Dr inż. Maciej Szeląg z Katedry Budownictwa Ogólnego Politechniki Lubelskiej opracuje inteligentny model projektowania kompozytów cementowych, które będą w jak największym stopniu odporne na wysokie temperatury. Dzięki temu łatwiej i szybciej będzie można ocenić stopień degradacji wyrobów cementowych poddanych obciążeniu termicznemu. Jest to ważne ze względów bezpieczeństwa budynków i innych konstrukcji inżynierskich, które zostały poddane odziaływaniu np. pożaru. W badaniach będą uczestniczyli także naukowcy z Uniwersytetu Technologicznego w Lulea w Szwecji.

Prace potrwają 3 lata. Ich koszt to blisko 600 tys. zł. Środki pochodzą z Narodowego Centrum Nauki w ramach programu SONATA-17.

Beton jest powszechnie stosowanym materiałem w budownictwie, który 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. Co 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.

 – 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 – mówi Maciej Szeląg.

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 11000C). Piec znajduje się już w laboratorium Wydziału Budownictwa i Architektury PL.

Źródło: Politechnika Lubelska