Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej przyznał IPPT PAN nowy patent. Twórcami są pracownicy Pracowni Pól Odkształceń Zakładu Mechaniki Doświadczalnej IPPT PAN: Michał A. Glinicki, Maciej Sobczak, Daria Jóźwiak-Niedźwiedzka, Karolina Gibas-Bogusz oraz Mariusz Dąbrowski.
Nazwa patentu: Urządzenie służące do przeprowadzenia pomiaru zmiany długości elementów zawierających kruszywo, w szczególności betonowych, podlegających reakcji alkalia-kruszywo.
Przedmiotem wynalazku jest modyfikacja klasycznego urządzenia służącego do pomiaru długości próbek zapraw i betonów, która zapewnia większą dokładność i powtarzalność pomiarów i jest szczególnie istotna w przypadku podwyższonej temperatury badanych próbek, osiągającej 80°C, charakterystycznej w przypadku badań przyspieszonych reaktywności kruszyw mineralnych w matrycy cementowej w silnie alkalicznym środowisku.
Istotą wynalazku jest zastosowanie materiałów o niskim współczynniku przewodzenia ciepła (α < 2·10-6/K) w elementach urządzenia pomiarowego mających bezpośredni kontakt z próbką o podwyższonej temperaturze oraz wprowadzenie dodatkowej poprzeczki wyposażonej w zabezpieczony przed obrotem pręt pośredni z gniazdem pomiarowym. Zaproponowane rozwiązanie materiałowe bazujące na stopie Inwar, zawierający 54–64% żelaza i 36–46% niklu oraz dodatek węgla i chromu, redukuje błąd wydłużenia generowany przez zmieniającą się temperaturę elementów urządzenia do pomiarów długości po umieszczeniu w nim próbki o podwyższonej temperaturze (do 80°C) w warunkach prowadzenia pomiaru (20±2°C). Dodatkowa poprzeczka wyposażona w zabezpieczony przed obrotem pręt pośredni zwiększa sztywność układu mocującego próbkę w gniazdach pomiarowych i redukuje naprężenie wywierane na czujnik przemieszczenia w kierunku innym niż ruch wzdłuż osi pomiarowej, co skutkuję większą precyzją pomiaru.
Urządzenie jest przeznaczone szczególnie do badań reaktywności alkalicznej kruszyw mineralnych w badaniach przyspieszonych w temperaturze 80°C oraz w przypadku pomiarów wydłużenia próbek zapraw i betonów o wymaganej rozdzielczości pomiaru 0,001 mm i dokładności pomiaru 0,003 mm.
Fot.: Zdjęcie po lewej stronie: Mariusz Dąbrowski z innowacyjnym urządzeniem do pomiarów wydłużenia próbek zapraw i betonu. Zdjęcia po prawej: A) urządzenie z prętem kalibracyjnym z Inwaru i B) urządzenie z betonową próbką
Rys.: Schemat urządzenia do pomiarów wydłużenia próbek zapraw i betonu.
Urządzenie jest złożone z: podstawy (1), kolumny (2), gniazd na czopiki pomiarowe (3) i (6), belki poprzecznej na pręt pośredni zabezpieczony przed obrotem (4), belki poprzecznej (5), czujnika przemieszczenia (7), sprężyny dociskowej (8), pręta kalibracyjnego z oznaczonym końcem (9)
Urządzenie opracowano na potrzeby realizacji projektu badawczego realizowanego z Instytutem Ceramiki i Materiałów Budowlanych Sieci Badawczej Łukasiewicz i wykonano w Centrum Usług laboratoryjnych IPPT.
Dodatkowo, kilkanaście kolejnych urządzeń zakupiły inne laboratoria specjalizujące się w badaniu betonowych obiektów infrastruktury drogowej.
Pomiary, które wykonano tym urządzeniem wykorzystano w licznych publikacjach naukowych zespołu autorskiego i pracy doktorskiej dr inż. Anety Antolik z IPPT PAN.
