Search the digital library catalog

Abstract: Raziskovalna dejavnost v gradbeništvu je v zadnjem času osredotočena tudi na materiale, s katerimi želi pri gradnji vplivati na zmanjšanje onesnaženosti narave in okolja. Takšen material je konopljin beton, ki predstavlja učinkovito in okolju prijazno gradnjo tudi zaradi ničelnega ogljičnega odtisa. Namen diplomskega dela je s pregledom strokovne in znanstvene literature, ki je bila objavljena od leta 2009 do 2020, ugotoviti, ali je konopljin beton primeren gradbeni material za enostavne stanovanjske hiše in zahtevnejše objekte. Raziskave so pokazale, da ima konopljin beton majhne mehanske trdnosti, ki pa jih lahko najbolj izboljšamo s povečanjem gostote in deleža veziv (cementa in pucolanov). Takšen beton je potem primeren tudi za gradnjo večjih objektov. Raziskave so tudi potrdile, da ima konopljin beton odlične toplotne in akustične lastnosti, je paropropusten, ognjevaren in zrakotesen, zaradi česar nudi bivanjsko ugodje in zmanjšuje stroške ogrevanja. Ker so na tržišču že dostopni prefabricirani konopljini zidaki, ki še poenostavijo gradnjo s tem materialom, lahko pričakujemo njegovo hitrejšo uveljavitev.
Keywords: industrijska konoplja, gradnja, konopljin beton, mehanske lastnosti konopljinega betona, fizikalne lastnosti konopljinega betona
Published in DKUM: 20.07.2021; Views: 1311; Downloads: 80
Full text (1,82 MB)

Abstract: V doktorski disertaciji so predstavljeni rezultati geometrijske in mehanske karakterizacije avksetičnih celičnih struktur, katerih karakteristična in edinstvena lastnost je ta, da imajo negativno Poissonovo razmerje. Napredna karakterizacija je bila sestavljena iz treh delov: analize geometrije izdelanih avksetičnih celičnih struktur, eksperimentalnega testiranja in računalniških simulacij. Analiza geometrije je bila izvedena z mikroskopiranjem in mikroračunalniško tomografijo (µCT), kar je omogočilo natančno oceno pravilnosti in zanesljivosti izdelave preizkušancev z dodajalnimi tehnologijami. Temu je sledilo eksperimentalno tlačno testiranje pri različnih hitrostih obremenjevanja, kjer so bili ovrednoteni vplivi osnovnega materiala, poroznosti, geometrije in hitrosti obremenjevanja na mehanski odziv analiziranih avksetičnih celičnih struktur. V sklopu eksperimentalnega tlačnega testiranja so bile izdelane in preizkušene tudi avksetične celične strukture napolnjene s silikonom, z namenom dodatnega izboljšanja mehanskih lastnosti kompozitnih avksetičnih celičnih struktur. Rezultati eksperimentalnega testiranja so bili osnova za validacijo računalniških modelov in razvoj robustnega materialnega modela, ki omogoča opis deformacijskega obnašanja vseh, v tem delu analiziranih avksetičnih celičnih struktur. Za izvedbo eksplicitnih računalniških simulacij je bil uporabljen računalniški program LS-DYNA. Na podlagi verificiranih in validiranih računalniških modelov avksetičnih struktur so bili v nadaljevanju razviti tudi računalniški modeli sendvič struktur z avksetičnim jedrom, ki so bili uporabljeni za analizo eksplozijskega in balističnega obremenjevanja. Ugotovljeno je bilo, da uporaba avksetične celične strukture kot jedra sendvič struktur zviša sposobnost absorpcije energije v primerjavi s sendvič strukturo z neavksetičnim jedrom. Izvedeno je bilo tudi eksperimentalno testiranje gradiranih avksetičnih celičnih struktur pri kvazi-statičnih in dinamičnih hitrostih obremenjevanja. Pokazano je bilo, da lahko pri dovolj visokih (nadkritičnih) hitrostih s pomočjo usmerjenosti gradiranih avksetičnih celičnih struktur spremenimo njihov mehanski odziv pri tlačni obremenitvi. Deformacijsko obnašanje gradiranih avksetičnih struktur je bilo uspešno določeno tudi z računalniškimi simulacijami. Validirani računalniški modeli in optimizacijski algoritem pa so bili v nadalje uporabljeni kot osnova za določitev funkcionalno gradirane avksetične strukture, ki omogoča uporabniško določen mehanski odziv za predvideno obremenitveno stanje.
Keywords: avksetične celične strukture, mehanske lastnosti, udarne obremenitve, računalniške simulacije
Published in DKUM: 04.10.2019; Views: 1375; Downloads: 309
Full text (9,69 MB)

Abstract: V diplomskem delu sem se ukvarjal s študijem vpliva različnega deleža niklja na mikrostrukturo in s tem na mehanske lastnosti aluminijevih bronov. Ugotovil in uporabil sem ustrezne metode metalografske priprave vzorcev iz brona in načine kvalitativne in kvantitativne metalografske analize. Določil sem vrste mikrostrukturnih sestavin in delež β-faze. Izvedli smo natezne preskuse pri sobni in povišani temperaturi, udarne preizkuse in meritve trdote. Ugotovil sem povezavo med deležem niklja in trdoto, ter povezavo z drugimi trdnostnimi lastnostmi (natezno trdnostjo in udarno žilavostjo pri sobni ter pri povišani temperaturi).
Keywords: Aluminijevi broni, metalografska analiza, mehanske lastnosti, delež niklja, delež β-faze
Published in DKUM: 07.05.2019; Views: 868; Downloads: 85
Full text (3,49 MB)

Abstract: Pomemben dejavnik trajnostne gradnje je razvoj trajnostnih materialov, katerih proizvodnja mora biti ekološko kakovostna, kar pomeni, da mora imeti čim manjši vpliv na ekosistem in zalogo neobnovljivih naravnih virov. Tak primer gradbenih materialov so kompoziti, utrjeni z naravnimi vlakni, kot so vlakna industrijske konoplje. Diplomsko delo predstavi industrijsko konopljo kot rastlino, opisuje njeno pridelavo in predelavo, opredeljuje kompozite, njihovo sestavo in preučuje povezovalne mehanizme, ki delujejo med matrico in vlakni, od katerih so odvisne mehanske lastnosti kompozitov. Kakovost teh povezav lahko izboljšajo različni postopki in metode obdelave konopljinih vlaken. V eksperimentalnem delu smo v laboratoriju pripravili tri tipe preizkusnih vzorcev. Z dvema kemijskima postopkoma smo površinsko obdelali konopljina vlakna ter s pomočjo univerzalnega stroja za preizkušanje materialov opravili natezne preizkuse. Na podlagi pridobljenih rezultatov smo primerjali natezne parametre neobdelanih in obdelanih vlaken ter določili vpliv površinske obdelave na mehanske lastnosti konopljinih vlaken.
Keywords: konopljina vlakna, industrijska konoplja, kompoziti, natezni test, mehanske lastnosti
Published in DKUM: 21.09.2018; Views: 1232; Downloads: 150
Full text (3,50 MB)

Abstract: Poliolefini so vse vrste polimerov, proizvedeni iz preprostega olefina, monomera, imenovanega tudi alken. Primer poliolefina sta polietilen in polipropilen, ki sta proizvedena s polimerizacijo etilena in propilena. Oba imata dobre mehanske lastnosti za širšo komercialno uporabo. Zeoliti so mikroporozni, kristalinični aluminosilikati, ki se najpogosteje uporabljajo kot adsorbenti in katalizatorji, v industriji pralnih praškov pa nadomeščajo fosfate. Zanimiva so novejša področja uporabe zeolitov, ki so povezana z zmanjšanjem porabe energije in še ne tako raziskano področje, to je dodatek zeolita k poliolefinom in vpliv na njihove mehanske lastnosti. Naš namen je bil raziskati vpliv dodatka različnih koncentracij zeolita v HD (visoke gostote, angl. high density) polietilenu in polipropilenu na njune mehanske lastnosti in jih izboljšati. Diplomska naloga obsega dodatek 1 %, 2 %, ter 3 % zeolita, izvedli pa smo natezni poiskus, izmerili smo število MFI (melt flow index) oziroma talilni indeks in skrčke posameznega materiala. Natezni poiskus smo izvedli na trgalnem stroju. Rezultati kažejo, da je optimalni dodatek bližje 1% dodatka zeolita, kot pa 3%. Izmerili smo talilni indeks, ki se pri nobenem materialu ni drastično spremenil. Preizkus za skrčke materiala je pokazal malenkost manjše krčenje materiala pri polipropilenu, in sicer z večanjem dodatka zeolita se zmanjšuje tudi procent krčenja. Ker je to področje še neraziskano in relativno novo, nimamo literature, na katero bi se lahko oprli in primerjali rezultate. Ugotovili smo, da dodatek zeolita ni izboljšal mehanskih lastnosti polietilena in polipropilena kot smo predvidevali, optimalni dodatek pa je najbližje 1% dodatka zeolita. Iz rezultatov sklepamo tudi, da ni prišlo do poslabšanja lastnosti polietilena in polipropilena, kar je pomembno, saj lahko dodamo tudi do 3% zeolita in se pri tem bistveno ne spremenijo lastnosti materiala.
Keywords: zeolit, poliolefin, polietilen, polipropilen, mehanske lastnosti
Published in DKUM: 28.09.2017; Views: 1797; Downloads: 147
Full text (2,81 MB)