kształtem kołowych krzywych prędkości Vx.
Słowa kluczowe: drgania gruntu; drgania sejsmiczne; kołowy rozkład drgań.
Abstract. The article presents the results of ananalysis of the conditions for the elliptical distribution of seismic vibrations generated during blasting. The scale of harmfulness of the vibration velocity is given. The technical safety of a building in the area of seismic vibrationswas defined by the vibration velocity included in zone II of the influence scale of the dynamic impact scale [SWD I]. The thesis proved in this paper is that in case of elliptical and circular vibration velocity distributions in explosive rock excavation [MW], there is a directionality of the horizontal component of the vibration velocity Vx radial. The value of the vibration velocity depends on the directional angle „α” between the line of blast holes and the line connecting the centre of the surface of the rock block excavated with the BM to the place of measurement. The elliptical shapes of the curves obtained during themining BMof the basalt deposit, which depend on the value of the directional angle of themeasurements,were comparedwith the shape of the circular velocity curvesVx.
Keywords: ground-borne vibrations; seismic vibrations; circular distribution of vibrations.
Literatura
[1] Opracowanie. Określenie promienia strefy bezpiecznej względem drgań parasejsmicznych dla złoża bazaltu. Inst. Górnictwa Odkr.-Poltegor. Wrocław, 2015.
[2] Chrzan T. Akustyka inżynieryjna w ochronie środowiska przy urabianiu surowców skalnych materiałem wybuchowym, Poltegor Instytut, Wrocław, 2021.
[3] Stan-Kleczek J. Wpływ spękań na anizotropię prędkości fal sejsmicznych w wybranych masywach skalnych. Zastosowanie metod statystycznych w badaniach naukowych. StatSoft Polska, www.statsoft.pl/czytelnia.html, dostęp 14.10 2012.
[4] PN-B-02170:2016-12 Skala wpływów dynamicznych.
[5] Biegus A. Probabilistyczna analiza konstrukcji stalowych. WN PWN, Warszawa – Wrocław 1999.
[6] Gwóźdź M, Machowski A. Wybrane badania i obliczenia konstrukcji budowlanych metodami probabilistycznymi. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2011.
[7] Kowal Z. Bezpieczeństwo konstrukcji w świetle teorii niezawodności. Archiwum Inżynierii Lądowej. 1967; 4.
[8] Kuchta K, Tylek I, Rawska-Skotniczny A. Niezawodności obiektów budowlanych. Builder science i bezpieczeństwo konstrukcji. Builder I. 2019.
[9] Murzewski J. Wprowadzenie do teorii bezpieczeństwa konstrukcji. WN PWN, Warszawa 1963.
[10] Tylek I, Kuchta K. Ocena istniejących konstrukcji metalowych przed i po wzmocnieniu. XXXI Ogólnopolskie Warsztaty Pracy Projektanta Konstrukcji, Szczyrk 2016.
[11] Gulvanessian H, Calgaro J-A, HolickyM. Designers Guide to EN 1990. Eurocode: Basis of structural design, Thomas Telford, London 2002.
[12] Lewicki B, Żurański JA. Obciążenie śniegiem w nowych normach polskich. Wiadomości Projektanta Budownictwa. 2007; 1.
Przyjęto do druku: 08.03.2023 r.
Materiały Budowlane 05/2023, strona 14-17 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Tunnel lining design using convergence confinement method
dr inż. Mateusz Blajer, AGH w Krakowie, Wydział Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami
ORCID: 0000-0001-7748-470X
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.05.03
Studium przypadku
Streszczenie. W artykule przedstawiono wykorzystanie metody kontroli konwergencji do weryfikacji obudowy tunelu drążonego w warunkach fliszu karpackiego. Bazuje ona na obliczeniach numerycznych MES lub MRS i stanowi rozwinięcie metod analitycznych i seminumerycznych, które wykorzystywano w początkach jej stosowania. Dzięki użyciu modeli MES lub MRS możliwe jest odwzorowanie tak skomplikowanego ośrodka, jakim jest flisz karpacki i jego (w większości przypadków) asymetrycznego oddziaływania. Obecnie jedynie przestrzenne modele MES i MRS przewyższają opisywaną metodę pod względem możliwości obliczeniowych.
Słowa kluczowe: metoda kontroli konwergencji; projektowanie obudowy tunelu; GRC; LDP; MES; MRS.
Abstract. The paper presents the use of the convergence confinementmethod for designing and verifying the tunnel lining in the conditions of the Carpathian flysch. It is based on numerical calculations using FEM or FDM and it is a development of the analytical and semi-analytical methods that were used at the beginning of its application. By using FEM or FDMmodels, it is possible to reproduce such a complex medium as the Carpathian flysch and its (mostly asymmetric) actions. Currently, only spatial FEM and FDM models exceed the described method in terms of computational capabilities.
Keywords: convergence confinement method; tunnel lining design; GRC; LDP; FEM; FDM.
Literatura
[1] Tajduś A, Cała M, Tajduś K. Geomechanika w budownictwie podziemnym. Projektowanie i budowa tuneli. 1 ed. Kraków: Wydawnictwa AGH; 2012.
[2] Carranza-Torres C, Fairhurst C. The elasto-plastic response of underground excavations in rock masses that satisfy the Hoek-Brown failure criterion. Int. J. Rock Mech. Min. 1999; https://doi. org/10.1016/S0148-9062 (99) 00047-9.
[3] Fama MED. Numericalmodeling of yield zones in weak rock. In: Fairhurst C, editor. Comprehensive rock engineering. Vol. 2. Oxford: Pergamon, 1993, pp. 49 – 75.
[4] Lee YK, Pietruszczak S. A new numerical procedure for elasto-plastic analysis of a circular opening excavated in a strain-softening rock mass. Tunn. Undergr. Space Technol. 2008; https://doi. org/10.1016/j. tust. 2007.11.002.
[5] Chern JC, Shiao FY, Yu CW.An empirical safety criterion for tunnel construction. In: Ou C-D, Huang T-H, editors. Proceedings of theRegional Symposium on Sedimentary Rock Engineering. Taipei: Public Construction Commission; 1998, pp. 222 – 227.
[6] Panet M, Sulem J. Le calcul des Tunnels par la Methode de Convergence-Confinement. 1st ed. Paris: Presses de l’Ecole Nationale des Ponts et Chausse; 2021.
[7] Unlu T., Gercek H., Effect of Poisson’s ratio on the normalized radial displacements occurring around the face of a circular tunnel. Tunn.Undergr. Space Technol. 2003; https://doi. org/10.1016/S0886- -7798 (03) 00086-5.
[8] Vlachopoulos N, Diederichs MS. Improved Longitudinal Displacement Profiles for Convergence ConfinementAnalysis of Deep Tunnels. RockMech Rock Eng. 2009; https://doi.org/10.1007/s00603- -009-0176-4.
[9] Lunardi P. Design and Construction of Tunnels. Analysis of Controlled Deformations in Rock and Soils (ADECO-RS). 1st ed. Berlin: Springer; 2008.
[10] Marinos P., Marinos V., Hoek E. Geological Strength Index (GSI).Acharacterization tool for assessing engineering properties for rock masses. Underground Works under Special Conditions In: RomanaMeditor. UndergroundWorks under Special Conditions: Proceedings of the ISRMWorkshopW1. Boca Raton, Florida: CRC Press; 2007. pp. 13 – 21.
[11] Bieniawski Z. Engineering Rock Mass Classifications: A Complete Manual for Engineers and Geologist in Mining, Civil and Petroleum Engineering. 1st ed. New York: Wiley; 1989.
[12] Hoek E, Carranza-Torres C, Diederichs M, Corkum B. The 2008 Kersten Lecture: Integration of geotechnical and structural design in tunnelling. In: Proceedings University of Minnesota 56th Annual Geotechnical Engineering Conference Minneapolis: University of Minnesota; 2008.
Przyjęto do druku: 28.03.2023 r.
Materiały Budowlane 05/2023, strona 10-13 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
The influence of varied composition of the geopolymer composite on the adhesion with asphalt composite
mgr inż. Krzysztof Granatyr, RAK-BUD Raczkowscy Sp.K.
prof. dr hab. inż. Michał Bołtryk, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0003-2468-8324
dr inż. Katarzyna Kalinowska-Wichrowska, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0003-1760-3943
mgr inż. Paweł Szeligowski
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.05.02
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. W artykule przedstawiono badania wpływu zróżnicowanego składu kompozytu geopolimerowego na adhezję z kompozytem asfaltowym. Zmiennymi w planie eksperymentu były zawartość zaprawy geopolimerowej, stężenie molowe NaOH oraz grubość warstwy ochronnej kompozytu geopolimerowego. Przyjęto stałe warunki dojrzewania. Otrzymane wyniki wskazują na bardzo dobre właściwości kompozytu zespolonego niezależnie od badanych czynników.
Słowa kluczowe: kompozyty geopolimerowe i asfaltowe; przyczepność międzywarstwowa; cienkie warstwy ochronne.
Abstract. The article presents the research on the influence of the variable composition of the geopolymer composite on the adhesion with the asphalt composite. The variables in the experiment plan were the content of the geopolymermortar, themolar concentration of NaOH and the thickness of the protective layer made of the geopolymer composite. Constant maturation conditions were assumed. The obtained results indicate very good properties of the composite regardless of the tested variable.
Keywords: geopolymer and asphalt composites; interlayer adhesion; thin protective layers.
Literatura
[1] Diagnostyka stanu nawierzchni i wybranych elementów korpusu drogi – wytyczne stosowania, Załącznik L1: Katalog uszkodzeń w systemie automatycznej oceny nawierzchni asfaltowych, GDDKiA, 2019.
[2] Mohiud Dina I, Shafi Mir M, Adnan Farooq M. Effect of Freeze-Thaw Cycles on the Properties of Asphalt Pavements in Cold Regions:AReview, Transportation Research Procedia. 2020; 48: 3634 – 3641.
[3] Wutke M. Przyczyny uszkodzeń warstw asfaltowych nawierzchni, lokalizacja osłabionych miejsc za pomocą systemu GPR, Drogownictwo. 2017; 12: 401 – 406.
[4] Mikuła J. i in. Rozwiązania proekologiczne w zakresie produkcji. Nowoczesne materiały kompozytowe przyjazne środowisku. Politechnika Krakowska.
[5] Chuczun A, Rakowski B, Gosk E, Kalinowska- Wichrowska K. Podstawowe właściwości geopolimerów z dodatkiem odpadu ceramicznego. Materiały Budowlane. 2022. DOI: 10.151999/33.2022.08.14.
[6] Bołtryk M, Stankiewicz N. Thin Protective Layers Made out of Special Concretes. 2017.
[7] Sumanth Kumar B, Rama Seshu D. Cement Wapno Beton. 2021; 26 (1): 3 – 11.
[8] Bołtryk M, Granatyr K, Stankiewicz N. Ecological aspects in the aplication od geopolymer composites on road surfaces. Ekonomia i Środowisko. 2019; 1: 193 – 202.
[9] Jaskuła P. Sczepność warstw asfaltowych w wielowarstwowych układach nawierzchni drogowych, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2018.
[10] Haiwei Z, Bowei S, Yongxiang L, Yanli L. Adhesive property and road performance of asphalt overlay with geotextile interlayer, Hindawi, Volume 2022.
[11] Guide for Roller-Compacted Concrete Pavements, the National Concrete Pavement Technology Center at Iowa State, University’s Institute for Transportation, funding from Portland Cement Association, August 2010.
[12] PN-EN 450-1:2012 Popiół lotny do betonu – Część 1:Definicje, specyfikacje i kryteria zgodności.
[13]WT-2 2014 – Część I. Mieszanki mineralno--afaltowe.Wymagania techniczne,GDDKiA, 2014.
[14] PN-EN 12697-31:2019-03Mieszanki mineralno- asfaltowe – Metody badań – Część 31: Przygotowanie próbek w prasie żyratorowej.
[15] Instrukcja laboratoryjnego badania sczepności międzywarstwowej warstw asfaltowych wg metody Leutnera i wymagania techniczne sczepności, GDDKiA, Katedra Inżynierii Drogowej Politechniki Gdańskiej, Wersja z dnia 31.08.2014.
[16] PN-EN 12390-3 Badania betonu – Część 3: Wytrzymałość na ściskanie próbek do badań.
[17] PN-B-06714-23:1984 Kruszywa mineralne – Badania – Oznaczanie zmian objętościowych metodą Amslera.
[18] PN-EN 13286-51 Mieszanki niezwiązane i związane spoiwem hydraulicznym – Część 51: Metoda dla przemysłowego badania próbek związanych spoiwem hydraulicznym za pomocą zagęszczania młotem wibracyjnym.
[19] Raczkiewicz W. Skurcz betonu – cechy istotne ze względu na projektowanie konstrukcji z betonu, Przegląd Budowlany. 2012; 2.
Przyjęto do druku: 20.04.2023 r.
Materiały Budowlane 05/2023, strona 5-9 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Mechanical performance and structure of hemp concrete exposed to high temperature
prof. dr hab. inż. Elżbieta Horszczaruk, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
ORCID: 0000-0003-0840-5048
mgr inż. Piotr Rychtowski, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie,Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej
ORCID: 0000-0002-7317-3012
prof. dr hab. inż. Paweł Łukowski, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0002-4636-1034
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.05.01
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. W artykule przedstawiono analizę wpływu wysokiej temperatury na wytrzymałość mechaniczną i strukturę betonów konopnych. Jako kruszywo zastosowano paździerze konopne. Ich udział objętościowy w betonach był stały – współczynnik spoiwo/konopie wynosił 1,3. Betony wykonano przy użyciu trzech różnych spoiw: wapiennego, cementowo-wapiennego i cementowego. Program badawczy obejmował badania wytrzymałości na ściskanie i ubytku masy próbek betonów konopnych po wygrzewaniu w piecu do temperatury 450°C.Wykonano również analizę termograwimetryczną paździerzy i badanych betonów. Wykazano, że wytrzymałość betonów konopnych w temperaturze 450°C i wyższej zależy od zastosowanego spoiwa.
Słowa kluczowe: beton konopny; paździerze konopne; wysoka temperatura; wytrzymałość na ściskanie.
Abstract. The paper presents an analysis of the influence of high temperature on the mechanical strength and structure of hemp concrete. Hemp shives were used as an aggregate. The volumetric content of the hemp shoves in concrete was constant; the binder-to-hemp shives ratio was 1.3. Concrete specimens were prepared using three types of binders: lime, cement-lime and Portland cement. The research program covered testing the concrete’s compressive strength and mass loss after heating up to 450°C. The thermogravimetric analysis of the hemp shives and tested concrete specimens have also been carried out. It has been demonstrated that the hemp concrete’s strength at the temperature up to 450°C depends on the binder used.
Keywords: hemp concrete; hemp shiv; high temperature; compressive strength.
Literatura
[1] Wielgusz K. U prawa konopi włóknistych i oleistych. CentrumDoradztwaTechnicznegowBrwinowie,2020.
[2] Sassoni S,ManziA,MotoriM,MontecchiM,Canti M. Novel sustainable hemp-based composites for application in the building industry: physical, thermal andmechanical characterization. Energy Build. 2014; https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2014.03.033.
[3] Diquélou Y, Gourlay E, Arnaud L, Kurek B. Impact of hemp shiv on cement setting and setting: influence of the extracted components from the aggregates and study of the interfaces with the inorganic matrix. CemConcr Compos. 2015; https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp. 2014.09.004.
[4] Elfordy S, Lucas F, TancretF, ScudellerY. Goudet L.Mechanical and thermal properties of lime and hemp concrete („hempcrete”) manufactured by a projection process. ConstrBuild Mater. 2008; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2007.07.016.
[5] Glé P, Gourdon E,Arnaud L.Acoustical properties ofmaterialsmade of vegetable particles with several scales of porosity. Appl. Acoust. 2011; https://doi.org/10.1016/j.apacoust. 2010.11.003.
[6] Brzyski P, GładeckiM, RumińskaM, Pietrak K, Kubiś M, Łapka P. Influence of Hemp Shives Size on Hygro-Thermal and Mechanical Properties of a Hemp-Lime Composite. Materials. 2020; https://doi.org/10.3390/ma13235383.
[7] Hirst EAJ, Walker P, Paine KA, Yates T. Characteristics of low-density hemp-limebuilding materials. Proceedings of the Institution of Civil Engineers – ConstructionMaterials. 2012; https://doi. org/10.1680/coma.1000021.
[8] Collet F, Chamoin J, Pretot S, Lanos C. Comparison of the hygric behaviour of three hemp concretes. Energy Build. 2013; https://doi. org/10.1016/j. enbuild. 2013.03.010.
[9] Klementowski I, Pochwała S, Król A. Beton konopny do zastosowania w zrównoważonym budownictwie. MateriałyBudowlane. 2020: 12, 16-17.
[10] Balciunas G, Pundiene I, Boris R, Kairyte A, Zvironaite J, Gargasas J. Long-term curing impact on properties, mineral composition and microstructure of hemp shive-cement composite. Constr Build Mater. 2018; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2018.08.126.
[11] Balciunas G, Pundiene I, Lekunaite-Lukosiune L, Vejelis S, Korjakins A. Impact of hemp shives aggregate mineralization on physical-mechanical properties and structure of composite with cementitious binding material. Ind. Crops Prod. 2015; https://doi.org/10.1016/j.indcrop. 2015.09.011.
[12] Diquéloua Y, Gourlay E, Arnaud L, Kurek B. Influence of binder characteristics on the setting and hardening of hemp lightweight concrete. Constr Build Mater. 2016; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2016.02.138.
[13] Baduge SK,Mendis P, SanNicolasR,NguyenK., HajimohammadiA. Performance of lightweight hemp concretewith alkali-activated cenosphere binders exposed to elevated temperature.ConstrBuildMater. 2019; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2019.07.069.
[14] Gourlay E, Glé P, Marceau S, Foy C, Moscardelli S. Effect of water content on the acoustical and thermal properties of hemp concretes. Constr BuildMater. 2017; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2016.11.018.
[15] PN-EN 13791: 2019. Ocena wytrzymałości betonu na ściskanie w konstrukcjach i prefabrykowanych wyrobach betonowych.
[16] Delhomme F, Prud’hommeE, JulliotC,GuillotT, Amziane S, Marceau S. Effect of hemp on cement hydration:Experimental characterization of the interfacial transition zone. Results in Chemistry. 2022; https://doi.org/10.1016/j.rechem.2022.100440.
[17] RILEM Technical Committees 129-MHT. Test methods formechanical properties of concrete at high temperatures, Part 1: Introduction, Part 2: Stress–strain relation, Part 3: Compressive strength for service and accident conditions. Mater Struct. 1995; 28.
[18] PN-EN 826:2013.Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie – Określanie zachowania przy ściskaniu.
[19] Amziane S, Collet F, Lawrence M. Recommendation of the RILEMTC 236-BBM: Characterisation testing of hemp shiv to determine the initialwater content, water absorption, dry density, particle size distribution and thermal conductivity. Mater Struct. 2017: https://doi.org/10.1617/s11527-017-1029-3.
[20] Le Troedec M, Sedan D, Peyratout C, Bonnet JP, SmithA,GuinebretiereR,GloaguenV,Krausz P. Influence of various chemical treatments on the composition and structure of hemp fibres.Composites: PartA. 2008; https://doi.org/10.1016/j.compositesa. 2007.12.001.
[21] Balcerowiak W. Phase analysis of high-calcium lime by TG. J. Therm. Anal. Calorim. 2000; https://doi.org/10.1023/A:1010168401224.
Przyjęto do druku: 14.04.2023 r.
Materiały Budowlane 05/2023, strona 1-4 (spis treści >>)
Materiały Budowlane 05/2023, Okładka IV (spis treści >>)
Wejdź na stronę www.visbud.com
Materiały Budowlane 05/2023, Okładka III (spis treści >>)
Wejdź na stronę www.fakro.pl
Materiały Budowlane 05/2023, Okładka II (spis treści >>)
Wejdź na stronę
www.grupapsb.com.pl
mrowka.com.pl
Materiały Budowlane 05/2023, Okładka I (spis treści >>)
Start 
