Funkcjonalne kompozyty hybrydowe o projektowanych właściwościach
Functional hybrid composites with designed properties
Typ projektu: naukowo-badawczy
Słowa kluczowe: kompozyt hybrydowy projektowane właściwości grodzica hybrydowa monitoring strukturalny monitoring światłowodowy
Słowa kluczowe (angielski): hybrid composite designed properties hybrid geowall structural monitoring fiber optic monitoring
Członkowie konsorcjum: Politechnika Łódzka (Lodz University of Technology) Politechnika Łódzka S I A Pietrucha Instytut Włókiennictwa - Sieć Badawcza Łukasiewicz
Okres realizacji projektu: 1.12.2018 - 28.11.2021
Instytucja finansująca: Narodowe Centrum Badań i Rozwoju
Nazwa programu: Inteligentny Rozwój 2014-2020
Kierownik projektu: Dariusz Bieliński
Wartość dofinansowania: 4 002 779,71 PLN
Wartość projektu: 4 934 523,44 PLN
Rezultatem projektu będzie wdrożenie do działalności Wnioskodawcy innowacji produktowej w postaci znacząco ulepszonego produktu tj. hybrydowych profili geotechnicznych o projektowanych właściwościach, do zastosowań w obszarze inżynierii lądowej i wodnej jako ściany oporowo-pomiarowe. Aby osiągnąć zamierzony cel projektu Wnioskodawca przewiduje przeprowadzenie szeregu prac badawczo-rozwojowych, które skupione będą głównie na następujących obszarach technologicznych: a) Dobór odpowiedniego wzmocnienia (zbrojenia i kompatybilizatora) oraz optymalizacja wzajemnej współpracy i trwałości materiałów stosowanych w kompozycie hybrydowym, ich wytrzymałości zarówno na granicy faz jak i w całej strukturze, dzięki czemu kompozyt w skali przemysłowej uzyska właściwości mechaniczne polepszone co najmniej o: • 35% w stosunku do wartości modułu Younga dla profilu GWF700 (grodzica PCW wzmacniana hybrydowym włóknem szklanym), która wynosi 4,3 GPa • 25% w stosunku do wartości maksymalnego momentu gnącego dla GWF700, która wynosi 56 kNm/m Uzyskanie wskazanych właściwości mechanicznych rozszerzy znacznie granicę stosowalności grodzic na bazie PCW i umożliwi zastosowanie innowacyjnej grodzicy hybrydowej, nazwanej na potrzeby niniejszego projektu 700FR++, do budowy ścian oporowych o wysokości do 3 m ponad powierzchnią gruntu. b) Dobór odpowiedniego systemu monitorowania naprężeń grodzicy oraz technologii integracji włókien światłowodowych z kompozytem, dzięki czemu możliwe będzie wyposażenie produktu w nowoczesne funkcjonalności związane ze stałym monitoringiem strukturalnym. Wyposażenie produktu w innowacyjne cechy i funkcjonalności nastąpi bez szkody dla podstawowych zalet grodzic winylowych takich jak m.in. stosunkowo niski ciężar, odporność na korozję i działanie większości substancji chemicznych. Dzięki temu rezultat projektu będzie stanowił realną alternatywę dla lekkich grodzic stalowych, które obecnie wykorzystywane są do budowy ścian oporowych przekraczających 1,5m.
The result of the project will be the implementation of the product innovation in the form of a significantly improved product, ie hybrid geotechnical profiles with designed properties, for applications in the area of civil engineering as retaining and measuring walls. To achieve the intended goal of the project, the Applicant envisages carrying out a number of research and development works, which will focus mainly on the following technological areas: a) Selection of appropriate reinforcement (reinforcement and compatibilizer) and optimization of mutual cooperation and durability of materials used in the hybrid composite, their strength both at the interface and in the whole structure, thanks to which the composite on the industrial scale will obtain mechanical properties improved at least by: • 35% in relation to the Young's modulus for the GWF700 profile (a PVC sheet pile reinforced with hybrid glass fiber), which is 4.3 GPa • 25% in relation to the maximum bending moment for GWF700, which is 56 kNm/m Obtaining the indicated mechanical properties will greatly extend the limit of applicability of PVC-based sheet piles and enable the use of an innovative hybrid sheet named 700FR ++ for the purposes of this project to build retaining walls up to 3 m high above the ground surface. b) Selection of an appropriate sheet piles stress monitoring system and technologies of integration of optical fiber with composite, thanks to which it will be possible to equip the product with modern functionalities related to constant structural monitoring. Equipment of the product with innovative features and functionality will occur without damaging the basic advantages of vinyl sheet piling such as relatively low weight, corrosion resistance and most chemicals. As a result, the project result will be a viable alternative to light steel sheet piles, which are currently used to build retaining walls in excess of 1.5m.
Powrót