Prof. dr hab. inż. Marian Abramowicz, prof. zw. Szkoły Głównej Służby Pożarniczej Kierownik Katedry Bezpieczeństwa Budowli
Warszawa 22.06.20 lOr
R E C E N Z J A
rozprawy doktorskiej mgr inż. Bernarda Kotali
p.t.
Badania właściwości i efektywności elementów
betonowych zbrojonych tekstyliami wysokiej wytrzymałości
1. PODSTAWA FORMALNA OPRACOWANIA RECENZJI
Podstaw ą form alną o p raco w an ia recenzji jest U chw ała Rady Wydziału Budownictwa Politechniki Śląskiej z dnia 24 m aja 2010 roku.
2. PRZEDMIOT RECENZJI
Przedmiotem recenzji jest rozpraw a doktorska o p raco w an a w Katedrze Inżynierii Budow lanej przez mgr inż. Bernarda Kotalę.
Promotorem w przewodzie doktorskim jest prof. dr inż. Andrzej Ajdukiewicz.
3. OCENA CELOWOŚCI PODJĘCIA TEMATU
W ykorzystanie włókien tekstylnych jako zbrojeń elem entów z betonu, od kilku lat znajduje o d b icie w p ub likacjach naukow ych i referatach na konferencjach zagranicznych i krajow ych.
W przedstawionym w recenzow anej p racy ujęciu, dysertację można uznać jako pionierską w naszym kraju.
Tem atyka dysertacji m a w alory oryginalności, a zrealizow ane b ad ania pozwoliły na uzyskanie pozytyw nych rezultatów, o w artości naukowej i rokuje w przyszłości możliwości ap likacyjn e.
Biorąc pod uw ag ę powyższe stwierdzenia z pełnym przekonaniem potwierdzam celo w o ść p o d jęcia tem atu.
4. CHARAKTERYSTYKA TREŚCI ROZPRAWY ORAZ WSTĘPNA JEJ OCENA
Podstaw ow a czę ść p racy liczy 172 strony, łączn ie w wykazem ważniejszych o znaczeń. Treść została podzielona na 12 rozdziałów. Tekst został zilustrowany przejrzyście i efektow nie graficznie 208-ma rysunkami. Bibliografia zaw iera 70 pozycji naukow ych, w zd ecyd ow anej większości obcojęzycznej oraz 6 pozycji norm.
Rozdział 1.
W prowadzenie; zaw iera krótkie u jęcie historycznego rozwoju kompozytów betonow ych. Na tym tle można przyjąć, że pierwowzorem teksbetu był siatkobeton. W końcow ej części tego rozdziału sform ułowany jest ce l ogólny i charakterystyka p racy.
Rozdział 2.
Teksbet jako kom pozyt; zaw iera podstaw ow e inform acje literaturowe d o tyczące istoty oraz w łaściw ości teksbetu.
Poza inform acjam i literaturowym i p o d an e zostały, o p raco w an e przez doktoranta składy m ieszanek betonow ych, jako m atrycy kompozytu. Inform acje d o ty czą ce m ieszanek betonow ych, przewidzianych w b ad aniach w łasnych powinny b yć zam ieszczone raczej rozdziale następnym (3).
Rozdział 3.
stanowi bardzo syntetyczne (na 4 stronach) ujęcie program u b ad ań w łasnych. W rzeczywistości oprócz program u, zaw iera również inform acje o realizacji b a d a ń .
Rozdział 4.
Zbrojenie - b a d a n ia kontrolne; poza ogólnym om ówieniem stosow anych siatek zbrojenia, podano przede wszystkim wyniki b ad ań w łasnych, łączn ie z interesującą a n a lizą
Rozdział 5.
jest podstaw ow ym rozdziałem dysertacji. Podstaw ą do szczegółow ego programu b ad ań były przeprowadzone w cześniej b ad an ia w stępne. Wyniki tych b ad ań zostały wykorzystane do program u b ad an głów nych. W podrozdziale 5.2 przedstawiono program , opis w ykonania elem entów
próbnych oraz wyniki b a d a ń . Dyskusyjny, zdaniem recenzenta jest
realizow any przebieg o b ciążenia płyty. Poprzedzanie w łaściw eg o
o b ciążen ia, trzykrotnym obciążeniem i odciążeniem , m ogło m ieć w pływ na w artość i ch a ra k te r zniszczenia.
W drugiej części rozdziału, doktorant bardzo przejrzyście przedstawił uzyskane wyniki b ad ań i dokonał ich analizy. Dotyczy to w szczególności podrozdziału 5.2.9. Porównanie wyników i wnioski z b ad an doraźnych.
Bardzo istotne jest stwierdzenie, że w przypadku płyt zbrojnych siatkam i z włókien PVA i z włókien w ęg lo w ych, po zarysowaniu następuje gw ałtow ny spadek sztywności takich elem entów .
rozpoznawcze. Biorąc pod uw ag ę przew idyw ane zastosowanie w praktyce, stanow ią one również w artościow y elem ent p racy. Słab a stroną były m ałe wym iary elem entu próbnego.
Rozdział 8.
Badania u zu p ełn iające; p o leg ały na b a d a n ia ch wpływu warunków atm osferycznych (tem peratury niskie i wilgotność) z uwzględnieniem wpływu substancji ag resyw nych, w ystęp ujących w rzeczywistości. Rozdział ten uzupełnia kom pleksowe rozpoznanie w łaściw ości b ad aneg o kompozytu i jednocześnie kończy czę ść eksperym entalną dysertacji.
Rozdział 9.
Analiza num eryczna; zaw iera bardzo w arto ściow ą część p racy d o tyczą cą analizy num erycznej w yb ranych elem entów z b ad ań eksperym entalnych. Doktorant wykorzystując dostępne program y obliczeniow e, dostosował m odele m ateriałow e, ad ekw atn e do b ad an eg o kompozytu.
Wyniki b ad ań num erycznych porów nał z wynikam i b ad an doraźnych. Wyniki te potwierdziły zasad ność zastosow anej m etody.
Rozdział 10.
Uproszczona m etod a obliczenia; doktorant zaproponow ał prostą m etodę obliczenia, p o zw a la ją cą o ce n ić nośność zginanych elem entów z teksbetu. Traktując go jako m ateriał niejednorodny, wykorzystał zasady z Eurokodu 2.
Rozdział 11.
Podsum owanie i wnioski; rozdział zaw arty na 5-ciu stronach, został przedstawiony w form ie opisowej, powoduje to, że jest m ało przejrzysty. Korzystniejsze d la czytelnika byłoby przedstaw ienie wniosków oddzielnie, w formie zw artej.
Rozdział 12
Perspektywy b a d a w cze ; zaw arty na niepełnych 6-ciu stronach podzielony został na 3 krótkie podrozdziały.
Jednym z kierunków stosow ania, proponow anych przez doktoranta jest w zm acnianie i n ap ra w a uszkodzonego betonu, jako przykład pod aje w łasne b ad ania pilotażow e d o tyczą ce w zm acniania słupów żelbetow ych. W rzeczywistym rozwiązaniu należy b rać pod uw ag ę w pływ tem peratury pożarowej.
Ja k w id a ć z przedstaw ionego om ówienia p ra cę można podzielić na dw ie części: pierwsza — b ad ania eksperym entalne, druga — b ad ania num eryczne.
5. OCENA ROZPRAWY
5.1. O ce n a M erytoryczna
G łó w n ą w arto ścią m erytoryczną rozpraw y stanowi op raco w anie technologii zbrojenia elem entów betonow ych za p o m o cą siatek z włókien
tekstylnych i w e fekcie tego, uzyskane wyniki z kompleksowo
zaprogram ow anych b ad ań eksperym entalnych.
Na wysoką o ce n ę m a w p ływ fakt, że oprócz b ad ań doraźnych, do których
najczęściej o g ranicza się program w p racy doktorskiej, doktorant
przeprowadził również b ad an ia pod obciążeniem długotrwałym , których wyniki, ch o cia ż w stęp ne, rokują realność zastosow ania kompozytu w
praktyce.
Z n a czą cą w arto ść m a również druga część p racy, rozdział 9, zaw ierający b a d a n ia num eryczne. Analiza porów naw cza wyników z b ad ań eksperym entalnych z wynikam i uzyskanymi na drodze num erycznej, potwierdziła popraw ność przyjętej drogi.
Do słab ych stron w p ra cy zaliczam zastosow aną m ałą liczbę elem entów próbnych, co nie pozwoliło na statystyczne o p raco w an ie wyników b ad ań . Sytuację popraw iłoby zap ew n e zastosow anie planu eksperym entu. Z powyższego względu sform ułow ane wnioski na obecnym etap ie m ają charakter jakościow y.
5.2. O cen a red akcyjnej form y p racy
• Strona red akcyjn a została w części przedstawiona językiem
w skazującym na m ałe dośw iadczenie doktoranta.
• M ało przejrzyste jest zdefiniow anie celu p racy, przy czym jest on różnie sform ułowny w dw óch rozdziałach.
• Na podkreślenie zasługuje bardzo przejrzysta i efektow na strona g raficzna.
6. PODSUMOWANIE
6.1. Mgr inż. Bernard Kotala postaw ione przed nim zad an ie naukow e
rozwiązał w ykorzystując w spółczesny a p a ra t b ad aw czy.
6.2. Wyniki uzyskane z b ad ań eksperym entalnych i analizy num erycznej są
przyczynkiem naukowym i stanow ią istotny w kład wiedzy poznaw czej do dyscypliny budow nictw o betonow e.
6.3. W skazane przez doktoranta kierunki zastosow ania, w świetle kom pleksowych b ad ań rokują duże szanse po przeprowadzeniu dalszych b ad ań , na zastosow anie ich w praktyce
6.4. W p racy m ożna również zauw ażyć pew ne niedostatki (w ykazane w
i
6
.
6.
Treść rozprawy, a p a ra t naukowy wykorzystany do sym ulacji i analizy komputerowej, znajom ość literatury z zakresu tem atyki rozprawy, potwierdza, że mgr inż. Bernard Kotala posiadł w ym ag any stopień wiedzy, w zakresie obejm ującym tem atykę rozprawy w dyscyplinie, budownictwo.7. WNIOSEK KOŃCOWY
Biorąc pod uw ag ę powyższe fakty stwierdzam, że recenzow ana dysertacja doktorska o dpow iad a w ym aganiom ustawy o stopniach i tytule naukowych z dnia 14 m arca 2003r. Stawiam w ię c wniosek o jej przyjęcie i dopuszczenie mgr inż. Bernarda Kotali do publicznej obrony.
prof. zw. Szkoły Głównej Służby Pożarniczej
