Ekologiczny kompozyt ścienny betonowo-gumowy

Abstract

Przedstawiono analizę numeryczną wpływu impulsu siły działającej na ścianę wykonaną z bloczków betonowych z gumowymi wkładkami. Bloczek betonowy ma zatopione w trakcie realizacji procesu technologicznego wkładki gumowe o odpowiednio dobranym kształcie. Dzięki temu ściana posiada właściwości umożli-wiające redukcję impulsu siły działającej prostopadle do jej powierzchni. Impuls siły powoduje powstanie fal mechanicznych, których propagację można zaobserwować, analizując rozkład naprężeń w przekroju poprzecznym ściany. Mierząc wartości naprężeń na powierzchniach czołowych rozpatrywanego modelu ściany, można ocenić skuteczność zastosowanego rozwiązania w porównaniu do ściany bez gumowych wkładek. Analizę numeryczną wykonano w programie ADINA.Słowa kluczowe: materiał hipersprężysty, Mooney-Rivlin, kompozyt, MES, Adina WPROWADZENIE W obecnych czasach kompozyty są powszechnie stosowane ze względu na lepsze właściwości mechaniczne. Do najpopularniejszych materiałów wykorzystywanych w kompozytach używanych w budownictwie należą beton oraz stal. Materiały te w połączeniu ze sobą znacznie efektywniej przenoszą naprężenia ściskające i rozciągające. Istotne w rozwiązaniach konstrukcyjnych są również kompozyty oparte na połączeniu stali z gumą, stosowane np. na łożyska stalowo--gumowe. Pozwalają one na redukcję drgań powstałych w następstwie ruchu koło-wego (drogowego lub szynowego). We współcześnie stosowanych rozwiązaniach technologiczno-materiałowych dotyczących kompozytów tylko niewielka ilość badań dotyczy połączenia betonu i gumy.Za prekursorów badań materiałów gumowych uważa się Mooneya oraz Rivlina, którzy opracowali matematyczny model opisu gumy [1,2]. Dalsze badania gum prowadził Zahorski, przedstawiając zmodyfikowany opis zachowania się gumy pod wpływem przyłożonych obciążeń [3,4]. Badania propagacji fali w kompozytowych materiałach warstwowych zostały omówione w pracy [5]. Modelowanie zjawisk falowych w materiałach hipersprężystych Mooneya-Rivlina z wykorzystaniem programów opartych o MES rozpatrywano w pracach [6,7].W niniejszym opracowaniu dokonano analizy numerycznej ściany z elementów kompozytowych wykonanych z bloczków betonowych z gumowymi wkładkami, które zostały połączone między sobą za pomocą spoin cementowych. Analiza

An Innovative Absorption Propagation System Hollow Block Made of Concrete Modified with Styrene–Butadiene Rubber and Polyethylene Terephthalate Flakes to Reduce the Propagation of Mechanical Vibrations in Walls

“…An APS (absorption propagation system) block is a cuboid with dimensions of A × B × C, which are 490 × 240 × 240 mm, respectively, with curvilinear through-holes and locks, according to Figure 1 . The shape and construction of the new type of concrete wall hollow block are protected by patent PL 235427 B1 [ 67 ]. The actual dimensions and dimensional deviations were determined based on the standards in [ 68 , 69 ].…”

“…Contemporary concrete mix designs take into account waste management [ 8 , 12 , 15 , 16 , 17 ] and the use of “substitutes” that could replace some of the components needed to produce a cement matrix composite material. This is an important aspect of sustainable building [ 18 ]. Environmental protection is an important issue that should be taken into account in scientific studies.…”

“…The paper discusses a new type of concrete hollow wall block [ 67 ], which allows for an effective reduction in the mechanical vibrations inside the block. The efficiency of reducing the mechanical vibrations in this solution is ensured by a properly shaped support frame in the block made of concrete modified with recycled materials, as well as curvilinear through-holes and locks.…”

Guma I Politereftalan Etylenu Z Recyklingu – Składniki Materiałów Budowlanych

“…Materiały budowlane wykorzystywane w sektorze budownictwa mieszkaniowego i przemysłowego są poddawane ciągłym, szerokim modyfikacjom, mającym na celu znalezienie bardziej nowoczesnych, energooszczędnych, tańszych czy dających szersze możliwości zastosowań w różnych dziedzinach budownictwa [1]. Mając na celu dbałość o ochronę środowiska, prawidłowo prowadzoną gospodarkę odpadami oraz komfort życia ludzkiego, prowadzone są poszukiwania w kierunku nowych rozwiązań dla materiału budowlanego wykonanego na bazie surowca pozyskanego z recyklingu.…”

Reduction of mechanical interactions with the use of a rubber composite

“…Building materials commonly used in residential and industrial construction are subject to constant changes, aimed at finding more and more modern, energy-efficient and inexpensive construction and material solutions that give greater possibilities of application in various construction areas [1]. Considering environmental protection, proper management of waste management, as well as the comfort of human life, search is being carried out in the area of new ways to obtain a building material made on the basis of raw materials obtained from recycling.…”