Dr inż. Julita Krassowska zdobyła grant Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach XIV edycji konkursu LIDER. Dzięki otrzymanym środkom, czyli kwocie 1 781 075 złotych, będzie mogła powołać i pokierować pracami własnego zespołu badawczego. Już wie, jaki problem przed nim postawi. To stworzenie nowego materiału budowlanego w projekcie pod nazwą „Innowacyjne prefabrykowane płyty chodnikowe i drogowe z betonu z makrowłóknami węglowo-bazaltowymi CB-FRC”.–
Głównym celem projektu jest opracowanie innowacyjnych makrowłókien węglowo-bazaltowych CB-FRC, które będą mogły być zastosowane w formie zbrojenia w płytach chodnikowych i drogowych. Obecnie do tego celu służą pręty stalowe, które jak nietrudno zgadnąć ulegają z czasem korozji. Niemetaliczny materiał do zbrojenia płyt nie tylko wyeliminuje ten problem, ale też zmniejszy grubość płyty drogowej o około 2 cm. W efekcie uzyskamy oszczędności materiałowe i środowiskowe – wyjaśnia dr inż. Julita Krassowska.
Dziś powszechnie stosowanym zbrojeniem w płytach chodnikowych i drogowych są pręty stalowe. W takich konstrukcjach głównym problemem jest korozja zbrojenia. W jej wyniku powstają uszkodzenia i defekty uniemożliwiające dalszą eksploatację elementów betonowych.
Drugi problem ma naturę ekonomiczną. Wśród licznych skutków wybuchu wojny w Ukrainie, jest brak stali na rynku hutniczym. W konsekwencji, koszty budowy wzrosły niemal 5-krotnie. Drożyzna materiałów wstrzymała lub opóźniła wiele prac na budowach, bo inwestorzy niechętnie płacą wyższą cenę za możliwość kontynuowania prac.
– Zbrojenie niemetaliczne w postaci prętów i włókien jest alternatywą dla zbrojenia stalowego. Zaproponowane rozwiązanie, czyli makrowłókna węglowo-bazaltowe CB-FRC oraz pręty bazaltowe, z powodzeniem może być stosowane jako zbrojenie we wszystkich posadzkach przemysłowych. Ale to najprostsza możliwość aplikacyjna. W projekcie chcemy promować stosowanie zbrojenia rozproszonego nie tylko w posadzkach, ale również w elementach konstrukcyjnych – mówi dr inż. Julita Krassowska.
Wybór elementów płytowych niweluje wiele problemów, z którymi borykają się drogowcy. Praca statyczna płyty chodnikowej lub drogowej wiąże się z dwoma stadiami. Pierwszy to transport (element obciążony ciężarem własnym jest poddany na zginanie i uszkodzenie), drugi – praca elementu na podłożu sprężystym (kiedy działają obciążenia użytkowe). Wyeliminowanie korozyjności prętów FRC i ich wymiana na makrowłókna CB-FRC powinna, na co wskazują wyniki badań, pozwolić na zmniejszenie grubości płyty drogowej o ok. 2 cm, a w efekcie na oszczędności materiałowe i środowiskowe. Niezbędne jest jednak opracowanie wytycznych projektowych w prefabrykowanych elementach płytowych. Założenia projektowania konstrukcji włóknobetonowych z udziałem zbrojenia FRP zostaną zweryfikowane na podstawie badań doraźnych, długotrwałych i analiz numerycznych.
Projekt będzie realizowany w zespole eksperckim, składającym się z pracowników Wydziału Budownictwa i Nauk o Środowisku oraz Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej, specjalistów z Politechniki Lubelskiej oraz Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS (Niemcy). Partnerami przemysłowymi są ASTRA – Technologia Betonu i RAK-BUD Raczkowscy spółka komandytowa.
Prace potrwają ok. 3 lata a ich spodziewanym zakończeniem będzie opatentowanie finalnego produktu, czyli płyt chodnikowych i drogowych, a także mieszanki włókien węglowo-bazaltowych CB-FRC użytych do ich produkcji.
– Największym wyzwaniem jest opracowanie makrowłókien o założonych parametrach wytrzymałościowych, przy jednoczesnym zapewnieniu ich konkurencyjności cenowej. Natomiast głęboko wierzę, że z takim zespołem uda się przeprowadzić projekt zgodnie z harmonogramem – mówi dr inż. Julita Krassowska.
W programie LIDER NCBR przyznaje środki młodym naukowcom na stworzenie i prowadzenie własnych zespołów i rozwiązanie konkretnych problemów badawczych. W XIV edycji konkursu finansowanie otrzymało 41 projektów, a łączna kwota finansowania wyniosła: 70 334 420,00 zł.
LIDER to program dla doktorantów, nauczycieli akademickich nie posiadających stopnia doktora oraz doktorów i doktorów habilitowanych, którzy uzyskali stopień naukowy nie wcześniej niż w ciągu ostatnich 7 lat. Jego celem jest poszerzenie kompetencji młodych naukowców w samodzielnym planowaniu prac badawczych oraz zarządzaniu własnym zespołem, podczas realizacji projektów, których wyniki mogą mieć praktyczne zastosowanie i posiadają potencjał wdrożeniowy.
Źródło: Politechnika Białostocka