Wpływ kontaktowego spalania akumulatorów litowo‑jonowych na mikrostrukturę zaprawy cementowej
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Sobótka M., Bodak B., Pachnicz M., Papurello D. Impact of contact combustion of lithium‑ion batteries on the microstructure of cement mortar. Materiały Budowlane. 2025. Volume 637. Issue 09. Pages 108-114. DOI: 10.15199/33.2025.09.14
dr inż. Maciej Sobótka, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000‑0001‑5166‑5060
mgr inż. Bartłomiej Bodak, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0009‑0003‑0162‑9492
mgr inż. Michał Pachnicz, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000‑0002‑7274‑0580
Davide Papurello, Ph.D., Politecnico di Torino, Energy Center of Turin
ORCID: 0000‑0003‑1455‑0964
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.09.14
Scientific report / Doniesienie naukowe
Abstract: This study presents preliminary results concerning the potential effects of fires involving battery‑powered electric vehicles on concrete. In particular, the microstructural properties of standard mortar exposed to contact combustion of Li‑ion cells were assessed. Microstructural analyses were performed on a control sample not subjected to thermal exposure, as well as on samples exposed to one, two, and three cycles of Li‑ion battery contact combustion. A significant effect of battery combustion on the degradation of cement mortar microstructure was observed. This was manifested primarily by the development of a microcrack network and the penetration of elements originating from the battery – carbon and metallic inclusions of Ni, Co, and Mn, which are initially components of the electrodes – into the mortar microstructure. The presented study is intended to serve as an incentive for further research in this area.
Keywords: microstructure; composite; Li‑ion battery; concrete; fire
Streszczenie: W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań dotyczących wpływu potencjalnego wpływu pożaru, zasilanych bateryjnie pojazdów elektrycznych, na beton. Oceniono przede wszystkim mikrostrukturę zaprawy normowej poddanej oddziaływaniu kontaktowego spalania akumulatora Li‑ion. Badaniom mikrostrukturalnym poddano próbkę kontrolną oraz próbki po 1, 2 i 3 cyklach spalania. Wykazano wyraźny wpływ kontaktowego spalania akumulatorów na degradację mikrostruktury zaprawy cementowej. Uwidacznia się on przede wszystkim jako rozwój sieci mikrospękań, a także wnikanie w mikrostrukturę zaprawy pierwiastków pochodzących z baterii, tj. węgla oraz wtrąceń metalicznych Ni, Co, Mn, będących pierwotnie składnikami elektrod. Zaprezentowane w pracy badania mają stanowić zachętę do dalszych prac badawczych w tym obszarze.
Słowa kluczowe: mikrostruktura; kompozyt; akumulator Li‑ion; beton; pożar
Literature
[1] Bjørge NM, Hjelkrem OA, Babri S. Characterisation of Norwegian Battery Electric Vehicle Owners by Level of Adoption. World Electr Veh J. 2022; https://doi.org/10.3390/WEVJ13080150.
[2] Figenbaum E, Assum T, Kolbenstvedt M. Electromobility in Norway: Experiences and Opportunities. Res Transp Econ. 2015; https://doi.org/10.1016/J. RETREC.2015.06.004.
[3] Zhang Z, Dong H, Wang L, Wang Y, He X. Tracing Root Causes of Electric Vehicle Fires. Energy Technol. 2024; https://doi.org/10.1002/ ENTE.202400931.
[4] Sturm P et al. Fire tests with lithium‑ion battery electric vehicles in road tunnels. Fire Saf J. 2022; https://doi.org/10.1016/J.FIRESAF.2022.103695.
[5] Yan ZG, Zhu HH, Woody Ju J, Ding WQ. Full‑scale fire tests of RC metro shield TBM tunnel linings. Constr Build Mater. 2012; https://doi.org/10.1016/J. CONBUILDMAT.2012.06.006.
[6] Park S, Oh H, Shin Y, Oh S. A case study on the fire damage of the underground box structures and its repair works. Tunn Undergr Space Technol. 2006; https://doi.org/10.1016/J.TUST.2005.12.042.
[7] Savov K, Lackner R, Mang HA. Stability assessment of shallow tunnels subjected to fire load. Fire Saf J. 2005; https://doi.org/10.1016/j.firesaf. 2005.07.004.
[8] Li Q, Gao X, Xu S, Peng Y, Fu Y. Microstructure and mechanical properties of high‑toughness fiber‑reinforced cementitious composites after exposure to elevated temperatures. J Mater Civ Eng. 2016; https://doi.org/10.1061/ (ASCE) MT.1943‑5533.0001647.
[9] Georgali B, Tsakiridis PE. Microstructure of fire‑damaged concrete. A case study. Cem Concr Compos. 2005; https://doi.org/10.1016/J.CEMCONCOMP. 2004.02.022.
[10] Healy J, Atefi‑Monfared K. Fire‑induced damage in tunnels: Thermo‑mechanical modeling incorporating support system and geological conditions. Tunn Undergr Space Technol. 2023; https://doi.org/10.1016/j.tust.2023.105027.
[11] Hunt IA, Patel Y, Szczygielski M, Kabacik L, Offer GJ, Lithium sulfur battery nail penetration test under load. J Energy Storage. 2015; https://doi. org/10.1016/J.EST.2015.05.007.
[12] Feldkamp LA, Davis LC, Kress JW. Practical cone‑beam algorithm, JOSA A, 1984; https://doi.org/10.1364/JOSAA.1.000612.
[13] Rajczakowska M, Stefaniuk D, Łydżba D. Microstructure Characterization by Means of X‑ray Micro‑CT and Nanoindentation Measurements. Stud Geotech Mech. 2015; https://doi.org/10.1515/SGEM‑2015‑0009.
Received: 31.03.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 31.03.2025 r.
Revised: 03.06.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 03.06.2025 r.
Published: 19.09.2025 / Opublikowano: 19.09.2025 r.
Materiały Budowlane 09/2025, strona 108-114 (spis treści >>)
Dostosowanie konstrukcji budynku wysokiego w systemie WB do oddziaływań od wstrząsów górniczych
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Musiał M., Pazdan M. Adjustment of a high building structure of the WB system to mining tremors. Materiały Budowlane. 2025. Volume 637. Issue 09. Pages 100-107. DOI: 10.15199/33.2025.09.13
dr inż. Michał Musiał, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000-0001-6628-9749
mgr inż. Maciej Pazdan, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000-0002-3959-6337
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.09.13
Case study / Studium przypadku
Abstract. The paper concerns on the building constructed in the second half of the 1970s using the large-block (WB) system. The structure comprises 12 above-ground storeys, with a total height of approximately 40 meters above ground level and footprint dimensions of 18.3 × 15.4 meters. The building is exposed to paraseismic effects resulting from mining operations conducted in the Legnica-Głogów Copper District (LGOM). The primary objective of the authors was to assess the building’s suitability for continued use, identify necessary renovation works, perform economic analyses, and forecast the durability of the proposed solutions. In order to carry out the objective, a series of studies and analysis were conducted (including soil investigations, geodetic surveys, destructive tests of concrete, inventory of reinforcement in selected elements, and numerical analysis). Based on these, a simple and relatively inexpensive method of strengthening the structure was proposed, involving the construction of a monolithic core with solid walls within the facility. The implementation of this solution will enable the safe use of the structure for the coming decades.
Keywords: high building; mining tremors; large-block system; reinforced concrete.
Streszczenie. Artykuł dotyczy budynku wzniesionego w drugiej połowie lat siedemdziesiątych XX w. w systemie wielki blok (WB). Budynek ma 12 kondygnacji nadziemnych, łączną wysokość ok. 40 m n.p.t. i wymiary w rzucie 18,3×15,4 m. Narażony jest na oddziaływania parasejsmiczne, wynikające z eksploatacji górniczej prowadzonej w Legnicko-Głogowskim Okręgu Miedziowym. Głównym naszym zadaniem była ocena przydatności obiektu do dalszej eksploatacji, wskazanie wymaganych prac remontowych, analizy ekonomiczne oraz prognoza trwałości zaproponowanych rozwiązań. W celu realizacji zadania przeprowadzono wiele badań i analiz, m.in. badania gruntu, inwentaryzację geodezyjną, badania niszczące betonu, inwentaryzację zbrojenia wybranych elementów, analizy numeryczne. Na ich podstawie zaproponowano prosty i relatywnie tani sposób wzmocnienia obiektu, polegający na wykonaniu zmonolityzowanego trzonu o pełnych ścianach. Wdrożenie tego rozwiązania pozwoli na bezpieczne użytkowanie obiektu przez następne dziesięciolecia.
Słowa kluczowe: budynek wysoki; wstrząsy górnicze; wielki blok; żelbet.
Literature
[1] Ligęza W. Renovation of Large-Panel Buildings in Context of Urban Renewal. Civ. Environ. Eng. 2015; DOI: https://doi.org/10.1515/ceer-2015-0024.
[2] Podawca K, Pawłat-Zawrzykraj A, Dohojda M. Analysis of the possibilities for improvement of thermal comfort of living quarters located in multi-family large-panel prefabricated buildings. E3S Web of Conferences 2018; DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/20184400145.
[3] Malazdrewicz S, Ostrowski KA, Sadowski Ł. Large Panel System Technology in the Second Half of the Twentieth Century – Literature Review, Recycling Possibilities and Research, Gaps. Buildings 2022; DOI: https:// doi.org/10.3390/buildings12111822.
[4] www.stat.gov.pl.
[5] www.polkowice.eu.
[6] Starosolski W. Konstrukcje żelbetowe wg Eurokodu 2 i norm związanych – Tom 6. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019.
[7] Minch M. Wzmocnienie budynków wysokich uszkodzonych w wyniku wstrząsu górni-czego o dużej energii. Materiały Budowlane 2015; DOI: 10.15199/33.2015.06.17.
[8] Zembaty Z. Rockburst induced ground motion – a comparative study. Soil Dyn Earthq Eng 2004; DOI: https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2003.10.001.
[9] Mitzel A, Stachurski W, Suwalski J. Awarie konstrukcji betonowych i murowych. Arkady, Warszawa 1982.
[10] PN-EN 1990:2004. Eurokod 0 – Podstawy projektowania konstrukcji.
[11] Zembaty Z, Lai C, Kokot S, Scandella L, Bozzoni F, Nowak H, Kuś J, Bobra P, Jaśkiewicz K, Król P. Wytyczne branżowe do projektowania obiektów kubaturowych w LGOM na wpływy dynamiczne od wstrząsów górniczych. Raport Politechniki Opolskiej dla KGHM SA, 2012.
[12] PN-EN 1998-1:2005. Eurokod 8 – Projektowanie konstrukcji poddanych oddziaływaniom sejsmicznym – Część 1: Reguły ogólne, oddziaływania sejsmiczne i reguły dla budynków.
[13] Zembaty Z. Zastosowanie normy sejsmicznej „Eurokod 8” w projektowaniu budowli narażonych na działanie wstrząsów górniczych. Czasopismo Techniczne. Budownictwo 2010; R. 107, Z. 11, 3-B: 173-80.
[14] Zembaty Z, Kokot S, Bobra P, Kuś J. Projektowanie budowli wg Eurokodu 8 na terenach górniczych LGOM. Materiały Budowlane 2015; DOI: 10.15199/33.2015.06.15.
[15] PN-EN 1992-1-1:2008. Eurokod 2 – Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
Received: 17.04.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 17.04.2025 r.
Revised: 04.06.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 04.06.2025 r.
Published: 19.09.2025 / Opublikowano: 19.09.2025 r.
Materiały Budowlane 09/2025, strona 100-107 (spis treści >>)
Badanie wpływu włókien winylowo-poliestrowych na podstawowe właściwości kompozytów cementowych
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Moj M., Walerus T. Investigation into the influence of vinyl polyester fibers on the basic properties of cement composites. Materiały Budowlane. 2025. Volume 637. Issue 09. Pages 92-99. DOI: 10.15199/33.2025.09.12
mgr inż. Mateusz Moj, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000-0002-4228-8044
inż. Tomasz Walerus, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0009-0007-9452-7952
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.09.12
Original research paper / Oryginalny artykuł naukowy
Abstract. The purpose of this study was to evaluate the effect of vinyl-polyester waste fibers on the properties of fresh and hardened cement mortars. Mortars containing 1%, 2% and 4% fibers of different fractions were analyzed. The results showed that the addition of up to 1% does not significantly affect mortar parameters, while higher dosage causes deterioration. These fibers may be a useful component of mortars in the context of recycling wastematerials and reducing the environmental impact of construction.
Keywords: fibers; waste material; mechanical performances; cement composite; concrete.
Streszczenie. W artykule zaprezentowano wpływ włókien winylowo- poliestrowych pochodzących z odpadów na właściwości świeżych i stwardniałych zapraw cementowych. Analizie poddano zaprawy zawierające 1, 2 i 4%włókien o różnej frakcji. Wyniki wykazały, że dodatek do 1% nie wpływa istotnie na parametry zaprawy, natomiast większe dozowanie powoduje ich pogorszenie. Badane włókna mogą stanowić użyteczny składnik zapraw w kontekście recyklingu materiałów odpadowych i ograniczania wpływu budownictwa na środowisko.
Słowa kluczowe: włókna; materiał odpadowy; parametry mechaniczne; kompozyt cementowy; beton.
Literature
[1] Holtz-Bacha C. Johansson B. Posters: From Announcements to Campaign Instruments. In: Election PostersAround the Globe. Cham: Springer International Publishing. 2017; https://doi.org/10.1007/978-3-319-32498-2_1.
[2] https://samorzad.pap.pl/kategoria/aktualnosci/co-zrobic-z-banerami-wyborczymi- wsrod-rozwiazan-ekotorby-i-wzmocnienia-okopow – data dostępu: 24.07.2025.
[3] Petek Gursel A, Masanet E, Horvath A, Stadel A. Life-cycle inventory analysis of concrete production:Acritical review. CemConcr Compos. 2014; https://doi.org/10.1016/J.CEMCONCOMP.2014.03.005.
[4] Ahmad W, Ahmad A, Ostrowski KA, Aslam F, Joyklad P. A scientometric review of waste material utilization in concrete for sustainable construction. Case Studies in ConstructionMaterials. 2021; https://doi.org/10.1016/J. CSCM.2021.E00683.
[5] Gutt W. The use of by-products in concrete. Resources Policy. 1974; https://doi. org/10.1016/0301-4207 (74) 90005-1.
[6] Paris JM, Roessler JG, Ferraro CC, Deford HD, Townsend TG.Areview of waste products utilized as supplements to Portland cement in concrete. J Clean Prod. 2016; https://doi.org/10.1016/J.JCLEPRO. 2016.02.013.
[7] Harrison E, Berenjian A, Seifan M. Recycling of waste glass as aggregate in cement-based materials. Environmental Science and Ecotechnology. 2020; https://doi.org/10.1016/J.ESE.2020.100064.
[8] Abdulfattah O, Alsurakji IH, El-Qanni A, Samaaneh M, Najjar M, Abdallah R, Assaf I. Experimental evaluation of using pyrolyzed carbon black derived from waste tires as additive towards sustainable concrete. Case Studies in Construction Materials. 2022; https://doi.org/10.1016/J.CSCM. 2022. E00938.
[9] Suksiripattanapong C, Phetprapai T, Singsang W, Phetchuay C, Thumrongvut J, Tabyang W. Utilization of Recycled Plastic Waste in Fiber Reinforced Concrete for Eco-Friendly Footpath and Pavement Applications. Sustainability (Switzerland). 2022; https://doi.org/ 10.3390/su14116839.
[10] Bayraktar OY, Tunçtan M, Benli A, Türkel I, Kizilay G, Kaplan G.Astudy on sustainable foam concrete with waste polyester and ceramic powder: Properties and durability. Journal of Building Engineering. 2024; https://doi. org/10.1016/J.JOBE.2024.110253.
[11] Fode TA, Chande Jande YA, Kivevele T. Physical, mechanical, and durability properties of concrete containing different waste synthetic fibers for green environment – A critical review. Heliyon. 2024; https://doi. org/10.1016/J. HELIYON. 2024. E32950.
[12] Bompa DV, Xu B, Elghazouli AY. Constitutive modelling and mechanical properties of cementitious composites incorporating recycled vinyl banner plastics. Constr Build Mater. 2021; https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT. 2020.122159.
[13] PN-EN 196-7:2016 Metody badania cementu – Część 7: Metody pobierania i przygotowania próbek cementu. Warszawa: Polski Komitet Normalizacyjny.
[14] PN-EN 1015-3:2000Metody badań zapraw do murów – Część 3: Określenie konsystencji świeżej zaprawy. Warszawa: Polski Komitet Normalizacyjny.
[15] PN-EN 1015-6:2000Metody badań zapraw do murów – Część 6: Określenie gęstości objętościowej świeżej zaprawy. Warszawa: Polski Komitet Normalizacyjny.
[16] PN-85/B-04500 Zaprawy budowlane. Badanie cech fizycznych i wytrzymałościowych. Warszawa: Polski Komitet Normalizacyjny.
[17] PN-EN 1015-11:2020 Metody badań zapraw do murów – Część 11: Określenie wytrzymałości na zginanie i ściskanie stwardniałej zaprawy. Warszawa: Polski Komitet Normalizacyjny.
[18] Dhakal HN, Zhang ZY, Richardson MOW. Effect of water absorption on the mechanical properties of hemp fibre reinforced unsaturated polyester composites. Compos Sci Technol. 2007; https://doi. org/10.1016/J. COMPSCITECH. 2006.06.019.
[19] Salim TA, Abas NH, Shahidan S, Deraman R, Hasmori MF, Nagapan S, Ghing TY, Abas NA. Investigation on the Influence of Non-Degradable Polyvinyl Tarpaulin in ConcreteMixture. Sustainable Construction and Building Technology. 2018; 71; 71 – 82.
[20] Hospodarova V, Stevulova N, Briancin J, Kostelanska K. Investigation of waste paper cellulosic fibers utilization into cement based building materials. Buildings. 2018; https://doi.org/10.3390/buildings8030043.
[21] Chajec A, Sadowski Ł. The effect of steel and polypropylene fibers on the properties of horizontally formed concrete. Materials. 2020; https://doi.org/10.3390/ma13245827.
Received: 29.04.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 29.04.2025 r.
Revised: 18.06.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 18.06.2025 r.
Published: 19.09.2025 / Opublikowano: 19.09.2025 r.
Materiały Budowlane 09/2025, strona 92-99 (spis treści >>)
Koncepcja efektywnego Smart Onboardingu w budownictwie – bezpieczeństwo, jakość, organizacja miejsca pracy i standaryzacja
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Misiurek K. Concept of effective smart onboarding in construction – safety, quality, workplace organization and standardization. Materiały Budowlane. 2025. Volume 637. Issue 09. Pages 85-91. DOI: 10.15199/33.2025.09.11
dr inż. Katarzyna Misiurek, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000-0003-3268-2061
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.09.11
Scientific reports / Doniesienie naukowe
Abstract. The paper presents the concept of smart onboarding in the construction industry. The programme consists of four complementary modules: occupational health and safety training, quality‐oriented training, workplace organisation based on the 5S methodology, and standardised work instruction using the TWI Job Instruction method. The goal is to shorten the time required for full worker integration, reduce accident frequency and rework, and thus improve overall productivity and safety culture on site.
Keywords: onboarding; safety; 5S; standardised work; TWI.
Streszczenie. Artykuł przedstawia koncepcję efektywnego wdrażania nowych pracowników do pracy w budownictwie (ang. Smart Onboarding). Program obejmuje cztery uzupełniające się moduły: bezpieczeństwo, jakość, organizacja miejsca pracy bazujące na metodzie 5S oraz standaryzowany instruktaż stanowiskowy zgodnie z metodą TWI Instruowanie Pracowników. Celem programu jest skrócenie czasu adaptacji pracownika oraz zmniejszenie liczby wypadków przy pracy. Efektem programu jest zwiększona produktywność i lepsza kultura bezpieczeństwa.
Słowa kluczowe: onboarding; bezpieczeństwo pracy; 5S; standaryzacja; TWI.
Literature
[1] Breslin FC, Smith P, Trial by fire: a multivariate examination of the relation between job tenure and work injuries, Occup Environ Med. 2006; https://doi.org/10.1136/oem.2005.021006.
[2] Abdelhamid TS, Everett JG, Identifying Root Causes of Construction Accidents, J. Construct. Eng. Manage. 2000; https://doi.org/10.1061/ (ASCE)0733-9364(2000)126:1(52).
[3] Ustawa z 26 czerwca 1974 r. – Kodeks pracy (Dz.U. 1974 nr 24 poz. 141 z późn. zm.).
[4] Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z 27 lipca 2004 r. w sprawie szkolenia w dziedzinie BHP (Dz.U. 2004 nr 180 poz. 1860).
[5] Haslam RA, Hide SA, Gibb AGF et al., Contributing factors in construction accidents, Appl. Ergonom. 2005; https://doi.org/10.1016/j.apergo. 2004.12.002.
[6] Garg S, Misra S, Causal model for rework in building construction for developing countries, J. Build. Eng. 2021; https://doi.org/10.1016/j. jobe.2021.103180.
[7] Liu J, Tang H, Feng R, Unraveling the evolutionary patterns of construction accidents: a risk assessment framework based on average mutual information theory, Sci Rep. 2025; https://doi.org/10.1038/s41598-025-98229-z.
[8] Man SS, Wen H, So BCL, Are virtual reality applications effective for construction safety training and education? A systematic review and meta‑analysis, J. Saf. Res. 2024; https://doi.org/10.1016/j.jsr.2023.11.011.
[9] Oliveira SS, Soares WA, Vasconcelos BM, Fatal fall-from-height accidents: Statistical treatment using the Human Factors Analysis and Classification System -HFACS, J. Saf. Res. 2023; https://doi.org/10.1016/j. jsr.2023.05.004.
[10] Burke MJ, Sarpy SA, Smith‑Crowe K et al., Relative effectiveness of worker safety and health training methods, Am. J. Public Health. 2006; https://doi.org/10.2105/AJPH.2004.059840.
[11] Frögéli E, Jenner B, Gustavsson P, Effectiveness of formal onboarding for facilitating organizational socialization: a systematic review, PLoS ONE, 2023; https://doi.org/10.1371/journal.pone.0281823.
[12] Alzarrad A, Miller M, Durham L, Chowdhury S, Revolutionizing construction safety: introducing a cutting‑edge virtual reality interactive system for training US construction workers to mitigate fall hazards, Front. Built Environ. 2024; https://doi.org/10.3389/fbuil.2024.1320175.
[13] Garg S, Misra S, Causal model for rework in building construction for developing countries, J. Build. Eng. 2021; https://doi.org/10.1016/j. jobe.2021.103180.
[14] Love PED, Edwards DJ, Determinants of rework in building construction, Eng. Constr. Archit. Manage. 2004; https://doi. org/10.1108/09699980410547612.
[15] Love PE, Matthews J, Sing MC et al., State of science: why does rework occur in construction? What are its consequences? And what can be done to mitigate its occurrence?, Engineering, 2022; https://doi. org/10.1016/j.eng.2022.05.010.
[16] Mazur M, Korenko M, Žitňák M et al., Implementation and benefits of the 5s method in improving workplace organisation – a case study, Manag. Syst. Prod. Eng. 2024; https://doi.org/10.2478/mspe-2024-0047.
[17] Getuli V, Rahimian F, Dawood N et al., Integrating spatial tracking and surveys for the evaluation of construction workers’safety training with virtual reality, J. Inf. Technol. Constr. 2024; https://doi.org/10.36680/j.itcon. 2024.052.
[18] Mosquera P, Soares ME, Onboarding: a key to employee retention and workplace well‑being, Rev. Manag. Sci., 2025; https://doi.org/10.1007/ s11846-025-00864-3.
[19] Gumusburun AG, Arslan F, Modeling critical rework factors in the construction industry: insights and solutions, Buildings, 2025; https://doi. org/10.3390/buildings15040606.
[20] PN‑EN ISO 45001:2018 – Systemy zarządzania BHP – Wymagania i wytyczne stosowania (PKN, Warszawa).
[21] PN-EN ISO 9001:2015 – Systemy zarządzania jakością (PKN, Warszawa).
[22] Misiurek K, Misiurek B, Methodology of improving occupational safety in the construction industry on the basis of the TWI program, Saf. Sci., 2017; https://doi.org/10.1016/j.ssci.2016.10.017.
[23] Qian Z, Liu Z, Zhang Q, Enhancing construction workers’ health and safety through technology-enabled supervision, Eng. Constr. Archit. Manag., 2025; https://doi.org/10.1108/ECAM-11-2024-1517.
Received: 26.05.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 26.05.2025 r.
Revised: 30.06.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 30.06.2025 r.
Published: 19.09.2025 / Opublikowano: 19.09.2025 r.
Materiały Budowlane 09/2025, strona 85-91 (spis treści >>)
Wzmacnianie konstrukcji betonowych materiałami kompozytowymi z włóknami naturalnymi
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Marcinczak D. Strengthening of concrete structures with composite materials with natural fibres. Materiały Budowlane. 2025. Volume 637. Issue 09. Pages 77-84. DOI: 10.15199/33.2025.09.10
dr inż. Dorota Marcinczak, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID 0000-0001-9496-2638
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.09.10
Original research paper / Oryginalny artykuł naukowy
Abstract. The article discusses the use of composite materials with natural fibers for strengthening concrete structures. The aim was to investigate the possibility of using flax and hemp fibers as an alternative to synthetic fibers. The research included checking the relationship between the type of fiber and the effectiveness of reinforcement, as well as the effect of the number of fabric layers on the load-bearing capacity of the element in compression.
Keywords: concrete structures; strengthening; composites; natural fibers.
Streszczenie. W artykule omówiono zastosowanie materiałów kompozytowych z włóknami naturalnymi do wzmacniania konstrukcji betonowych. Celem było zbadanie możliwości wykorzystania włókien lnianych i konopnych zamiast włókien syntetycznych. Badania obejmowały sprawdzenie zależności pomiędzy rodzajem włókna a efektywnością wzmocnienia, a także wpływu liczby warstw tkaniny na nośność elementu na ściskanie.
Słowa kluczowe: konstrukcje betonowe; wzmacnianie; kompozyty; włókna naturalne.
Literature
[1] Oksman K. High Quality Flax Fibre Composites Manufactured by the Resin Transfer Moulding Process, Journal of Reinforced Plastics and Composites. 2001;20:621-627.
[2] Wang B, Bachtiar EV, Yan L, Kasal B, Fiore V. Flax, Basalt, E-Glass FRP and Their Hybrid FRP Strengthened Wood Beams. An Experimental Study. Polymers. 2019;11(8):1255.
[3] Cevallos OA, Olivito RS, Codispoti R, Ombres L. Flax and polyparaphenylene benzobisoxazole cementitious composites for the strengthening of masonry elements subjected to eccentric loading, Composites Part B: Engineering. 2015;71:82-95.
[4] Bai Y-I, Yan Z-W, Jia J-F, Ozbakkaloglu T, Liu Y. Dynamic compressive behavior of concrete confined with unidirectional natural flax FRP based on SHPB tests, Composite Structures. 2020;259(6):113233.
[5] Ma G, Hou C, Bai J, Li B, Chen X. Compressive Behavior of Predamaged Concrete Cylinders Repaired with Jute and Basalt FRP Composites: A Comparative Study. Composites for Construction. 2022;26(3):04022018.
[6] https://www.sp-reinforcement.pl/pl-PL/systemy/systemy-frp-do-wzmocnien.
[7] Marcinczak D. Metoda DIC. Builder. 2019;23(2):66-68.
Received: 25.03.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 25.03.2025 r.
Revised: 26.05.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 26.05.2025 r.
Published: 19.09.2025 / Opublikowano: 19.09.2025 r.
Materiały Budowlane 09/2025, strona 77-84 (spis treści >>)
Pułapki nowych rozwiązań konstrukcji torów tramwajowych
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Makuch J., Gisterek I., Hyliński A. Traps of new solutions for tram track construction. Materiały Budowlane. 2025. Volume 637. Issue 09. Pages 69-76. DOI: 10.15199/33.2025.09.09
dr inż. Jacek Makuch, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000-0001-6052-0970
dr inż. Igor Gisterek, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000-0001-6285-937X
dr inż. Adam Hyliński, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000-0002-3871-3618
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.09.09
Case study / Studium przypadku
Abstract. This article presents a study of four cases where implementation of completely novel solutions on Wrocław’s tram tracks caused dangerous moments during exploitation. For each of the analysed cases, causes of the problems that occurred were identified and undertaken corrective actions are presented. The background of the considerations is a systemic change that took place in Poland 30 years ago and a problem of the lack of amendments to regulations concerning tram tracks for three consecutive decades.
Keywords: wheel-rail interface; tram turnouts; vibroisolation mats; low floor trams; tram-bus routes.
Streszczenie. W artykule przedstawiono studium czterech przypadków wdrożenia we wrocławskich torach tramwajowych zupełnie nowych rozwiązań konstrukcyjnych, które, jak się później okazało, miały istotne wady z punktu widzenia bezpieczeństwa ruchu. Dla każdego z analizowanych przypadków określono przyczyny zaistniałych problemów oraz zastosowane działania naprawcze. Tłem rozważań są zmiany ustrojowe, jakie dokonały się w Polsce 30 lat temu, oraz problem braku nowelizacji przepisów dotyczących torów tramwajowych przez trzy kolejne dekady.
Słowa kluczowe: współpraca koła z szyną; rozjazdy tramwajowe; maty wibroizolacyjne; tramwaje niskopodłogowe; trasy tramwajowo-autobusowe.
Literature
[1] Makuch J, Gisterek I, Hyliński A. Analiza przyczyn wybranych wykolejeń tramwajowych we Wrocławiu na przestrzeni ostatnich kilkunastu lat. Konferencja Innowacyjny Tramwaj, Kraków 16.10.2019.
[2] Oberbauhandbuch Thyssen Krupp GfT Gleistechnik, 2010.
[3] Pyrgidis Ch. Railway Transportation Systems; Design, Construction and Operation. CRC Press, 2022.
[4] VAEA ktiengesellschaft: dokumentacja techniczna Weichen Ri60 Schnitte zur Zungenvorrichtung, dla Grazer Verkehrsbetriebe 1994.
[5] Technische Regeln Spurführung. Republika Federalna Niemiec, 2006.
[6] Wytyczne techniczne projektowania, budowy i utrzymania torów tramwajowych, MAGTiOŚ 1983.
[7] BN-91/8938-01 Torowiska tramwajowe. Wymagania i badania techniczne przy odbiorze.
[8] PN-K-92011:1998 Torowiska tramwajowe. Wymagania i badania.
[9] WR-D-84Wytyczne utrzymania infrastruktury transportu tramwajowego, 10.07.2023.
[10] WR-D-43-3-01Wytyczne projektowania infrastruktury transportu zbiorowego. Część 3: Projektowanie infrastruktury transportu tramwajowego, 12.03.2024.
Received: 29.04.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 29.04.2025 r.
Revised: 16.06.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 16.06.2025 r.
Published: 19.09.2025 / Opublikowano: 19.09.2025 r.
Materiały Budowlane 09/2025, strona 69-76 (spis treści >>)
Trwałość powłok ochronnych powierzchni żelbetowych w zbiornikach na ciecze chemicznie agresywne
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Maj M., Banera J. Durability of protective coatings of reinforced concrete surfaces in tanks for chemically aggressive liquids. Materiały Budowlane. 2025. Volume 637. Issue 09. Pages 61-68. DOI: 10.15199/33.2025.09.08
dr hab. inż. Marek Maj, prof. uczelni, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000-0002-4151-7298
mgr inż. Janusz Banera, SIKA Poland Sp. z o.o.
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.09.08
Review paper / Artykuł przeglądowy
Abstract. A series of failures in the use of polyurea as a protective material applied to the walls and bottoms of reinforced concrete tanks, e.g. swimming pools and in sewage treatment plants, during their renovation, requires a thorough analysis of the causes of failures occurring not only during application but also at the stage of designing the repair technology. In particular, more thorough analysis should be performed on those failures that repeat several times on the same object within a short period of time. They cause high renovation costs and long-term exclusion of tanks from the sewage treatment technology. The causes of failures depend primarily on insufficient knowledge regarding the possible types of physical damage to polyurea coatings described e.g. in [1÷4]. However, failures in the applied coatings should be seen in the limited analysis of the entire technological project from the assumption phase to the completion of works and further monitoring of the technical condition during the operation of the tanks. In the presented selected repaired tanks, those elements of the entire technological project that had the greatest impact on the failure of the repair works carried out several times were isolated from the entire technological project.
Keywords: tanks; polyurea; sealing coatings; concrete corrosion; repair.
Streszczenie. Wiele niepowodzeń w zastosowaniu polimocznika, jako materiału ochronnego aplikowanego na ściany i dna żelbetowych zbiorników np. basenów kąpielowych i w oczyszczalniach ścieków, podczas ich renowacji, zmusza do wnikliwej analizy przyczyn awarii występujących nie tylko w czasie aplikacji, ale także na etapie projektowania technologii naprawy. Szczególnie wnikliwej analizie należy poddać te awarie, które powtarzają się kilkakrotnie w tym samym obiekcie w krótkich odstępach czasu. Powodują one wysokie koszty remontu i długotrwałe wyłączenie zbiorników z oczyszczania ścieków. Przyczyny awarii zależą przede wszystkim od niedostatecznej wiedzy dotyczącej możliwych rodzajów fizycznych uszkodzeń powłok polimocznikowych opisanych np. w [1÷4]. Niepowodzeń w aplikowanych powłokach należy jednak upatrywać w ograniczonej analizie całego projektu technologicznego od fazy założeń do zakończenia prac i dalszego monitoringu stanu technicznego w czasie eksploatacji zbiorników. W prezentowanych naprawionych zbiornikach wyodrębniono te jego elementy, które miały największy wpływ na niepowodzenie kilkakrotnie przeprowadzanych prac naprawczych.
Słowa kluczowe: zbiorniki; polimocznik; powłoki uszczelniające; korozja betonu; naprawa.
Literature
[1] Banera J, Maj M. Reasons for lack of adhesion of polyurea coatings to concrete substrates in chemically aggressive water tanks. Materiały Budowlane 2024; 1(12): 25–31; https://doi.org/10.15199/33.2024.12.03.
[2] Machen JD. Common Causes of Blistering and Bubbling in Industrial Coatings. KTA-Tator, 12 July 2016; kta.com/kta-university/blistering-bubbling- coatings.
[3] Finch G, Hubbs B, Bambino R. Osmosis and the Blistering of Polyurethane Waterproofing Membranes, In Proceedings of the 12th Canadian Conference on Building Science and Technology, Montreal, Quebec, Canada, May 2009; www.brikbase.org/sites/default/files/best2_hubbs_finch.pdf.
[4] Finch G, Hubbs B, Bambino R, Osmosis and the Blistering of Liquid Applied Polyurethane Roof Membranes, PE RDH Building Engineering Ltd. Vancouver, BC BEST2 Portland April 2010; https://cdn.ymaws.com/www. nibs.org/resource/resmgr/BEST/BEST2_WB11-1.pdf.
[5] Directive (EU) 2024/3019 Of The European Parliament And Of The Council of 27 November 2024, concerning urban wastewater treatment, publication 12.12.2024.
[6] Büttner O, Jawitz JW, Birk S, Borchardt D. Why Wastewater Treatment Fails to Protect Stream Ecosystems in Europe. Water Research 2022, 217, 118382; https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.118382.
[7] Dyrektywa 91/271/EWG, Dyrektywa Rady z 21 maja 1991 r. dotycząca oczyszczania ścieków komunalnych (Dz.U.UE L z 30 maja 1991 r.).
[8] Opracowanie własne na postawie publikacji Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej – Instytucji Wdrażającej Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko.
[9] Fundusze Europejskie na Infrastrukturę, Klimat, Środowisko 2021– 2027, Ministerstwo Europejskie na Infrastrukturę, Klimat, Środowisko 2012–2027.
[10] Maj M, Ubysz A. The reasons for the loss of polyurea coatings adhesion to the concrete substrate in chemically aggressive water tanks, Engineering Failure Analysis 2022, 142, 106774; https://doi.org/10.1016/j.engfailanal. 2022.106774.
[11] Piertras P, Szmit M. Zarządzanie projektem – wybrane metody i techniki. Oficyna Księgarsko-Wydawnicza „Horyzont”. Łódź 2003.
Received: 18.03.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 18.03.2025 r.
Revised: 13.05.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 13.05.2025 r.
Published: 19.09.2025 / Opublikowano: 19.09.2025 r.
Materiały Budowlane 09/2025, strona 61-68 (spis treści >>)
Analiza zjawisk reologicznych mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych na podstawie badania pełzania
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Mackiewicz P., Kuźniewski J. Analysis of rheological phenomena of mineral-cement-emulsion mixtures based on creep testing. Materiały Budowlane. 2025. Volume 637. Issue 09. Pages 53-60. DOI: 10.15199/33.2025.09.07
dr hab. inż. Piotr Mackiewicz, prof. uczelni, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000-0002-3363-9391
dr inż. Jarosław Kuźniewski, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000-0003-4071-9207
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.09.07
Scientific reports / Doniesienie naukowe
Abstract. The aim of the article is to address the issue of variability of parameters of mineral-cement-emulsion (MCE) mixtures under load, taking into account different temperatures and compositions of these mixtures. It was found that different cement and asphalt contents in MCE play a key role in the deformation properties of the material and show variability of rheological properties. Based on static creep tests, the stiffness modulus of the MCE mixture was determined. It was shown that its value depends on temperature and composition and that it shows variable characteristics during loading. For temperatures of even 5°C with extremely higher asphalt contents (6%) and simultaneously lower cement content (3%), it is crucial to include the variable value of the stiffness modulus in the numerical calculations of the pavement. Creep testing with evaluation of the deformation modulus over time allows for the optimization of MCE production processes in terms of increasing the durability of road surfaces. In the assessment of sensitivity to deformations, it is crucial to take into account the change in the stiffness modulus at the entire loading stage, which correctly interprets the rheological properties of MCE mixtures.
Keywords: recycling; mineral-cement-emulsion mixture; rheology; creep test; stiffness modulus.
Streszczenie. W artykule omówiono problematykę zmienności parametrów mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE) pod obciążeniem z uwzględnieniem różnej temperatury i składu tych mieszanek. Stwierdzono, że różna zawartość cementu i asfaltu w MCE ma bardzo duży wpływ na cechy odkształceniowe materiału i zmienność właściwości reologicznych. Na podstawie badań statycznych pełzania określono moduł sztywności mieszanki MCE. Wykazano, że jego wartość zależy od temperatury i składu, a także ma zmienną charakterystykę w czasie obciążenia. W przypadku temperatury nawet 5°C, przy skrajnie dużej zawartości asfaltu (6%) i jednocześnie małej cementu (3%) kluczowe jest uwzględnienie zmiennej wartości modułu sztywności w obliczeniach numerycznych nawierzchni. Badanie pełzania z oceną modułu odkształcenia w czasie umożliwia optymalizację procesów produkcji MCE pod kątem zwiększenia trwałości nawierzchni drogowych. W ocenie wrażliwości na odkształcenia ważne jest uwzględnianie, w całym etapie obciążania, zmiany modułu sztywności, który dobrze interpretuje cechy reologiczne mieszanek MCE.
Słowa kluczowe: recykling; mieszanka mineralno-cementowo- -emulsyjna; reologia; badanie pełzania; moduł sztywności.
Literature
[1] Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad: Instrukcja projektowania i wbudowania mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE). Załącznik nr 9.4.2 RID, 2019.
[2] Ouyang J, Zhao S, Yang W, Baoguo H. Effect of filler volume fraction on viscoelastic properties and interaction of cement asphalt emulsion mortar. Construction and Building Materials. 2025; https://doi.org10.1016/j.conbuildmat. 2025.140337.
[3] Lei Fang L, Zhou J, Yang Z, Yuan Q, Que Y. Interaction between cement and asphalt emulsion and its influences on asphalt emulsion demulsification, cement hydration and rheology. Construction and Building Materials. 2022; https://doi.org10.1016/j.conbuildmat.2022.127220 .
[4] Ouyang J, Han B, Cao Y, Zhou W, Li W, Shah SP. The role and interaction of superplasticizer and emulsifier in fresh cement asphalt emulsion paste through rheology study. Construction and Building Materials. 2016; http:// dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.08.085.
[5] Zhang H, Zhang Q, Tang S, Pei Y, Skoczylas F. Effects of fly ash and silica fume on the rheological properties of magnesium phosphate cement-emulsified asphalt (MPC-EA) composite repair materials. Construction and Building Materials. 2024; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136708.
[6] Peng J, Deng D, Huang H, Yuan Q, Peng J. Influence of superplasticizer on the rheology of fresh cement asphalt paste. Construction and Building Materials. 2015; http://dx.doi.org/10.1016/j.cscm.2015.05.002.
[7] Buczynski P, Iwanski M. Rheological properties of mineral-cement mix with foamed bitumen with the addition of redispersible polymer powder. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 471 (2019) 032013; doi:10.1088/1757-899X/471/3/032013.
[8] Dołżycki B, Jaczewski M, Szydłowski C, Bańkowski W, Gajewski M. Analiza wybranych cech mechanicznych mieszanek mineralno-cementowo- emulsyjnych (mce). Roads and Bridges – Drogi i Mosty. 2023; DOI: 10.7409/rabdim.023.003.
[9] Skotnicki Ł, Kuźniewski J, Szydło A. Research on the properties of mineral-cement emulsion mixtures using recycled road pavement materials. Materials. 2021; https://doi.org/10.3390/ma14030563.
[10] Dołżycki B, Jaczewski M, Szydłowski C, Bańkowski W, Gajewski M. The long-term properties of mineral-cement-emulsion mixtures. Construction and Building Materials. 2017; DOI: 10.1016/j.conbuildmat. 2017.09.032.
[11] Buczyński P, Iwański M. Complex modulus change within the linear viscoelastic region of the mineral-cement mixture with foamed bitumen. Construction and Building Materials. 2018; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2018.03.214.
[12] Brown SF, Needham D. A study of cement modified bitumen emulsion mixtures. Conference: Association of Asphalt Paving Technologists. 2000; 69: pp. 92-121.
[13] PN-EN 197-1:2012: Cement – Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku.
[14] PN-EN 13808:2013-10: Asfalty i lepiszcza asfaltowe – Zasady klasyfikacji kationowych emulsji asfaltowych.
[15] PN-EN 1008:2004: Woda zarobowa do betonu – Specyfikacja pobierania próbek, badanie i ocena przydatności wody zarobowej do betonu, w tym wody odzyskanej z procesów produkcji betonu.
Received: 17.04.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 17.04.2025 r.
Revised: 04.06.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 04.06.2025 r.
Published: 19.09.2025 / Opublikowano: 19.09.2025 r.
Materiały Budowlane 09/2025, strona 53-60 (spis treści >>)
Start 
